【正文】 硫酸鋅溶液（簡稱新液），連續(xù)不斷地從電積槽的進液端送入電積槽中，以鉛銀合金板（含銀1%）作陽極，壓延鋁板作陰極，當(dāng)通過直流電時，鋁板陰極上析出金屬鋅（Zn2++2ｅ=Zn，）陽極上放出氧氣 （H2O2ｅ=2H++1/2O2）總的電化學(xué)反應(yīng)為：ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+1/2O2 隨著過程的不斷進行，電積溶液中的含鋅量不斷減少，而硫酸含量不斷增加。電積沉積產(chǎn)出的陰極鋅，還必須進行鑄錠，才能作為成品鋅錠出售。爐氣先經(jīng)廢熱鍋爐后再導(dǎo)入收塵系統(tǒng)。圖25 回收鎘的工藝流程圖由于重金屬雜質(zhì)及其化合物大都是有毒物質(zhì)，是污染大氣、毒化水源和危害土壤的主要工業(yè)污染源，直接威脅著人類的健康與生存。2） 焙燒礦溫度與可溶鋅率的關(guān)系：溫度影響焙燒礦的可溶鋅率，實際生產(chǎn)中氧化焙燒的溫度應(yīng)控制在1000℃以上，我國的氧化焙燒溫度一般控制在10701100℃，在濕法煉鋅廠中為了滿足濕法煉鋅的需要，氧化焙燒的溫度通?？刂圃?70900℃，以便使大部分硫化鋅在氧化成氧化鋅的同時在焙燒的礦中保留部分ZnO?2ZnSO4。2） 精礦干燥設(shè)收塵系統(tǒng)。3） 溫度：從動力學(xué)角度講，溫度提高，擴散過程加快，浸出率提高。7） 高酸槽的設(shè)置：經(jīng)中浸和酸浸后的浸出渣仍含有1720%左右的鋅。3）少量多次：在洗水量為定值的前提下，少量多次洗法可把礦粉浸出渣中的可溶鋅有效的洗下來，從而降低浸出渣率。根據(jù)實踐取液固比為8：1。 氧化鋅浸出渣率%。影響因素同礦粉。2） 鐵含量：由于下一段要凈化除鐵，而鐵在電解中會引起電流空耗，降低電流效率，所以要求Fe＜，且過高的鐵對澄清過濾也有影響。對As、Sb、Ge的除去有利。 系統(tǒng)總指標(biāo) 鋅總回收率鋅的總回收率是鋅冶煉最重要的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，該項指標(biāo)標(biāo)志著技術(shù)水平和管理水平的高低，也是檢定工藝流程優(yōu)勢的指標(biāo)之一。6） 熔鑄氧化鋅系統(tǒng)的鋅損失。2）溶液中的Ca、Mg離子結(jié)晶必須定期清理。 溫度礦粉中性浸出的溫度為6075℃。這就是為什要Fe2+轉(zhuǎn)變成Fe3+的原因，又Fe3+，這個Ph值低于Fe(OH)2開始沉淀的Ph值。 (OH)2不會沉淀。但液固比過大，一方面動力消耗過大，且使單位體積浸出液的含鋅量減少，影響電鋅質(zhì)量，增加電解液的循環(huán)，本設(shè)計采用9：1，其必要性如下：1) 液固比小溶液的循環(huán)量小，動力消耗?。?) 液固比小，對提高單位面積的含鋅量有利，在每升溶液含雜質(zhì)相同的情況下，若廢液含鋅不變，則陰極鋅含雜質(zhì)減少。3) 降低礦粉浸出渣率和氧化鋅浸出渣率及渣含氧化鋅。4） 在回收Cu，Cd渣中鋅的損失。6） SiO2硅膠，形成膠體使過濾澄清困難7） F、Cl含量：F腐蝕陰極使剝板困難，Cl腐蝕陽極，使陽極的含Pb量升高。3） As、Sb、Ge含量：這些雜質(zhì)對電解的危害甚大，下段又無深度凈化程序，所以中上清液中As、Sb、Ge含量必須嚴格控制。Cu、Cd較易除去，要求的范圍較寬，但Cu、Cd也不宜過多，否則進化負擔(dān)太重影響正常生產(chǎn)，且Cd多，Cd復(fù)溶多。%。6) 粒度：粒度越小，則反應(yīng)面積越大，反應(yīng)速度也就越快，浸出過程更易達到平衡，本設(shè)計采用兩臺球磨機串聯(lián)，以使氧化鋅顆粒達到允許的范圍。1) %，現(xiàn)取氧化鋅浸出率為96%合理。其影響因素為：1）洗水用量：洗水用量越大則渣中的可溶鋅越低但不能無限制的加大洗水用量，否則難以保持溶液體積平衡。但是攪拌強度過大則造成礦漿的飛濺損失，這時對加快反應(yīng)速度的促進作用也不再很明顯，并將使動力消耗增加，設(shè)備損失增加。