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鋅高效提取技術(shù)實現(xiàn)本土產(chǎn)業(yè)化

由云南冶金集團總公司、云南永昌鉛鋅股份有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司共同完成的“鋅精礦加壓浸出、長周期電解關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”技術(shù)屬于我國鋅行業(yè)重大技術(shù)創(chuàng)新項目，獲得2007年國家科技進步二等獎。

“我國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，國外公司大大降低了這項技術(shù)的轉(zhuǎn)讓報價。”云冶集團副總工程師王吉坤自豪地說。

推廣價值高

2007年，我國鋅產(chǎn)量371.4萬噸，連續(xù)12年居世界第一位，而云南是中國重要的有色金屬生產(chǎn)基地，鋅資源居全國首位，約占23%。其中，高鐵鋅資源約占云南鋅資源的三分之一，總量達到700萬噸，潛在經(jīng)濟價值600億元以上。但我國鋅資源儲量中，大部分是高鐵閃鋅礦，用傳統(tǒng)工藝難以有效提取。

此次獲獎技術(shù)很好地解決了這一問題。云冶集團高級工程師張紅耀說，鋅精礦加壓浸出、長周期電解關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化項目屬于有色金屬濕法冶煉技術(shù)領(lǐng)域，包括兩部分：硫化鋅精礦直接加壓浸出技術(shù)和鋅浸出液長周期電解關(guān)鍵技術(shù)。

高鐵硫化鋅精礦提取冶金的綠色工藝流程―――加壓浸出技術(shù)，可充分利用高鐵硫化鋅精礦中鐵離子的電子傳遞作用，加速鋅的浸出速率，浸出90分鐘，鋅浸出率達到98.06%、鐵浸出率控制在29.22%以下。在國內(nèi)首次完成的常規(guī)硫化鋅精礦的加壓浸出技術(shù)和裝備的集成創(chuàng)新，徹底擺脫了煉鋅主體工藝受到的硫酸價格上漲的影響，消除了制酸尾氣對環(huán)境造成的污染。

48小時長周期鋅電解技術(shù)則通過添加組合抑制劑，控制鍺的浸出。實施鋅浸出液深度凈化技術(shù)后，可滿足48小時以上的電解周期要求，并符合自動剝鋅對陰極鋅片的厚度。這項技術(shù)解決了輸送鏈條的磨損、定位以及剝鋅刀的精確定位問題，機械剝鋅率從60%提高到90%，輸送鏈條壽命從3個月延長到15個月以上。

“新技術(shù)為這些難處理鋅礦提供了很好的解決方案，具有很高的推廣價值?！蓖跫ふf，鋅的加壓浸出技術(shù)在國外已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而我國是首次實現(xiàn)濕法煉鋅的硫化鋅精礦直接加壓浸出，而對于高鐵硫化鋅精礦的加壓酸浸在國內(nèi)外都屬首次實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，鋅浸出液的深度凈化―――長周期電解，在國內(nèi)也是首次投入工業(yè)化應用。

技術(shù)指標優(yōu)異

“我們部分指標甚至比加拿大公司的還要好?！蓖跫じ嬖V中國工業(yè)報記者，高鐵硫化鋅精礦的加壓浸出技術(shù)的成功研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)有效提高了資源的利用效率，減少了對環(huán)境的污染。以鐵閃鋅礦為主的加壓浸出技術(shù)，當含鐵14.4%時，鋅浸出率98%，鐵浸出率29%。以閃鋅礦為主的加壓浸出技術(shù)，鋅浸出率99.36%，鋅總回收率96%，硫轉(zhuǎn)化率90%，氧利用率90%。

(源自：中國工業(yè)報)
運用鋅浸出液48小時長周期電解關(guān)鍵技術(shù)，還實現(xiàn)了機械剝鋅。據(jù)介紹，對含鍺鋅浸出液進行深度凈化處理，雜質(zhì)含量比新液質(zhì)量標準低1~2個數(shù)量級，電解電流效率為88%。通過電解周期為48小時的鋅電解技術(shù)，使鋅片厚度大于3mm，由此達到了機械化剝鋅的要求，其機械化剝鋅率在90%以上。而以前，硫化鋅精礦的傳統(tǒng)濕法冶煉流程復雜，以鐵閃鋅礦為主的鋅資源分布廣泛，傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝不能經(jīng)濟有效地處理這類資源。濕法冶煉過程中的電解周期為24小時，由于鋅電解陰極板面積小，造成人工剝鋅勞動強度大，嚴重影響我國鋅生產(chǎn)的整體技術(shù)水平。“以前剝鋅都是靠人工，要占用大量勞動力，一個10萬噸的煉鋅項目需要500多人，現(xiàn)在用機器剝鋅只要十幾人就夠了?！蹦壳埃Y宏鋅鍺是行業(yè)中惟一擁有自動剝鋅機的企業(yè)。

革新效益顯現(xiàn)

“加拿大的一家公司上世紀80年代就掌握著該項技術(shù)，我國曾想通過購買國外技術(shù)來提高自身技術(shù)水平。但他們要價太高，產(chǎn)業(yè)化后還要收取高額技術(shù)使用費。于是我們下決心自己干。”王吉坤回憶著這項技術(shù)的研發(fā)始末。

在這樣的情況下，1999年云冶集團和永昌公司成立了技術(shù)攻關(guān)小組。2004年下半年，永昌公司1萬噸用加壓酸浸技術(shù)生產(chǎn)電鋅生產(chǎn)線進入產(chǎn)業(yè)化試生產(chǎn)。2005年4月，高鐵硫化鋅精礦加壓浸出技術(shù)獲得成功。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會副秘書長張洪國說，這次鋅精礦加壓浸出技術(shù)取消了傳統(tǒng)過程中前端的焙燒流程，后端取消了制酸，在鋅冶金領(lǐng)域首次在國內(nèi)實現(xiàn)不產(chǎn)生二氧化硫氣體。硫化鋅精礦中的硫92.22%轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫。

