【正文】 浸出、萃取、反萃3個(gè)步驟。首先，二次鋅物料在40℃和常壓下用稀硫酸浸出過濾，浸出液用石灰或石灰石中和凈化除鋁和鐵。其次，將中性浸出液與DEHPA的煤油溶液在pH=，進(jìn)行溶劑萃取，鋅就進(jìn)入有機(jī)相，萃余液返回浸出，水相一小部分開路以除去堿金屬，大部分返回浸出過程。負(fù)載有機(jī)相經(jīng)水洗和電解廢液反萃后得到電解前液，送電解車間用傳統(tǒng)方法電解生產(chǎn)電鋅，反萃后的有機(jī)相返回萃取過程。Ezinex工藝主要包括浸出、渣分離、凈化、電解及結(jié)晶等工藝步驟。含鋅煙塵浸出采用以氯化銨為主要成分的廢電解液與氯化鈉混合液為浸出劑，浸出溫度為70～80℃，時(shí)間為1小時(shí)，主要反應(yīng)為：ZnO + 2NH4Cl 224。 Zn(NH3)2C12 + H2O浸渣與作為還原劑的碳混合，磨勻后返回。浸出液用金屬鋅置換存在于其中的Cu、Cd、Pb等金屬雜質(zhì)，置換渣送鉛精煉廠以回收鉛和其它金屬。凈化后的溶液以鈦板為陰極，石墨為陽極進(jìn)行電解從中回收鋅，廢電解液返回浸出。一般濕法處理的缺點(diǎn)為：回收率低，浸渣不穩(wěn)定 (含鉛)，酸消耗高，資產(chǎn)投入和生產(chǎn)成本中等以及有機(jī)溶劑流失嚴(yán)重。 火法工藝火法適用于處理低鋅塵灰（鋅含量一般在8%左右）。該工藝原理是利用鋅的沸點(diǎn)低，在高溫還原條件下，鋅的氧化物被還原，并氣化揮發(fā)變成金屬蒸氣，隨著煙氣起排出，使得鋅與固相分離。在氣化相中，鋅蒸氣又很容易被氧化而形成鋅的氧化顆粒，同煙塵一起在煙氣處理系統(tǒng)中被收集。基本原理可用下述主要化學(xué)反應(yīng)表示C + O2 224。 CO2 (1)2C + O2 224。 2CO (2)ZnO + CO224。 Zn(氣) + CO2 (3)CO2 + C224。 2CO (4)2Zn + O2 224。 2ZnO (5)目前火法處理冶金含鋅塵灰的主要工藝有直接還原法和熔融還原法兩大類。韋氏爐法回收氧化鋅是一種直接還原蒸餾的方法，將瓦斯灰配以適當(dāng)?shù)倪€原劑（煤粉）與粘合劑，破碎壓制成團(tuán)塊，干燥后送韋氏爐還原蒸餾，在往爐內(nèi)加團(tuán)塊前先鋪無煙塊煤作燃料，.使?fàn)t溫達(dá)到1000～1500℃，其團(tuán)塊中的煤粉既作燃料又作還原劑，韋氏爐還原蒸餾出的鋅蒸氣在氧化室發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)并放出熱量。溫度高達(dá)1300℃的含有氧化鋅的高溫?zé)煔饫鋮s收塵，便得到氧化鋅粉末。 綠易工藝廣州市綠易化工科技有限公司選用澳大利亞中天控股有限公司引進(jìn)的高科技氯系濕法冶煉技術(shù)，該工藝包括了逆流浸取、除鐵、除鉛、氯氧化物沉淀以及酸再生等工序，是目前國(guó)內(nèi)極具市場(chǎng)前景的氯系濕法冶煉工藝。相比于其它濕法冶煉工藝而言，該工藝具有極高的金屬回收率，鋅和鐵的回收率為98%，鉛的回收率可達(dá)99%，其它金屬元素如鎂，其浸取率也均在95%以上。傳統(tǒng)濕法冶煉工藝會(huì)產(chǎn)生大量殘?jiān)?，這些殘?jiān)话悴捎锰盥穹绞教幚?。由于浸取率不高，殘?jiān)锌赡芎胁糠治唇〕龅挠卸疚镔|(zhì)，填埋后不能自然轉(zhuǎn)化，對(duì)土壤有一定的毒害作用。綠易工藝的高浸取率則解決了這方面的問題，而且殘?jiān)胁缓泻ξ镔|(zhì)，可做成耐火磚或安全填埋。工藝除了回收低品位的鋅和鉛，還可回收三氧化二鐵和生產(chǎn)高純度的硫酸鈣成品。得到的粗氧化鋅經(jīng)進(jìn)一步提煉后可制得高品位的氧化鋅或鋅粉。高純度的硫酸鈣經(jīng)加工后也可得到具有高附加值的硫酸鈣晶須產(chǎn)品。此外，系統(tǒng)中的氯離子再生為鹽酸后循環(huán)使用，既節(jié)約了能源，也降低了成本。