提高硫磺直收率的生產實踐

楊柳（中金嶺南股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關 512300）

提高硫磺直收率的生產實踐

楊柳（中金嶺南股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關 512300）

本文分析了從鋅精礦浸出渣分離出硫磺的過程中影響其直收率的主要因素，通過優化工藝和設備改造，硫磺直收率提高了6個百分點，大大降低了硫化渣的產出。

鋅精礦；浮選；粗硫池；溫度

傳統的濕法煉鋅工藝中，硫化鋅精礦需經過氧化焙燒脫除其中的硫，使硫化物氧化成金屬氧化物易于浸出，硫在焙燒過程中生成的SO2煙氣送制酸車間生產硫酸。某廠采用全濕法煉鋅的先進新工藝，硫化鋅精礦不需焙燒脫硫，直接加壓浸出。在浸出過程中，大部分硫轉化為元素硫進入二段浸出渣中，浸出渣經進一步處理分離出硫磺，避免了SO2氣體有可能泄露及尾氣對大氣環境的污染。

工廠熔硫系統投產后，硫磺直收率指標一直不穩定，硫磺產量一直未達產。工廠通過不斷摸索實踐，優化工藝，改造設備，目前已實現硫磺產量達產，硫磺直收率提高了6個百分點。

1 工藝簡介

1.1 工藝過程

氧壓浸出工序的二段底流冷卻后為浸出渣，浸出渣中主要含單質硫、鉛鹽及銀的化合物等，為了回收單質硫及鉛銀化合物，ZPL工藝采用浮選方式將硫精礦及鉛銀鹽類混合物進行分離，分離出的硫精礦利用熔硫方式將硫精礦中的雜質利用熔點不同進行分離，得到高純度的硫、硫化渣及鉛銀鹽類混合物。工藝流程為：粗選→精選→過濾→熔硫→造粒→硫磺。

2 影響硫磺直收率的主要因素

2.1 原、輔、燃料對硫磺直收率的影響

2.1.1 原料—浸出渣

因生產系統原因，氧壓浸出工序產出的二段底流浸出渣中含鋅高、含硫不穩定，硫精礦中的含硫低直接影響了硫磺的直收率。

2.1.2 輔料—中和劑

為保護設備及環境，粗硫池中需加入中和劑，確保粗硫池內的熔融液呈中性，pH值達到5～7。生產初期，中和劑的添加量根據經驗、產量以及硫化渣中硫酸和金屬含量來決定，直接影響了硫磺的產量及直收率。

2.1.3 燃料—低壓蒸汽

因外界因素導致低壓蒸汽壓力不足，導致粗硫池溫度偏低，從而使硫精礦不能得到充分的熔融。

2.2 工藝調控對硫磺直收率的影響

2.2.1 硫磺品位

在確保設備正常的情況下，熱濾機過濾后的濾液仍然無法確保100%合格率。

2.2.2 粗硫池液位及溫度

在生產過程中，一般通過控制粗硫池的液位來調節投礦量和硫磺直收率兩個參數間的平衡點。但粗硫池的溫度過高會使硫磺的粘度增大導致堵塞管道及損壞設備，同時投礦瞬間反應劇烈；粗硫池溫度過低，硫精礦換熱不及時導致部分未熔硫精礦通過泵輸送到熱濾機夾雜在硫化渣中，降低硫磺的直收率及硫磺的產量，同時影響硫化渣品位。

2.3 設備對硫磺直收率的影響

2.3.1 浮選機

因浮選攪拌機轉子定子選型不合適，致使浮選開停頻繁破壞生產的連續性及穩定性，影響浮選質量及硫精礦品位，增加工人的勞動強度。

2.3.2 粗硫池

因粗硫池容積有限，導致投入池內的硫精礦還未能完全達到熔融狀態就被泵到熱濾機里面過濾，導致部分硫磺被渣帶走；并且在連續生產中，粗硫池液位計會覆蓋結晶層，而無法對粗硫池液位在線準確監測，只能依據其硫精礦的投入量和硫精礦的品位來估計粗硫池液位，液位高則流動性差，液位低則硫精礦等不到完全融入；因此，粗硫池的充分攪拌對流動性有關鍵作用，攪拌不夠則流動性不夠，導致硫精礦易在下料口停留而結團及熔融不完全。

3 優化措施

3.1 優化原輔燃料的供應穩定性

將二段底流充分砂磨，使二段礦漿粒度得到有效降低；用蒸汽冷凝水洗掉硫精礦中的可溶鋅，以降低硫精礦含鋅及酸，確保原料含量的穩定性。

精準計量中和劑加入量，并嚴格按照工藝標準進行加入。

高壓蒸汽經過蒸汽減壓閥減壓為低壓蒸汽后，接入粗硫池換熱器，確保燃料供應充足。

通過優化原輔燃料平穩供應，確保了浸出渣礦漿粒度、粗硫池溫度。從粒度、溫度、酸度上給浮選提供優質條件，從而提高硫磺直收率。

3.2 精準控制關鍵參數

通過控制精硫池攪拌機的開停達到沉降硫磺溶液中夾帶渣的目的，定期將沉降的渣返回粗硫池，確保硫磺品位100%合格。

通過調整蒸汽閥門開度精準控制粗硫池溫度，確保硫精礦的熔融。

通過控制進入精硫池的轉液量，調節粗硫池液位在標準范圍內。

3.3 改造設備、降低設備故障率

硫精礦在粗硫池的停留時間、粗硫池體積、攪拌性能這一系列問題都與粗硫池的設計密切相關，工廠通過設備改造，很好地解決了這些問題。

（1）擴容粗硫池，大大增加了硫精礦在熔硫池內的停留時間；

（2）采用自制保溫浮標式液位計且增加攝像頭對粗硫池的液面進行監控；

（3）硫精礦下料口增加兩臺攪拌機，將粗硫池所有的攪拌改造成雙葉攪拌槳葉，以達到充分攪拌增加池內流動性。

4 結語

通過優化改造，硫磺的直收率增加了6個百分點，達到了設計指標；硫化渣率降低8個百分點，大大減少了硫化渣的產出；硫磺產量創歷史新高，實現了硫精礦的全面平衡。

[1]傅崇說.有色冶金原理[M].北京：冶金工業出版社，2005.

楊柳（1987），男，湖南瀏陽人，助理工程師，從事鋅冶煉現場生產管理和技術創新工作。