國內外鋅冶煉技術的現狀及發展動向

陳燕彬

（湖南有色金屬職業技術學院，湖南 長沙 412006）

目前依然在使用的鋅冶煉技術主要包括有火法冶煉與濕法冶煉兩種類型，其中火法冶煉中許多常規的冶煉方法已經逐漸被淘汰，而剩余的技術中適應較為廣泛的是密封鼓風爐冶煉技術，根據實際生產的需求，其在物料選擇方面也存在一定的差異[1,2]。在技術發展與應用過程中，我國的鋅冶煉技術也取得了突破性的進展，但是同樣也出現了不少問題。為了進一步介紹鋅冶煉技術發展動向，現就國外冶煉技術的發展歷程闡述如下。

1 國外鋅冶煉技術發展歷程概述

濕法煉鋅技術第一次得到規?；瘧每梢宰匪莸缴蟼€世紀初，當時美國一家企業采用橫罐煉鋅的技術進行工業生產，此后該煉鋅方法也持續了百年的歷史。目前，濕法煉鋅技術在全球總產量中占據了80%以上的比例，由此可見，濕法冶煉依然是現階段主要的冶煉方式[3]。隨著時代的不斷發展，到了30年代美國出現了電熱煉鋅法。到了上個世紀的中期，英國開始出現鼓風爐煉鋅法，這種冶煉方法是通過加熱火冶煉的方式來進行處理的，其在十多年的時間內發展成為除了濕法冶煉之外第二大冶煉技術，產量約達到當時總產量的12%左右。隨著技術的應用與發展，濕法冶煉技術也有了進行的突破與進展，通過黃鉀鐵礬處理的方式解決了鋅冶煉回收的問題，大大提升了回收效率。在80年代的中期，硫化鋅鐵礦壓浸技術開始進入技術應用階段，由于該技術本身具有保護環境的特征，所以也得到了各個國家的大力發展。

2 我國鋅冶煉技術發展情況

作為一個對于鋅金屬需求較大的發展中國家，我國可以說是各種煉鋅方法的集散地。當前我國共建有各種規模的煉鋅廠數百家，其中除了硫化鋅精礦處理技術之外，其他各種技術在國內都有應用。從生產規模上來看，我國在上個世紀末就達到了全球鋅產量總比例的20%，并在改革開放后不久就實現了進口大國向著出口大國的轉變。在技術選取方面，大多數企業都會選取成本低、生產難度低以及市場普及率較高的技術類型，對于新技術的研發與成本投入則稍顯不足。除此之外，未來冶煉技術的主要發展方向是高回收率、高環保附加值以及較為均衡的生產壽命周期，在這個方面的研發與技術推進我國還處于空白階段，由此可見，我國鋅冶煉技術的應用與發展依然有很長的路要走。

3 鋅冶煉技術發展現狀與動向解析

目前無論是國內還是國外都主要采用了兩種鋅冶煉技術，分別是鼓風爐煉鋅技術以及濕法煉鋅技術，兩種技術在全球技術生產中的占比高達90%左右。為了進一步分析鋅冶煉技術的發展現狀與動向，分別就兩種主要技術的情況介紹如下。濕法煉鋅技術是一種較為傳統的生產工藝技術類型，但是，歷經百年的發展，現在的濕法煉鋅逐漸成為一種既可以滿足環境生產要求又可以滿足產品生產質量要求的工藝類型。由此可見，濕法煉鋅技術在未來相當長的周期內依然是主要的冶煉生產技術類型。從冶煉技術革新方面來看，其主要需要發展的技術革新內容包括以下幾個方面：