由于溶液在氯系系統(tǒng)中循環(huán)利用，因此綠易的工藝將不產(chǎn)生任何廢水，可實(shí)現(xiàn)廢水的“零排放”。綠易的工藝還具有低酸耗、較低的生產(chǎn)成本和低資本投入等優(yōu)點(diǎn)。 處理高爐瓦斯泥的環(huán)保效益鋅是人們生活中廣泛應(yīng)用的基本金屬之一。近幾十年來鋅的消費(fèi)不斷增長(zhǎng)，特別是在鍍鋅市場(chǎng)。因此，鋅面臨著廣闊的市場(chǎng)前景。各種含鋅廢料和循環(huán)料可看作是易于開發(fā)的富鋅礦。但是，目前這部分原料僅少部分得到回收利用，大多數(shù)被填埋或者還無回收利用的良策。在很多發(fā)達(dá)國(guó)家，高爐瓦斯泥已被列為“有毒固體廢物”，必須處理并回收其中的有價(jià)金屬。從高爐瓦斯泥中回收鋅和其它有價(jià)金屬，在經(jīng)濟(jì)上、環(huán)境保護(hù)和資源回收利用方面都有很重要的意義。綠易為適應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排政策的需要，將在我國(guó)推行氯系濕法冶煉工藝。此工藝不僅能有效地處理過去許多填埋的固體廢物（如高爐瓦斯泥），而且能回收利用固體廢物中的一些有害元素，不但提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且為煉鋼產(chǎn)生的固體廢料所面臨的日益嚴(yán)重的環(huán)保問題提供了一個(gè)長(zhǎng)期的解決方案。防城港3000萬噸級(jí)鋼鐵項(xiàng)目將產(chǎn)生瓦斯灰60萬噸，%。首期生產(chǎn)線預(yù)計(jì)為20萬噸瓦斯灰處理量，若以20萬噸計(jì)，則每年產(chǎn)生的瓦斯灰中將含有21220噸鋅。由于本工藝鋅的浸取率高達(dá)98%，項(xiàng)目每年可回收20796噸鋅，很好地完成了鋅的可回收利用。第2章 項(xiàng)目工藝流程 工藝簡(jiǎn)介本工藝?yán)皿w系中的再生鹽酸浸取高爐瓦斯泥，通過高酸浸取、除鐵、低酸浸取、硫化、氯氧化物沉淀、酸再生等工序，可得到氯氧化鋅和副產(chǎn)物硫酸鈣，還能得到硫化鉛和硫化鋅的混合物。高爐瓦斯泥和系統(tǒng)中的氯化鈣溶液混合后，充分打漿，在低酸反應(yīng)釜中與系統(tǒng)再生的鹽酸反應(yīng)。在此階段，高爐瓦斯泥中大部分金屬氧化物被酸溶解。通過調(diào)節(jié)溫度和pH值，鐵離子可逐漸沉淀為三氧化二鐵。而高爐瓦斯泥中難以被低酸浸取的物質(zhì)通過濃密機(jī)過濾后，與三氧化二鐵一起送入高酸反應(yīng)釜。在高酸反應(yīng)釜中，這些難溶物質(zhì)和高濃度的鹽酸充分反應(yīng)，金屬以氯化物形式進(jìn)入除鐵工序。通過螺旋進(jìn)料器向除鐵反應(yīng)釜緩慢加入石灰石，在相應(yīng)的pH值及溫度條件下，三價(jià)鐵以三氧化二鐵形式逐漸沉降下來，經(jīng)絮凝劑處理，過濾后便可得到三氧化二鐵。通過螺旋進(jìn)料器，向硫化反應(yīng)釜中加入硫化鈣，硫化鈣與從低酸浸取后的溶液反應(yīng)，其中的鉛離子與硫化鈣能形成硫化鉛沉淀，同時(shí)也帶入部分的硫化鋅沉淀。經(jīng)充分反應(yīng)后，過濾回收可得到硫化鉛和硫化鋅的混合物。再向氯氧化物反應(yīng)釜中加入石灰，氯化鋅在體系中形成氯氧化鋅沉淀，過濾后分離得到氯氧化鋅。經(jīng)過進(jìn)一步加工，便可得到高品位的氧化鋅。其余溶液進(jìn)入酸再生工序，隨后向體系中緩緩加入硫酸，氯化鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀和鹽酸，硫酸鈣晶體很容易從體系中分離出來。得到的鹽酸分兩條支路，一部分用于直接浸取高爐瓦斯泥，一部分用于浸取難溶物質(zhì)。具體流程見圖21。詳細(xì)流程圖見附錄3。工藝流程圖（PFD）包括高酸浸取、除鐵、低酸浸取、硫化除鉛、氯氧化物沉淀、酸再生、尾氣洗滌、氯氧化物煅燒、高爐瓦斯泥預(yù)處理、石灰石預(yù)處理、石灰預(yù)處理、硫化鈣預(yù)處理等工序。 