一、 富氧側吹熔煉概述

由于環(huán)境保護的要求日益嚴格，在我國，濕法練鋅過程中產生的酸浸渣、鉛渣、鉛銀渣、黃鉀鐵礬渣、針鐵礦渣等渣都被認定為危險固廢，不能堆存，也不能直接填埋。我國是世界第一電鋅冶煉大國，每年的鋅浸出渣產量有4000～5000kt。這些渣料中含有鋅、鉛、銅、銀、銦等有價金屬，具有很高的資源價值和經濟價值，必須經過冶煉回收其中的有價金屬。

目前我國鋅浸出渣料一般采用回轉窯進行揮發(fā)處理，用焦?；蛎鹤鳛槿剂虾瓦€原劑。但是由于回轉窯存在能耗高、煙氣量大、金屬回收不完全和低濃度SO2處理成本高等問題，開發(fā)一種新的鋅渣處理工藝是非常必要的。

二、 側吹爐處理鋅渣試驗研究

主要研究內容

1. 鋅渣中硫酸鹽分解的技術條件

2. 研究有價金屬在熔煉過程的走向

3. 確定工藝過程的設計參數(shù)

4. 研究最佳爐型結構及技術參數(shù)

預期技術目標

金屬回收率：鉛＞92％，鋅＞95％，銅＞80％，銦＞75％，金>95％，銀＞95％

能耗降低30％以上，提高煙氣SO2濃度，以利于回收利用。

試驗裝置

本次試驗的試驗裝置是用一臺面積3.6m2雙區(qū)側吹爐，兩個區(qū)域分別為熔煉區(qū)和煙化區(qū)，面積分別為2.16m2和1.44m2。分別設有加料口和排煙系統(tǒng)。

技術條件

1、浸出渣（水分≤15％）2～3t/h；

2、鉛渣（水分≤8％）1～1.5t/h；

3、粗煤（粒度≤30mm，含碳量≥65％）700kg/h；

4、細煤（粒度≤5～15mm，含碳量≥60％）300kg/h；

5、氧氣(O2≥93%)1500m3/h;

6、爐體水套冷卻水300m3/h；

7、水冷煙道冷卻水 200m3/h；

8、還原熔煉區(qū)溫度1200～1250℃；

9、煙化區(qū)溫度1300～1350℃；

10、爐內負壓50～100Pa。

試驗情況

從2014年6月12日開始烘爐到2015年11月6日，歷時17個月，一共進行6次試驗。

最初的試驗方案是希望形成一個金屬相，特別希望得到一個粗鉛相用來捕集爐料中的金、銀和銅。前三次試驗，在浸出渣中加入部分高鉛渣，用來增加爐料中鉛的含量。第四次試驗總結前三次試驗的基礎上，改變思路，調整了試驗方案，將爐內造粗鉛相改為造冰銅相。因為根據渣型要求，需要配入一定量SiO2和CaO，在原料中加入少量含銅原礦，其中含SiO2很高，將原料含銅配到3％左右，在爐內形成冰銅相，金、銀、富集于冰銅。

試驗結果

通過試驗可以得出如下結論：

（1）用側吹爐處理鋅浸出渣在技術上是可行的，各項指標基本上達到預期的目標。

（2）對于含鉛或含銅較高的渣料，可以形成金屬相，有利于捕集金、銀、銅等金屬。

（3）用側吹爐處理鋅浸出渣，金、銀、銅的回收率遠遠高于傳統(tǒng)處理工藝，可以取得更好的經濟效益。

（4）用側吹爐處理鋅浸出渣更加有利于環(huán)境保護，采用高濃度氧氣技術，大幅度減少了煙氣量，提高了SO2濃度，有利于采用兩轉兩吸工藝制酸，回收其中SO2，減少煙氣污染。

（5）用側吹爐處理鋅浸出渣的機械化和自動化水平高于傳統(tǒng)處理工藝。

北大先鋒作為變壓吸附制氧行業(yè)的領軍企業(yè)，為國內外有色冶煉企業(yè)的富氧側吹爐配套了近30套VPSA制氧裝置，業(yè)績遙遙領先。

在同類側吹爐煙氣處理方面，可以利用北大先鋒有機胺脫硫技術，處理SO2含量在500ppm~5%范圍內的煙氣，實現(xiàn)煙氣中SO2的超低排放。原理是利用胺基的堿性與煙氣中的SO2進行反應，從而高效穩(wěn)定的吸收煙氣中的SO2，而該胺基堿性較弱，與SO2反應形成的化學作用并不穩(wěn)定，升溫加熱后可以將SO2釋放獲得純凈的SO2氣體，并將SO2進行加工處理制備液體SO2或硫酸等產品，實現(xiàn)了污染物的資源化利用。