鋅精礦氧壓浸出工業應用與研究

胡東風，周東風

（中金嶺南丹霞冶煉廠，廣東 仁化 512300）

鋅精礦氧壓浸出工業應用與研究

胡東風，周東風

（中金嶺南丹霞冶煉廠，廣東 仁化 512300）

中金嶺南丹霞冶煉廠自投料生產以來，產能穩步提高，各項技術指標逐步優化，部分指標達到國際先進水平。為提高產能及鋅的浸出率，對添加劑進行了對比選擇，控制了生產過程中礦漿的粒度，氧氣用量進行了分配調整，對冒釜現象進行了控制，排料系統進行了改造，經過調整，產能達到了原來的140%，鋅的浸出率提高1%～1.5%。

浸出鋅精礦；工業應用；改造

在氧壓浸出工藝中，鋅精礦在高壓釜中與氧氣、電解廢酸等反應，控制一定的溫度與壓力，使鋅精礦直接浸出為 ZnSO4溶液及產生單質硫磺［1，2］，通過浮選分離氧壓浸出渣，產生硫磺與鉛銀富集品位較高的鉛銀渣，解決了常規濕法冶煉中處理SO2生成H2SO4的存放及運輸問題，使煉鋅工業不再受硫酸市場的影響，同時也減少了對環境的不利影響，避免了傳統工藝的不足，提高了行業的資源利用率，對整個行業的節能減排有較大的貢獻，對發展循環經濟，走可持續發展道路有著重大的意義。

中金嶺南丹霞冶煉廠是我國首家引進加拿大謝里特公司氧壓浸出工藝的廠家，采用二段逆流加壓浸出系統處理鋅精礦，自2009年9月投料生產以來，產能穩步提高，各項技術指標逐步優化，部分指標達到國際先進水平。本文結合丹霞冶煉廠氧壓浸出工業生產實踐，從工藝制度、設備優化兩個方面進行了系統的分析和總結，以期為國內其它采用鋅精礦氧壓浸出工藝企業的生產優化提供借鑒和參考。

1 研究內容

1.1 工藝制度研究

1.1.1 浸出添加劑的選擇與調整

丹霞冶煉廠先后試用了五種木質素磺酸鈣：國內的晨鳴牌木質素、白鷺牌木質素、山力牌木質素、華東化工木質素及進口木質素，對于每種木質素的性能與功效，通過小型試驗與工業生產，獲得最適合丹霞冶煉廠工藝的添加劑，添加劑使用量由投料生產初期的每噸精礦30～40 kg，降低到目前的4～5 kg。

1.1.2 調節槽粒度控制

為了保證一段、二段浸出排料的調節槽的攪拌機正常運行，避免因調節槽內礦漿粒度過大壓死攪拌機的情況出現，通過控制添加劑的加入量，觀測調節槽內礦漿粒度的波動，以粒度控制在62.63μm上下篩分比例為依據，在調節槽粒度出現異常的情況下，通過調節槽底部抽渣泵進入濃密池，調節槽攪拌機再沒有出現壓死的情況。

1.1.3 氧氣用量的分配與調整

為提高浸出效果，同時為有效提高鎵鍺銦的回收，對一段二段氧壓浸出入釜氧氣流量做了進一步的調整，分配氧氣流量，一段高壓釜七個隔間氧氣流量分配按 3∶3∶3∶2∶0∶0∶0進行，二段高壓釜七個隔間氧氣流量按 9∶9∶9∶5∶1∶1∶1進行，經過調整后浸出趨于更加完全，指標向著更好的方向發展。

1.1.4 電解陽極泥單獨進入二段高壓釜浸出

改變部分工藝流程，提高浸出指標，對于原來的中性浸出渣與電解陽極泥返回一段底流槽，經過砂磨機磨后進入二段高壓釜的工藝做了修改，使陽極泥在中和置換球磨后經過陽極泥槽進入一段高壓釜［3］，濃密底流經過二段砂磨機及進入二段高壓釜，中性浸出渣對比進入一段浸出與二段高壓釜浸出后［4］，經觀察生產效果，中性浸出渣泵入一段高壓釜浸出，排料后經過濃密，二段砂磨機進入二段高壓釜，氧壓浸出鋅浸出率提高1%～1.5%。

1.1.5 高壓釜冒釜的控制

在投料生產初期，由于操作經驗不足，出現過高壓釜冒釜的情況，即部分二段高壓釜礦漿通過排氣管排放至廢氣洗滌塔，致使生產減產甚至停產，現場環境衛生較差，后經逐漸摸索發現，控制浸出高壓釜排料的平衡，保證排料通暢，控制高壓釜進釜流量與出釜流量，同時維持平穩操作，高壓釜再無出現過冒釜情況。

1.2 設備改造研究

1.2.1 磨礦斗式提升機墊片的改造

磨礦作為氧壓浸出工業生產的前一道工序，其處理能力的大小及生產的連續性對氧壓浸出影響很大，在磨礦生產前期使用斗式提升機，因為原廠鑄鐵墊片設計制造不合理，幾乎每隔兩三天就會脫落一批箕斗，數量約為六個左右，因為箕斗脫落過于頻繁，為此更換了皮帶，但問題仍未解決，因清除與更換箕斗耗時耗力，嚴重影響生產，經自行設計制造的沖壓墊片后，箕斗再無脫落，為磨礦生產做出了階段性貢獻。