（1）沸騰焙燒。沸騰焙燒是濕法煉鋅中的重要工藝流程之一，目前我國西北部許多煉鋅廠在濕法煉鋅系統中都選擇了魯奇沸騰爐，其運行效率較高且生產中能夠有效控制氣流的速度延長煙塵的停留時間，所以對于確保煙氣質量并優化生產效率都具有一定的幫助。不過，由于許多冶煉廠為了提升生產效率都選擇提升焙燒的溫度，所以在進行爐底的維護時要注意定期排出各種粘結的物料，或者直接設置底部的排料孔來完成相關作業內容。除此之外，通過添加富氧設備來讓焙燒更為充分，提升燃燒水平對于降低煙氣濃度并提升焙燒質量也具有一定的效果。

（2）渣的處理。目前連續浸出技術在焙燒中獲得了一定的應用，該技術可以實現液固分離的大型化，為自動化技術提供了技術支撐與保障。不過，由于鋅精礦中含有大量的鐵，所以在進行冶煉時也不可避免的會出現鐵酸鋅物質，所以近些年來鋅冶金領域也在重點研究解決該問題的策略。隨著技術的應用與發展，黃鉀鐵礬法逐漸被引入到該領域當中，其不但使得勞動條件變得不那么復雜，同時也改善了回收率，提升了冶煉工藝的完整性，所以在進行渣的處理工藝優化中，需要對該技術繼續進行優化才能夠實現工藝質量的控制。

（3）溶液凈化。目前對硫酸鋅水溶液進行凈化的主要技術選擇手段為兩種，一種是選擇利用有機試劑來進行清洗，另外一種則是采用特殊試劑來進行處理。目前國外應用亞硝基粉進行處理的案例不少，但是在國內推廣的可能性并不到。從技術應用的覆蓋面上來看，國內選擇凈液技術還是以砷鹽法和銻鹽法等技術方法。通過合理的組織可以實現有價金屬的回收，進而降低鋅粉的消耗量。不過目前國外一些國家采用沸騰凈液器來進行處理，效果同樣不錯。

（4）電積。產出高質量的電鋅是鋅電積的主要處理目標。目前國內外在進行電解過程控制方面都取得了一定的技術應用成果。根據技術需求來看電流效率高于90%基本就符合設計要求，能夠提升的潛能十分有限。所以，當前鋅電積技術的研發基本都集中在電解槽大型化以及裝槽、剝鋅等領域中，這也是降低成本并降低勞動強度的重要途徑，國內外差距相對較大。

4 鼓風爐煉鋅

鼓風爐煉鋅技術出現于上個世紀的七八十年代，該技術的特點是技術成熟度高，對于復雜物料的處理能力相對優秀，所以在我國的鋅冶煉領域應用十分廣泛。目前，該技術在生產中存在爐床面積以及生產適應性方面的問題，所以其未來的技術研發方向可以歸結為如下幾個方面：首先，繼續提升熱風的溫度，提升氧的含量，在風口噴煤粉時需要做好物料的保護工作；其次，做好鼓風去濕工藝的管理工作，提升低熱值煤氣的利用率，并充分利用熱冷團技術來實現不同含鋅物料的生產任務。最后，不斷提升爐床面積，降低能源消耗并減少對于環境帶來的影響和損害。通過提升鼓風爐的運轉效率并加大自動化技術的應用覆蓋面，降低工人的勞動強度并減少現場工人的毒害情況，以此為來鼓風爐煉鋅技術的應用與發展創造新的條件。

5 結語

綜上所述，在眾多金屬中，鋅以其獨特的性質決定了冶煉難度較大的結果。特別是在過去一個世紀的前幾十年，鋅冶煉技術的發展可以說十分緩慢，再加上傳統工藝的能耗較高，冶煉效率較低，所以使得技術應用一直存在凈化效果不好的問題，這些問題直到上個世紀的中后期才逐漸改善。結合目前國內外鋅冶煉方法與主要發展趨勢，未來鋅冶煉技術依然會從完善濕法煉鋅與鼓風爐煉鋅的角度出發，不斷提升冶煉技術的應用水平，提升冶煉效率，降低雜質含量，為相關工業領域的發展創設條件。