2） 固液比：液固比增大，溶液混合良好，擴散較易，所以提高礦粉浸出率。 焙燒礦的直收率根據(jù)株冶實踐，本設(shè)計焙燒的直收率為99%是合理的。影響可溶鋅率的主要因素有：1） 精礦品位的影響：鋅精礦品位的增加，則可溶鋅率隨之增加。 綜合回收利用濕法煉鋅過程中產(chǎn)生的煙氣、煙塵、中間渣或溶液通常含有多種有價金屬，沸騰焙燒煙氣凈化過程中產(chǎn)生的汞和含SO2煙氣，硫酸鋅溶液凈化產(chǎn)生的銅鎘渣和鈷渣，氧化鋅煙塵浸出后產(chǎn)生的含銦、鍺、鎵的浸出液，氧化鋅浸出后產(chǎn)生的鉛渣，以及鋅的浸出渣等，它們均是提取有價金屬和制取化工產(chǎn)品的重要資源。以免因有水分進入電爐而引起爆炸。電流密度： 480A/m ；極間距： 62mm ；新廢比： 1：12 ；電解液溫度： 39～42℃；電解周期： 24h ；電流效率： 90% ；酸鋅比： ：1 ；直流電耗： 。②需要一個用SO2 單獨還原鐵的階段。③不需要添加堿，沉鐵的同時，還可以有效地除去As，Sb，Ge，并可除去溶液中的大部分（60%～80%）的氟。③鉛、銀、金富集在二次渣中，適于作煉鉛廠的配料和進一步處理回收。同時通過凈化的富集作用，使原料中的有價伴生元素，如銅、鎘、鈷、銦、鉈等得到富集，便于從凈化渣中進一步回收有價金屬成分[1]。（2）黃鉀鐵礬渣率為30%左右，渣含鋅2%～7%。（9）生產(chǎn)水:2t/t析出鋅（一）熱酸浸出鋅及其他金屬浸出率熱酸浸出過程的浸出率可分為：各單獨工序的浸出率和各工序浸出率占全流程總浸出率的百分數(shù)。（4）硫酸單耗:300kg/t析出鋅焙燒礦的化學(xué)成分和物相組成對浸出過程所產(chǎn)生溶液質(zhì)量及金屬回收率均有很大影響。其原料除鋅外，一般含有鐵、銅、鎘、鈷、鎳、砷、銻及稀有金屬等元素。(5)焙燒礦可溶鋅率%～95%[1]。t/（m2（4）鋅的回收率流態(tài)化焙燒過程中鋅的損失主要是電收塵出口煙氣帶出煙塵和飛揚損失。t/（m2沸騰焙燒爐是一種新型的燃燒設(shè)備，它基于化工冶金工業(yè)的氣固流態(tài)化技術(shù)而設(shè)計。對于金屬鋅的生產(chǎn)，由于ZnS不能被廉價的、工業(yè)上最廣泛應(yīng)用的碳質(zhì)還原劑還原，也不容易被廉價的、在浸出電積濕法煉鋅生產(chǎn)流程中可以再生的硫酸的水溶液（廢電解液）浸出，因此對硫化鋅精礦浸出是很必要的。金山公司焙燒多采用的工藝方法是高溫氧化焙燒溫度1050℃~1150℃。根據(jù)浸出作業(yè)所控制的最終溶液酸度，鋅焙砂浸出分為中性浸出、酸性浸出和高溫高酸浸出（又稱熱酸浸出）。原料中的In的含量較高，應(yīng)注意盡量多的回收，以增加產(chǎn)值。在選用精礦氧化焙燒脫硫設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)充分利用精礦粒度小、表面積大、活性高、硫化物也是一種“燃料”的特點，使硫化鋅能迅速氧化生成氧化鋅，又能充分利用精礦自身的熱量。含鋅的多金屬硫化礦一般采用優(yōu)先浮選法進行選礦，已獲得各金屬的精礦。鋅在自然界多以硫化物狀態(tài)存在，主要礦物是閃鋅礦（ZnS），但這種硫化礦的形成過程中有FeS 固溶體，稱為鐵閃鋅礦（nZnS有些礦床開采的礦石，伴生元素達50 多種。從目前已勘探的超大型、大中型礦床分布來看，主要集中在滇西、川滇、西秦嶺祁連山、內(nèi)蒙古狼山和大興安嶺、南嶺等五大成礦集中區(qū)。 如果亞洲新興工業(yè)國中現(xiàn)有冶煉廠增加產(chǎn)量，加上一、兩個 10 萬噸～20 萬 噸級的新冶煉廠投產(chǎn)，那么基本可以滿足亞洲 2020 年前不斷增長的鋅需求。日本金屬經(jīng)濟研究協(xié)會預(yù)測，到 2014 年，世界鋅 的需求將達到 1300 萬噸， 之后需求將停滯。 電鍍鋅也有使用，但該法一般用于較薄的鍍層和不同的表面光潔 度。株洲冶煉集團的濕法工 藝經(jīng)過幾十年的完善， 在國內(nèi)濕法冶煉技術(shù)上也獨樹一幟。