【文章內(nèi)容簡介】 化物的形式返回到鋼鐵工業(yè)；回收鉛等。 （ 3）回收利用可創(chuàng)造巨大的財(cái)富，并大大 降低鋼鐵冶煉對環(huán)境造成的污染和破壞。 （ 4）如果 回收成本低廉，那么 高爐瓦斯灰處理將 有 很大的 市場 前景 。 一般高爐瓦斯灰處理 工藝 目前，處理的工藝主要有物理法、濕法、火法等，也可以將這幾種方法聯(lián)合運(yùn)用。 物理法工藝 物理法處理工藝主要有 2 種：磁性分離和機(jī)械分離。機(jī)械分離按分離狀態(tài)又可分為濕式分離和干式分離。該工藝的原理是利用鋅富集粒度較小和磁性較弱粒子的特性，采用離心或磁選的方式富集鋅元素。磁性分離方法用于高爐粉塵時(shí)，要增加浮選除碳工藝，以提高磁性分離的效率。磁性分離工藝較簡單、易行，主要缺點(diǎn)是鋅的富集 率較低。機(jī)械分離除工藝簡單易行外，對處理后的粗粉可直接用于煉鐵，但該法的操作費(fèi)用較高，富鋅產(chǎn)品的鋅含量過低，價(jià)值較小。物理法一般只作為濕法或火法工藝的預(yù)處理工藝。 濕法工藝 濕法處理適用于含鋅較高的塵泥。氧化鋅是一種兩性氧化物，不溶于水或乙醇，可溶于酸、氫氧化鈉或氯化銨等溶液中。濕法回收技術(shù)就是利用氧化鋅的這種性質(zhì)，用不同的浸出液，將鋅從混合物中分離出來。一般有酸浸、堿浸、氨與一氧化碳聯(lián)合浸出方法。 濕法工藝主要為西班牙 Teicas Reunidas 公司開發(fā)的 Zincex 工藝和意大利發(fā)明的 Ezinex 工藝，均可有效處理含鋅煙塵。 Zincex 工藝包括浸出、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= 的條件下進(jìn)行混合，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 ? 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 ? CO2 (1) 2C + O2 ? 2CO (2) ZnO + CO? Zn(氣 ) + CO2 (3) CO2 + C? 2CO (4) 2Zn + O2 ? 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。 使用的處理工藝 本工藝屬于 氯 化 濕法冶煉技術(shù)， 工藝包括了 浸取、 除硫、 除鐵、 低酸浸取、硫化 除鉛、 堿化沉鋅 、酸再生 等工序， 是澳大利亞英泰克公司氯系濕法冶煉技術(shù)， 是目前國內(nèi)極具市場前景的氯化濕法冶煉工藝。 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怼Ｓ捎诮÷什桓?，殘?jiān)锌赡芎胁糠治唇?取出的有毒物質(zhì)，填埋后不能自然轉(zhuǎn)化，對土壤有一定的毒害作用。該 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。 本 工藝 不僅可 回收低品位的鋅 、 鉛 和銦 ，還可回收鐵 、碳，以及 生產(chǎn)高純度的硫酸鈣 產(chǎn) 品。 得到的粗氧化鋅經(jīng)后處理后可制得高品位的氧化鋅或 金屬鋅 。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 。由于溶液在氯化系統(tǒng)中循環(huán)利用，因此本工藝將不產(chǎn)生任何廢水，可實(shí)現(xiàn)廢水的“零排放”。 此外，該工藝還具有 低酸耗 、較 低的生產(chǎn)成本 和低 資本投入 等優(yōu)點(diǎn) 。 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，特別是在鍍鋅市場。因此，鋅面臨著廣闊的市場前景。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。在很多發(fā)達(dá)國家，高爐瓦斯灰及電弧爐塵已被列為“有毒固體廢物”，必須處理并回收其中的有價(jià)金屬。 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。 此工藝不僅能有效地處理過去許多填埋的固體廢物（如高爐瓦斯灰），而且能綜合回收用固體廢物中的有價(jià)金屬元素，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)長期的解決方案。 本項(xiàng)目年處理 50000 噸高爐干法除塵灰，經(jīng)過本工藝處理后，鉛、鋅等有價(jià)金屬及鈣等都得以回收，因此，含鋅固廢通過本工藝處理之后，有效成分得到充分的回收利用，不排放廢渣，不產(chǎn)生廢氣， 不排放廢水， 不會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生二 次污染 。 