工藝流程圖 圖21 工藝流程第3章 生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)周期 項(xiàng)目規(guī)模擬建年處理20萬噸高爐瓦斯泥生產(chǎn)線，每年將產(chǎn)生含鋅60%的氧化鋅31179噸，97%的半水硫酸鈣299702噸，硫化鉛和硫化鋅的混合物（%，%）18571噸。 項(xiàng)目建設(shè)周期 項(xiàng)目建設(shè)周期表見表31。表31 項(xiàng)目建設(shè)周期表建設(shè)項(xiàng)目所需時(shí)間/月[月]2468101214161820222426283032項(xiàng)目籌劃122009年1月~2009 年12月　　　　　　　　　　工程設(shè)計(jì)12　　2009年5月~ 2010年4月　　　　　　　　土建施工12　　　　　　2010年1月~2010年12月　　　　設(shè)備安裝8　　　　　　　　　　2010年9月~2011年5月　　試產(chǎn)4　　　　　　　　　　　　　　2011年6月~2011年9月　合計(jì)3209年1月 到2011年9月第4章 工廠技術(shù)方案 主要原材料及公用工程消耗定額原材料及公用工程消耗定額表見表41。表41 原材料及公用工程消耗定額表序號(hào)物料名稱規(guī)格處理1噸瓦斯泥單耗（噸）1高爐瓦斯泥煉鋼廢料2工業(yè)硫酸98%，工業(yè)級(jí)3石灰石96%，100目4石灰96%，100目5工業(yè)氯化鈣74%，工業(yè)級(jí)6工業(yè)絮凝劑98%7工業(yè)硫化劑98%8生產(chǎn)用水9生產(chǎn)用電10燃油11煤 主要工藝設(shè)備主要設(shè)備名稱、數(shù)量及造價(jià)見表42。表42 主要設(shè)備數(shù)量和造價(jià)序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備數(shù)量總價(jià)格/萬元1反應(yīng)罐及儲(chǔ)罐514022攪拌器（帶電機(jī)，減速器）356373帶式過濾機(jī)51584廂式壓濾機(jī)2445泵（帶電機(jī)）31616濃密機(jī)61447轉(zhuǎn)筒干燥設(shè)備42488輔助設(shè)備511續(xù)上表（表42）9其它33110濕法設(shè)備總計(jì)253611火法煅燒設(shè)備294012設(shè)備總投資5476設(shè)備詳細(xì)清單見附錄1，設(shè)備報(bào)價(jià)單見附錄2。 總平面布置 廠區(qū)布置主要原則（1）生產(chǎn)線：廠區(qū)布置首先根據(jù)物料流程圖決定不同工序不分彼此的相對(duì)位置，從而保證徑直和短捷的生產(chǎn)作業(yè)線，盡量避免交叉和迂回，使各物料的輸送距離最短。（2）物料運(yùn)輸：把物料從倉(cāng)庫到車間的來回距離及物料在加工時(shí)的運(yùn)輸距離減少到最低，同時(shí)把原料的卸料區(qū)與裝載區(qū)分開，卸料區(qū)與裝載區(qū)位于現(xiàn)場(chǎng)邊界上，靠近入口的地方。（3）通道：在布置道路系統(tǒng)時(shí)，已考慮當(dāng)前和未來的交通運(yùn)輸要求。布置的道路使車輛在到達(dá)指定地點(diǎn)時(shí)盡可能不通過工藝區(qū)域或不違反危險(xiǎn)區(qū)域的分類規(guī)定。保證道路有足夠的寬度，可以通過必須通過的車輛。（4）輔助設(shè)施：在布置輔助設(shè)施時(shí)，將公用系統(tǒng)耗量大的車間集中布置，以形成負(fù)荷中心，使各種公用系統(tǒng)介質(zhì)的輸送距離最短。（5）中心建筑物：中心建筑物包括辦公樓、休息室等，位于公共、安全的地方。（6）建筑物間距：工業(yè)建筑物之間的距離符合消防安全方面的要求，保持必要的防火距離，同時(shí)符合工業(yè)衛(wèi)生、采光和自然通風(fēng)等要求。