張紅耀認為，硫化鋅精礦的加壓浸出技術(shù)是提取冶金工藝、防腐材料技術(shù)、設備制作、密封技術(shù)和過程控制技術(shù)的綜合集成，體現(xiàn)了我國濕法冶金的整體水平和綜合實力。該項目的成功是濕法冶金領(lǐng)域的重大突破。項目的成功實施可推動加壓浸出技術(shù)在我國的應用，提高我國加壓濕法冶金的技術(shù)水平，對處理我國其他高鐵鋅精礦和常規(guī)的硫化鋅精礦將起到示范作用。

而長周期電解技術(shù)項目的實施，提高了資源利用率，降低了能耗，提高了濕法煉鋅的勞動效率，減輕了工人的勞動強度，推動了我國濕法煉鋅廠從勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，符合國家提倡的用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的要求。該項目率先在國內(nèi)濕法煉鋅行業(yè)實現(xiàn)了機械化剝鋅，提高了我國濕法煉鋅的技術(shù)和裝備水平，縮小了與國外先進的濕法煉鋅技術(shù)差距。

與此同時，該項目的實施帶動了高壓設備（高壓釜、高壓泵等）、材料、機械制造、密封、防腐等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并為國內(nèi)處理高鐵閃鋅礦提供可借鑒的先進技術(shù)，填補了國內(nèi)鋅精礦加壓浸出技術(shù)的空白，還可在國內(nèi)其他類似礦山推廣應用。通過延伸開發(fā)，擴大應用領(lǐng)域，比如對于其他復雜難處理精礦，通過加壓浸出，使有價金屬富集；難處理金礦的加壓浸出；稀、貴金屬的提取，可促進我國加壓浸出技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(源自：中國工業(yè)報)
專家點評: 我國自主開發(fā)的硫化鋅精礦直接加壓浸出技術(shù)，解決了傳統(tǒng)工藝流程長、煙氣治理投資大、鐵閃鋅礦的高效處理難題；開發(fā)的長周期電解技術(shù)，實現(xiàn)了電解工序的機械化剝鋅，改變了鋅電解工序人工剝鋅勞動強度大、自動化水平低的落后局面，對我國鋅冶煉產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級具有重大示范帶動作用。

該技術(shù)的主要特點是：對硫化鋅精礦直接進行浸出，經(jīng)凈化電積產(chǎn)出鋅錠，礦物中的其他有價金屬得到有效回收；硫以元素硫形態(tài)產(chǎn)出，鋅的生產(chǎn)不必受硫酸市場的制約；省去了傳統(tǒng)濕法煉鋅中的焙燒、煙氣冷卻、制酸等工序，簡化了工藝流程，節(jié)約投資約30%；該工藝是強化熔煉技術(shù)，鋅的浸出率、回收率高，浸出時間短，經(jīng)濟效益好；特別是該技術(shù)解決了高鐵硫化鋅精礦中鋅的選擇性浸出，找到了處理該礦的有效途徑和工藝方法。連續(xù)工業(yè)試驗表明：當鋅精礦含鐵14.38%時，鋅浸出率98.06%，鐵浸出率29.22%，有效實現(xiàn)了鋅的選擇性浸出。當鋅精礦含鐵9.14%時，鋅浸出率99.36%。長周期電解技術(shù)原料適應性強、工藝穩(wěn)定、技術(shù)經(jīng)濟指標先進、勞動生產(chǎn)率高。

該技術(shù)實現(xiàn)了多項創(chuàng)新：1.通過對相關(guān)工藝及設備的集成創(chuàng)新，在國內(nèi)首次實現(xiàn)濕法煉鋅氧壓浸出技術(shù)的工業(yè)應用，打破了國外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，實現(xiàn)了鋅的選擇性浸出，工藝流程簡捷，環(huán)境友好，作業(yè)過程高效率，伴生元素的綜合利用程度高，在國內(nèi)外處于領(lǐng)先水平；2.在鋅冶金領(lǐng)域首次在國內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)不外排二氧化硫氣體，硫化鋅精礦中的硫92.22%轉(zhuǎn)化為元素硫；3.通過對冶金工藝、關(guān)鍵設備的自主創(chuàng)新開發(fā)與信息技術(shù)進行系統(tǒng)集成，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了濕法煉鋅加壓浸出冶金過程的高新技術(shù)化；4.在對浸出液深度凈化的基礎(chǔ)上，研發(fā)了長周期電積工藝與關(guān)鍵設備及復配膠質(zhì)改性電積添加劑等專有技術(shù)，實現(xiàn)周期48小時以上仍保持合適電流效率，鋅片厚度3mm以上，滿足機械剝鋅的技術(shù)要求，剝鋅成功率達90%以上。

采用加壓浸出技術(shù)已投產(chǎn)三家企業(yè)，其中第一家10kt/a鋅生產(chǎn)線已正常生產(chǎn)三年；長周期電解技術(shù)已應用于云南馳宏鋅鍺股份有限公司，正常生產(chǎn)兩年。截至2007年年底，共生產(chǎn)鋅金屬25.455萬噸，新增產(chǎn)值56.49億元，新增利稅18.8億元。

點評專家：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會副秘書長、中國有色金屬工業(yè)協(xié)會科技部主任張洪國。

(源自：中國工業(yè)報)