（8） 年工作日：330天；（9） 直流電單耗：；（10）電鋅生產(chǎn)成本：。煉鋅車間為330天以上。設(shè)計在江邊設(shè)一抽水站，從江邊引水進入廠內(nèi)山頂800立方米高位水池。例如濕法煉鋅廠生產(chǎn)每噸鋅的水耗達300~400t，電耗1800kWh。 本地主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)，所以，原料及磨放在場地的下風(fēng)向。水電資源的豐富等多方面的因素，本設(shè)計濕法煉鋅的工藝為硫化鋅精礦的沸騰焙燒、三段連續(xù)浸出、兩端凈化、電積、熔鑄。②確定廠址最后具體位置。 例如， 耗電量極大的電解鋁廠， 首先就應(yīng)考慮建在水電資源豐富并又足夠電力供 應(yīng)的地區(qū)；物料“吞吐”大的氧化鋁廠，首先就要考慮建在鋁土礦資源豐富和交 通運輸條件較好的地區(qū)等等。因此在選擇廠址時，必須節(jié)約用 地，不占或少占耕地，不拆或少拆建筑物，盡可能選擇荒山野嶺或坡地建廠。h,生產(chǎn)一 噸鋁錠耗電 15000~20000 kw可見運輸量是非常可觀的，如不及時“吞吐” 。鐵路﹑公路的選線﹐要根據(jù)沿線運量的發(fā)展前景﹐必須穿經(jīng)連接的城鎮(zhèn)﹐地形地質(zhì)條件的好壞﹐土石方量多少﹐控制性工程大小難易來定﹐等等。（3）重視環(huán)境保護，盡可能減少各污染物的排放量并確保達標(biāo)排放。在化學(xué)工業(yè)中，鋅可供制造顏料。 鋅的電化極電位較負，這一特點被應(yīng)用于從含金溶液中加鋅粉提金 和濕法煉鋅中加鋅置換凈液上。 在熔點附近的鋅蒸氣壓很小， 但液態(tài)鋅蒸汽壓隨溫度升高而急增，℃時即 達 103125Pa,這是火法煉鋅的基礎(chǔ)。密度在 20℃時為 。其工藝流程為鋅精礦焙燒、浸出、凈化、電積。截至2010年，我國的鋅產(chǎn)量占到了全球產(chǎn)量的百分之四十四點五，其消費量占全球的百分之三十八點八，產(chǎn)量和消費量均居世界第一位，如國內(nèi)鋅的加工成本低于世界平均水平。是世界上最早生產(chǎn)和使用黃銅的國家。1750～1850 年人們已開始用氧化鋅和硫化鋅來治病。ZnO球磨機5 ZnO中性溶出槽鋅的生產(chǎn)過程非常簡單，將爐甘石（即 菱鋅礦石）裝滿在陶罐內(nèi)密封，堆成錐形，罐與罐之間的空隙用木炭填充， 將罐打破，就可以得到提取出來的金屬鋅錠。建國以后我國的鋅工業(yè)突飛猛進，成為世界前列的產(chǎn)鋅大國，另外，我國的鋅消費也居世界前列。 我國鋅資源豐富，自古以來就是鋅出口國，是當(dāng)今世界上鋅生產(chǎn)大國之一。鋅是白略帶藍灰色的金屬，它的物理性質(zhì)特點為熔點和沸點都較低，質(zhì)軟， 有展性。2O℃時比熱 為 ()。 常溫下無空氣的水對鋅沒有作用，但在紅熱溫度時，鋅易分解水蒸氣，生成 氧化鋅。 鋅能與許多金屬形成性質(zhì)優(yōu)良的合金。 表11 具有市場前景的鋅產(chǎn)品序號產(chǎn)品名稱主要用途1鋅基稀土合金新型涂層材料2一水硫酸鋅用于化工、醫(yī)藥、化纖等部門及飼料添加劑3特級鋅用于合金制造、鍍鋅、延壓、油漆、醫(yī)藥、化工、電氣4PX系列噴涂鋅絲防腐層噴漆用5鋅基鋁鎂三元合金鑄造用新型合金6新型高阻尼鋅合金用于生產(chǎn)薄壁和輕質(zhì)壓鑄件7超細鋅粉做特殊料8醋酸鋅化纖觸媒和木材防腐劑9活性氧化鋅橡膠硫化劑、合成氨催化劑10硫化鋅熒光粉做磷光劑11低鐵電池鋅餅做ZnMn干電池負極整體鋅筒（6）以經(jīng)濟效益中心，重視社會效益，在經(jīng)濟適用的前提下，追求先進，處理好投資與先進性及適用性之間關(guān)系。廠址選擇對工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)發(fā)展、經(jīng)濟效益、環(huán)境保 護及工農(nóng)關(guān)系等具有重要意義。凡在城市轄區(qū)內(nèi)選址的﹐要取得城市規(guī)劃部門的同意﹐并且要有協(xié)議文件。