（7）排出物：排水走向與道路系統(tǒng)平行，下水道沿著道路的布置選取一定坡度。（8）廠區(qū)布置充分考慮安全，嚴(yán)格遵守防火和衛(wèi)生等安全規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，其中重點(diǎn)防止火災(zāi)發(fā)生。 廠區(qū)布置區(qū)域的劃分總平面布置圖將整個(gè)廠區(qū)按照用途劃分為以下幾個(gè)區(qū)域：（1）工藝裝置區(qū)：包括反應(yīng)車間、沉降車間、過濾車間、干燥車間、尾氣吸收塔、冷卻塔。（2）貯運(yùn)設(shè)施區(qū)：包括成品倉(cāng)庫、原料倉(cāng)庫、硫酸罐區(qū)。（3）公用工程及輔助設(shè)施區(qū)：包括電房、供水房、鍋爐房、空壓房、消防泵房、水處理及控制室。（4）管理及生活區(qū)：包括辦公樓、休息室。 廠區(qū)道路安排及其綠化利用廠區(qū)道路將整個(gè)廠區(qū)劃分為幾個(gè)矩形區(qū)域，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行功能劃分。在廠區(qū)內(nèi)合理種植樹木及草叢，為員工提供良好的工作環(huán)境，同時(shí)也能被當(dāng)?shù)鼐用裼淇旖邮?。同時(shí)，很多植物如銀杏、柏樹、馬尾松等具有良好的防塵及吸附有害氣體的功能，能有效降低環(huán)境污染。通常，化工及石油化工企業(yè)綠化系數(shù)為10％～30％。為此，在廠區(qū)兩側(cè)及空余位置設(shè)置綠化用地。 廠區(qū)平面布置圖(200畝)，主要建筑物有生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫、辦公樓等，見表43。表43 主要建筑物序號(hào)建筑物面積/平方米1電房2652供水2653鍋爐房2654反應(yīng)車間26465沉降車間30876過濾車間22937干燥車間14708罐區(qū)1479尾氣吸收17610冷卻塔17611空壓房17612消防泵房17613水處理132314原料倉(cāng)庫294015成品倉(cāng)庫294016控制室20617休息室20618辦公樓1176總建筑面積19931廠區(qū)平面布置圖見附錄4。 物流管理方案 原料和產(chǎn)品物流表原料倉(cāng)庫、硫酸和產(chǎn)品倉(cāng)庫物流表分別見表4表45和表46。表44 原料倉(cāng)庫物流表原料名稱倉(cāng)庫面積/平方米堆垛高度/ 米倉(cāng)庫容積/立方米堆積密度/噸立方米1最大庫存量/ 噸*使用天數(shù)/ 天備注瓦斯泥200051000054989由廣州廠商供應(yīng)，儲(chǔ)運(yùn)及使用過程中注意防塵。石灰石3105155099113就近供應(yīng)硫化鈣72536010824由湖南廠商供應(yīng)。石灰61853088195513就近供應(yīng)氯化鈣37551875117516由當(dāng)?shù)貜S商供應(yīng)，儲(chǔ)運(yùn)過程中要注意防水防潮。表45 硫酸物流表原料名稱儲(chǔ)罐容積/立方米密度/克毫升1最大儲(chǔ)量/噸**使用天數(shù)/天備注硫酸48053974由云浮廠商供應(yīng)，為了保證硫酸供給的連續(xù)性，有兩個(gè)硫酸供應(yīng)商，一個(gè)保證正常情況下供給，另一個(gè)保證非正常情況下供給。表46 產(chǎn)品倉(cāng)庫物流表產(chǎn)品名稱倉(cāng)庫面積/平方米堆垛高度/米倉(cāng)庫容積/立方米堆積密度/噸立方米1最大庫存量/噸*存儲(chǔ)天數(shù)/天氯氧化鋅868543382313868硫化鉛25051250767250硫酸鈣11255562535971125氧化鐵171585546310殘?jiān)?00055000