產(chǎn)品 高爐瓦斯灰 經(jīng)過本工藝處理 后，生產(chǎn)以下產(chǎn)品： （ 1）氧化鋅 或者氯氧化鋅 （ 2）硫化鉛 （ 3）硫酸鈣 （ 4）碳第 2章 項(xiàng)目概述 項(xiàng)目名稱及主辦單位情況 項(xiàng)目名稱： 年處理 50000 噸柳鋼高爐瓦斯灰項(xiàng)目 立項(xiàng)單位 ： 柳州市聚特源環(huán)保科技有限公司 地址： 柳州市柳北區(qū)柳鋼非鋼工業(yè)園 注冊資金： 500萬元 可行性研究報(bào)告編制依據(jù)及原則 編制的依據(jù) ⑴ 、 高爐瓦斯灰作為煉鐵產(chǎn)生的固廢，含鋅、鉛等重金屬，不處理或者處理不當(dāng)，會(huì)污染環(huán)境。 ⑵ 、 高爐瓦斯灰作為煉鐵產(chǎn)生的固廢，含鋅、鉛等重金屬，有一定的回收價(jià)值 ⑶ 、 鉛、鋅等有色金屬工業(yè)生產(chǎn)的必需品，隨著礦產(chǎn)資源的日益枯竭，從高爐瓦斯灰等二次資源中回收有色金屬，屬于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的 范疇，有現(xiàn)實(shí)的意義。 ⑷ 、 從環(huán)保的角度出發(fā)，處理高爐瓦斯灰也具有其重要的意義 。 ⑸ 、 處理瓦斯灰的工藝，是引進(jìn)澳大利亞英泰克公司的濕法冶煉技術(shù)，該技術(shù)是世界上領(lǐng)先的技術(shù)， 有環(huán)保，低能耗，回收率高，低成本等優(yōu)點(diǎn)。 ⑹ 、 項(xiàng)目選址在柳鋼非鋼工業(yè)園內(nèi)，屬于柳鋼生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，柳鋼煉鐵產(chǎn)生的高爐瓦斯灰可以就地處理，同時(shí)借助柳鋼的便利運(yùn)輸條件，交通十分便利。 ⑺ 、 柳州市 聚特源環(huán)?？萍加邢薰緸榫G源（亞太）控股有限公司與柳鋼金鵬環(huán)保公司合資企業(yè)，綠源（亞太）控股有限公司擁有澳大利亞 英泰克技術(shù)在中國的使用權(quán)，具備處理高爐瓦斯灰的 的技術(shù)條件。 編制原則 ⑴ 、有生產(chǎn)許可證，能按照國家規(guī)定組織生產(chǎn)。 ⑵ 、有基本的生產(chǎn)及技術(shù)力量保證。 ⑶ 、嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)定的環(huán)保相關(guān)法規(guī)，符合環(huán)保要求， “ 三廢 ” 治理與項(xiàng)目建設(shè) “ 三同時(shí) ” 。 ⑷ 、嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān) “ 勞動(dòng)安全衛(wèi)生 ” 規(guī)定，確保安全生產(chǎn)。 第 3章 產(chǎn)品方案及市場分析預(yù)測 氧化鋅別名 鋅氧粉、鋅白粉、鉛華、亞鉛華、鋅白 。其 英文名為 Zinc Oxide，Zinc white。 分子式為 ZnO，分子量為 。 CAS 登記號為 1314132。 該品為白色或微黃色微細(xì)粉末，比重 ～ 克 /立方厘米，比表面積 8 平方米 /克，粒度 ～ 微米，折光指數(shù)為 ～ ，在 20℃ 時(shí)比熱為 卡 /(克 ℃ )，熔點(diǎn) 1973℃ ，在 1000℃ 時(shí)有蒸發(fā)現(xiàn)象。 在高溫下，氧化鋅能被碳、一氧化碳及氫還原為金屬鋅。氧化鋅是兩性化合物，在水中微溶或不溶，該品與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽，與堿反應(yīng)生成氫氧化鋅 [Zn(OH)2]。在空氣中長時(shí)間存放能與二氧化碳等酸性氣體反應(yīng)生成堿式碳酸鋅。 普通氧化鋅是一種傳統(tǒng)產(chǎn)品，近 幾年，在普通氧化鋅的基礎(chǔ)上發(fā)展了一些精細(xì)品種，其中比較有影響的是活性氧化鋅 及 納米氧化鋅。 普通氧化鋅目前廣泛應(yīng)用于橡膠工業(yè)、涂料工業(yè)、陶瓷工業(yè)、電子工業(yè)等。 活性氧化鋅可用作橡膠或電纜的補(bǔ)強(qiáng)劑、活化劑（天然橡膠），白色膠的著色劑和填充劑，天然橡膠和氯丁橡膠的硫化劑。加入活性氧化鋅后能使橡膠具有良好的耐磨性，耐撕裂性和彈性。顆粒細(xì)小的活性氧化鋅（粒徑 微米 左右），可用作聚烯烴和聚氯乙烯等塑料的光穩(wěn)定劑。合成氨生產(chǎn)中用作催化劑等。 還有一種是涂料專用氧化鋅，該種氧化鋅 具有良好的顏料性能，因而被廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè)，特別是防銹漆和底漆的配方中氧化鋅用量有時(shí)可高達(dá) 30%。 隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對氧化鋅的需求量日益增加，近年中國氧化鋅生產(chǎn)發(fā)展很快。 10 年前，中國生產(chǎn)氧化鋅的企業(yè)不多，年產(chǎn) 3000 噸以上的企業(yè)不超過 20 家。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，氧化鋅在中國需求不斷增大，推動(dòng)了氧化鋅生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)能不 斷擴(kuò)大。從 20xx～ 20xx 年不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，間接法氧化鋅的產(chǎn)能從 10 萬噸 /年上升到 30 萬噸 /年以上；濕法活性氧化鋅原來不足3000 噸 /年， 現(xiàn) 已上升到了 3 萬噸 /年以上。總之，中國的氧化鋅行業(yè)是一個(gè)分布較廣，數(shù)量較多，原料較雜，管理技術(shù)較粗放的行業(yè)。 20xx～ 20xx 年，中國氧化鋅的產(chǎn)能之所以增長較快，尤其是間接法氧化鋅發(fā)展較快，主要受益于中國汽車工業(yè)和高速公路、電力電網(wǎng)以及家電、數(shù)字通信等行業(yè)的高速發(fā)展。如子 午線輪胎要用到間接法氧化鋅，近 3 年子午線輪胎每年以 25%～ 30%的速度發(fā)展， 20xx 年已超過輪 胎總量的 50%，使得間接法氧化鋅同步快速發(fā)展。同時(shí)，國際國內(nèi)磁性材料也快速發(fā)展，特別是軟磁材料的生產(chǎn)已是世界產(chǎn)能第一，中國已成為磁材鐵氧體的世界制造中心。在鋅錳鐵氧體中，氧化鋅是主 要 原料。在中高檔的軟磁材料制造上，須用間接法生產(chǎn)的壓敏電阻級的高檔氧化鋅。磁性材料的發(fā)展又推動(dòng)了高品質(zhì)氧化鋅生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步。 20xx 年中國氧化鋅生產(chǎn) 90%以上采用干法（間接法和直接法）生產(chǎn)工藝，只有不到 10%采用濕法生產(chǎn)工藝。總產(chǎn)能已超過 萬 噸 /年（不包括 氧化鋅 含量為 70%～ 90%的低度氧化鋅生產(chǎn)裝置）， 20xx 年產(chǎn)量 萬 噸（不包括 氧化鋅 含量為 70%～ 90%的低度氧化鋅），平均開工率在 70%左右。 由于氧化鋅原料價(jià)格大幅度增長，部分下游企業(yè)不得不采用低度氧化鋅（ 氧化鋅 含量為 70%～ 90%）作原料。同時(shí)由于這些產(chǎn)品達(dá)不到國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，屬于副產(chǎn)品或不合格產(chǎn)品，無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 20xx 年低度氧化鋅產(chǎn)量約 萬 噸，折 %ZnO 量約 萬 噸。 （以上數(shù)據(jù)均來自中國化工信息中心） 氧化鋅 廣泛應(yīng)用于橡膠工業(yè)、涂料工業(yè)、陶瓷工業(yè)及塑料、造紙、油墨、印染、醫(yī)藥、火柴、磁性材料、高能蓄電池、玻璃制品、天然 氣脫硫、飼料、焰火及煙霧彈等各種工業(yè)品的生產(chǎn)制造。隨著氧化鋅新產(chǎn)品的開發(fā)及新的應(yīng)用領(lǐng)域的開拓，其應(yīng)用將越來越廣泛。由于氧化鋅用途廣，消費(fèi)量大，各國用于生產(chǎn)氧化鋅的鋅量，約占其總鋅量的 5%～ 10%。 預(yù)測到 20xx 年，國內(nèi)氧化鋅的消費(fèi)量將達(dá)到 84 萬噸。 表 31 列出了氧化鋅市場消費(fèi)情況和 20xx 年的預(yù)測數(shù)據(jù) 。 表 31 近年中國氧化鋅 消費(fèi) 情況及預(yù)測 用 途 20xx 年 20xx 年 20xx 年 消費(fèi)量 /萬噸 構(gòu)成 /% 消費(fèi)量 /萬噸 構(gòu)成 /% 消費(fèi)量 /萬噸 構(gòu)成 /% 橡膠工業(yè) 55 23 58 57 68 涂料工業(yè) 6 26 21 14 17 玻璃、陶瓷工業(yè) 6 6 4 5 其他 3 13 6 15 9 10 合計(jì) 23 100 40 100 84 100 近年來，受中國鋅錠價(jià)格不斷上漲影響，氧化鋅廠家成本壓力不斷加大，氧化鋅生產(chǎn)廠家不同程度地上調(diào)氧化鋅出廠報(bào)價(jià)，其市場價(jià)格不斷走高 。 其 價(jià)格暴漲最主要 的 原因是原料（ 鋅粉 、鋅灰 ）價(jià)格上漲 ，即氧化鋅價(jià)格隨著