我國銅、鉛、鋅、錫的生產(chǎn)， 50%以上的產(chǎn)量靠近原材料基地，有的還組成了采、選、冶聯(lián)合企業(yè)。 ：有色冶金生產(chǎn)特點之一是無一例外的產(chǎn)出大 量造成環(huán)境污染的“三廢”物質(zhì)，除必須有完善的“三廢”治理工程設(shè)計外，在 選擇廠址時，必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置，安排好“三廢” 處理場地和廢渣堆放場地， 要有良好的自然通風(fēng)條件， 并應(yīng)考慮廠址附近居民點， 城市發(fā)展規(guī)劃。 ：冶煉廠一般是機械化自動化水平較高的現(xiàn)代化企業(yè)， 為保證生產(chǎn)順利進行， 必須有充足的設(shè)備及備品備件供應(yīng)，要有強有力的機械加工 和維修能力。廠址選擇即新建項目具體位置的選擇。廠址一經(jīng)選定，不僅對所在地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展、城鎮(zhèn)建設(shè)和環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，而且直接關(guān)系到新建項目的基本建設(shè)投資和建廠速度，并長期影響企業(yè)的經(jīng)營、管理等經(jīng)濟效果。 本改擴建項目在河池市高新技術(shù)開發(fā)園區(qū)內(nèi)，地處南丹縣車河鎮(zhèn)原國營林場的山地上，利用地新高差，使工藝流程中的流體盡量靠為差流動而不用或少用泵輸送，以節(jié)約電能。 全場運輸量為647萬噸/年。 工廠日用水量15800立方米每天，其中循環(huán)水量14000立方米每天。本項目界區(qū)內(nèi)排水采用清污分流制，生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水經(jīng)廢水處理系統(tǒng)凈化合格后返回供生產(chǎn)系統(tǒng)使用，不需外排。 本設(shè)計時該廠廢氣、廢水、廢渣均采取措施進行處理。 濕法煉鋅將鋅焙砂或其他氧化鋅物料和硫化鋅精礦中的鋅溶解在水溶液中， 從中提取金屬鋅或鋅化合的過程，為現(xiàn)代煉鋅的主要方法。 從 20 世紀(jì)初采用濕法煉鋅以來，電積在工藝上無多大變化，只在電解槽材質(zhì)、 電解液冷卻方式、冷卻設(shè)備、熔鑄設(shè)備和操作制度上有不同程度的改進，并向大 型化、機械化和自動化方向發(fā)展。 鋅也常和鋁制成合金，以獲得強度高、延展性好的鑄件。 但是許多分析家認為，2009 年～2010 年世界鋅礦山產(chǎn)量和金屬產(chǎn)量將減產(chǎn) 10%～15%，鋅礦山關(guān)閉的數(shù)量也將增加，2011 年鋅價格將超過 2000 美元/噸。大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是緩解資源約束矛盾的根本出路。在全國700 多處礦產(chǎn)地中，大中型礦床的鉛、%%。我國有色金屬工業(yè)的資源利用效率與能耗水平還相當(dāng)落后。硫化礦的地表部位還常有一部分被氧化的氧化礦，如菱鋅礦（ZnCO3）、硅鋅礦（Zn2SiO4）、異極礦（H2Zn2SiO5）等。由表中可以看出硫化鋅精礦的成分一般為：鋅45%～60%，鐵5%～15%，硫的含量變化不大，為30%～33%。澳大利亞、中國、美國、哈薩克斯坦四國的礦石儲量占世界鋅儲量的57%左右，%[14,16]。濕法煉鋅處理硫化鋅精礦一般要預(yù)先進行焙燒，使硫化鋅變成易于被稀硫酸溶解的氧化鋅。濕法煉鋅是煉鋅技術(shù)的發(fā)展方向，它將朝改善對環(huán)境的影響、提高金屬回收率和綜合利用水平、降低能耗、實現(xiàn)設(shè)備的大型化、機械化和自動化的方向進一步發(fā)展。基本原理氧化物的焙燒過程稱為氧化焙燒。通常通過加入鋅精礦的多少來控制焙燒溫度，焙燒過程反應(yīng)如下:d）。(6