一、 富氧側(cè)吹熔煉概述

由于環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，在我國，濕法練鋅過程中產(chǎn)生的酸浸渣、鉛渣、鉛銀渣、黃鉀鐵礬渣、針鐵礦渣等渣都被認(rèn)定為危險(xiǎn)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(chǎn)量有4000～5000kt。這些渣料中含有鋅、鉛、銅、銀、銦等有價(jià)金屬，具有很高的資源價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，必須經(jīng)過冶煉回收其中的有價(jià)金屬。

目前我國鋅浸出渣料一般采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行揮發(fā)處理，用焦?；蛎鹤鳛槿剂虾瓦€原劑。但是由于回轉(zhuǎn)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(cè)吹爐處理鋅渣試驗(yàn)研究

主要研究內(nèi)容

1. 鋅渣中硫酸鹽分解的技術(shù)條件

2. 研究有價(jià)金屬在熔煉過程的走向

3. 確定工藝過程的設(shè)計(jì)參數(shù)

4. 研究最佳爐型結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)

預(yù)期技術(shù)目標(biāo)

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(yàn)裝置

本次試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置是用一臺面積3.6m2雙區(qū)側(cè)吹爐，兩個(gè)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(shè)有加料口和排煙系統(tǒng)。

技術(shù)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(xì)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(nèi)負(fù)壓50～100Pa。

試驗(yàn)情況

從2014年6月12日開始烘爐到2015年11月6日，歷時(shí)17個(gè)月，一共進(jìn)行6次試驗(yàn)。

最初的試驗(yàn)方案是希望形成一個(gè)金屬相，特別希望得到一個(gè)粗鉛相用來捕集爐料中的金、銀和銅。前三次試驗(yàn)，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(yàn)總結(jié)前三次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，改變思路，調(diào)整了試驗(yàn)方案，將爐內(nèi)造粗鉛相改為造冰銅相。因?yàn)楦鶕?jù)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(nèi)形成冰銅相，金、銀、富集于冰銅。

試驗(yàn)結(jié)果

通過試驗(yàn)可以得出如下結(jié)論：

（1）用側(cè)吹爐處理鋅浸出渣在技術(shù)上是可行的，各項(xiàng)指標(biāo)基本上達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

（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(cè)吹爐處理鋅浸出渣，金、銀、銅的回收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)處理工藝，可以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

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

（5）用側(cè)吹爐處理鋅浸出渣的機(jī)械化和自動(dòng)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(lǐng)軍企業(yè)，為國內(nèi)外有色冶煉企業(yè)的富氧側(cè)吹爐配套了近30套VPSA制氧裝置，業(yè)績遙遙領(lǐng)先。

在同類側(cè)吹爐煙氣處理方面，可以利用北大先鋒有機(jī)胺脫硫技術(shù)，處理SO2含量在500ppm~5%范圍內(nèi)的煙氣，實(shí)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(jìn)行反應(yīng)，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(yīng)形成的化學(xué)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(jìn)行加工處理制備液體SO2或硫酸等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了污染物的資源化利用。