1.2.2 軟管泵對高濃度礦漿的使用

在磨礦生產中，原設計使用奈莫泵輸送磨后礦漿，因設備昂貴，加上奈莫泵的轉子與定子磨損很快，壽命很短，后更換為軟管泵，軟管泵運行成本較低，故障處理較為容易，原來每10～15 d出現一次故障停機的奈莫泵，現每月僅需更換一次軟管，因軟管泵運行狀況良好，現一段礦漿隔膜泵已改為軟管泵，使用軟管泵后不僅大大降低了生產成本，同時也保證了生產的穩定性與連續性。

1.2.3 添加劑系統的改造

氧壓浸出添加劑的加入使用隔膜泵輸送，但由于添加劑的粘度高及含有少量雜質，經常會使添加劑泵堵塞［5］，無流量，為了保證生產的正常運行，改造了添加劑泵前管路，同時增加過濾器，使隔膜泵避開雜質，降低了添加劑流動中的粘結性，節約了原計劃更換隔膜泵的費用，確保了生產的連續性。

1.2.4 二段礦漿泵供料系統的改造

隨著氧壓浸出工序處理量的不斷增加，在二段處理量達到40 t／h后，因二段礦漿供料管路設計不合理，隔膜泵因氣蝕現象受損較為嚴重，礦漿泵單向閥使用壽命僅為3～5 d，因為維修、更換單向閥嚴重影響了生產的正常運行，后經優化礦漿供料管路，在泵前增加供料泵，并將泵垂直向上改造成水平出口，同時將礦漿泵的過濾器由Ф200 mm調整為Ф600 mm，隔膜泵進出口處短接由原直管改為90°彎頭，使礦漿泵的單向閥的使用壽命大大增加，現在壽命可達30～35 d。

1.2.5 二段高壓釜排料系統的改造

二段高壓釜排料管彎頭易出現穿孔的問題，經彎改直，尺寸由Ф219 mm加大管徑到Ф356 mm，用較為便宜的316 L材質代替昂貴的904 L，費用大大降低，使用壽命也由原來的8～12 d延長到目前的5個月以上。

2 技改成果

1.目前鋅精礦氧壓浸出改進后的設備系統適應良好，流程控制較為穩定，在不到一年的時間內，處理精礦干量已能穩定在設計量的90%以上，目前處理產能已達到設計量的140%以上。

2.二段高壓釜排料管彎頭經彎改直，管徑尺寸由Ф219 mm加大到Ф356 mm，使用壽命由原來的8～12 d延長到目前的6個月以上。

3.添加劑的使用量由投料生產初期的每噸精礦30～40 kg，降低到目前的4～5 kg。

4.電解陽極泥、中性浸出渣經過進入一段、二段浸出對比后，先進入一段高壓釜浸出，再進入二段高壓釜浸出，鋅浸出率提高1%～1.5%。

3 現場應用情況

丹霞冶煉廠自2009年9月投料生產以來，生產產量逐步提高，達到設計產能的140%，指標逐步優化，鋅的浸出率提高1%～1.5%。結合丹霞冶煉廠生產中主要問題，在降低工廠生產經營成本，提高鋅冶煉的綜合回收水平，改善生產現場的工作環境等方面意義重大。同時可為國內其它采用鋅精礦氧壓浸出工藝企業的生產優化提供一定的借鑒和參考。

［1］ 王吉坤，周廷熙.硫化鋅精礦加壓酸浸技術及產業化［M］.北京：冶金工業出版社，2005.

［2］ 梅光貴，王德潤，周敬元，等.濕法煉鋅學［M］.長沙：中南大學出版社，2001.

［3］ 巨佳，王吉坤，張向陽，等.鋅焙砂中浸渣氧壓酸浸新工藝探討［J］.有色金屬，2011，63（2）：159－162.

［4］ 梁鐸強，王吉坤，周廷熙.閃鋅礦與中性浸出渣合并氧壓酸浸［J］.有色金屬，2009，61（4）：72－76.

［5］ 彭海良.常規濕法煉鋅中鐵酸鋅的行為研究［J］.湖南有色金屬，2004，20（5）：20－22.

Industrial Application and Research on Oxygen Pressure Leaching of Zinc Concentrate

HU Dong-feng，ZHOU Dong-feng
（Zhongjin Lingnan Danxia Smelter，Renhua 512300，China）

Since the Danxia Smelter put into production，the production capacity has been steadily improved，various technical indicators have been gradually optimized，and some indicators have reached the international advanced level.To increase the capacity and the zinc leaching rate，compares additives of choice，control of the production of pulp in the process of particle size，distribution of oxygen consumption in the adjustment，has carried on the control to take kettle phenomenon，discharging system is reformed，after adjustment，production capacity has reached 140%，the leaching rate of zinc by 1%～1.5%.

leaching；zinc concentrate；industrial application；process reformation

TF803.2＋1

A

1003－5540（2017）06－0025－03

國家科技支撐計劃“鉛鋅冶煉過程中伴生稀散金屬提取新技術研究”（2008BAB32B12）

胡東風（1982－），男，工程師，主要從事有色金屬冶煉工作。

2017－10－12