1、豫光鋅業(yè)綜合回收現(xiàn)狀及展望倪恒發(fā)張欣彭曉風(fēng)（豫光鋅業(yè)有限公司，河南 濟(jì)源454650）摘要敘述了豫光鋅業(yè)10萬噸電鋅綜合回收的現(xiàn)狀及下一步展望關(guān)鍵詞十萬噸鋅；綜合回收；資源利用率；銅；鎘；鉆；銀；錮；錯；鎵；鉈0刖言河南豫光鋅業(yè)有限公司是豫光金鉛集團(tuán)大家庭中的重要成員，是豫光金鉛集團(tuán)旗下的兩大控股 股份公司之一。2003年豫光金鉛集團(tuán)為了充分發(fā)揮鉛鋅互補(bǔ)的冶煉優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)企業(yè)內(nèi)部大循環(huán)， 決定立項(xiàng)上馬30萬噸電鋅項(xiàng)目。一期10萬噸電鋅工程于2003年8月開工建設(shè)，2005年5月18日 成功產(chǎn)出第一批鋅錠。10萬噸電鋅工程建設(shè)初期為了節(jié)約投資、加快工程進(jìn)度、減少不確定因素的影響，對于原件- 鋅

2、精礦中伴生的有價(jià)金屬，諸如銀、銦、錯、鉆、鎵等，均沒有與工程同步建設(shè)與之相配套的綜合 回收系統(tǒng)，僅在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留了工程建設(shè)用地，投產(chǎn)之初僅能回收硫、鉛、銅等有價(jià)元素。為拓展效益空間，豫光鋅業(yè)發(fā)展以資源綜合利用為標(biāo)志的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建鋅系統(tǒng)綜合回收內(nèi)循 環(huán)圈及鉛鋅兩系統(tǒng)外循環(huán)圈。在工程投產(chǎn)后的短短2年時(shí)間里，先后投資建設(shè)了銦富集回收生產(chǎn)精 銦，精鎘，銀浮選回收銀，余熱蒸汽發(fā)電等工程；與東方化工公司合作綜合利用鋅回轉(zhuǎn)窯窯渣，采 用磁選、重選工藝，分離富集窯渣中的鐵粉與焦粉，并進(jìn)一步浮選回收金、銀等有價(jià)金屬，焦粉返 回轉(zhuǎn)窯配料回收利用，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯窯渣零排放。在原有基礎(chǔ)上已新增銀、銦、鎘、鐵等金屬的回收，

3、 綜合回收走在同行業(yè)的前列。本文針對濕法煉鋅原料一鋅精礦中伴生的有價(jià)金屬在生產(chǎn)過程中的行為走向及富集機(jī)理做一介 紹和探討，對公司近年來先后投資建設(shè)的諸多資源綜合回收工程進(jìn)行認(rèn)真歸納總結(jié)，為進(jìn)一步開展 綜合回收利用提出一點(diǎn)建議。1鉛鋅冶煉有價(jià)金屬合回收的現(xiàn)狀1.1國內(nèi)外同行業(yè)綜合回收現(xiàn)狀隨著礦產(chǎn)資源的不斷緊張，對購入的原材料吃干榨凈已成為冶金技術(shù)發(fā)展的重要方向和趨勢，也已成為衡量企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。國外許多企業(yè)在鋅精礦資源綜合利用和開發(fā)中已取得很 好的效果，日本秋田煉鋅廠綜合利用回收率是：鋅95.4%、銅95.89%、鎘87.7%、銀74.8%、金21.9%、 硫96.7%；日本安中冶煉

4、廠在生產(chǎn)鋅的同時(shí)，還從鋅精礦中綜合回收了鎘、銅、鉛、金、銀、鉆、 銻、硫、銦、錯、鎵、汞、鉈等16種元素，綜合利用系數(shù)高達(dá)95.7%；美國的濕法冶鋅企業(yè)還多回 收了錳，其中鎘、錯、銦、鉈的產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的100%。加拿大雷特爾冶煉廠每年從鋅浸出渣回收 鉛6萬噸，其中銀回收率高達(dá)95%；日本小坂冶煉廠用高壓釜法從浸出渣中回收銦；秘魯奧羅西冶 煉廠從回轉(zhuǎn)窯塵中用酸浸-萃取-置換法生產(chǎn)銦。錯的回收技術(shù)中最引人注目的進(jìn)展是比利時(shí)霍博肯 奧維爾佩特冶金公司開發(fā)的溶劑萃取法取代丹寧酸或硫化氫沉淀法，使錯的回收率大幅度提高。在鉛鋅資源中主金屬鉛、鋅和伴生的金、銀、銦、銅、汞、鎘、硫、錯、鎵、鉈的有效回收是

5、提高資源綜合利用率的關(guān)鍵，綜合回收效益可達(dá)企業(yè)全部利潤的50%以上。我國重點(diǎn)企業(yè)的資源綜 合利用率約為50%，與發(fā)達(dá)國家80%90%以上的指標(biāo)相比，存在較大的差距。各廠綜合利用的程度 不同，水平也很不一致，株洲冶煉廠生產(chǎn)原料來自國內(nèi)外40多家礦山，含伴生元素20多種，已回 收了 18種，綜合利用率達(dá)72.5%，屬全國最高；葫蘆島鋅廠綜合利用工作也屬全國有色行業(yè)前茅； 韶關(guān)冶煉廠也已回收了鎘、砷、錯等7種伴生元素。1.2豫光鋅業(yè)綜合回收現(xiàn)狀兩年來，豫光緊緊抓住國家大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的契機(jī)，以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心， 以減量化，再利用、資源化為原則，大力發(fā)展綜合回收產(chǎn)業(yè)，提高資源利用率。已實(shí)

6、現(xiàn)銦、鎘、金、 銀、鐵的綜合回收，使綜合回收元素達(dá)到8種，已納入跟蹤考察利用的達(dá)16種。直接生產(chǎn)精銦、精 鎘兩種產(chǎn)品，鉛、銅、金、銀富集后送鉛系統(tǒng)回收。加入鉛系統(tǒng)次氧化鋅，實(shí)現(xiàn)了鉛鋅互補(bǔ)的冶煉 優(yōu)勢。2007年豫光鋅業(yè)公司共投入原料鋅精礦26.9萬噸、氧化鋅焙砂4.39萬噸，產(chǎn)出硫酸19.68 萬噸，硫回收率96.1%；產(chǎn)出鉛精礦2.2萬噸，回收鉛5100噸，鉛直收率92 %；產(chǎn)出精鎘315噸， 回收銀15噸，銅473噸，銦12噸，鐵粉3.8萬噸。實(shí)現(xiàn)廢水、廢渣零排放。原設(shè)計(jì)工藝流程如下 圖1，現(xiàn)工藝流程已發(fā)生了較大的變化，如下圖2,虛框部分為近年增加的項(xiàng)目。2鋅精礦多膛焙燒濃密機(jī)渣干燥浸出渣

7、浸出液鎘回收酸洗沉鈷（回收、Z1）I回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)廠（_新液7氧化鋅+ 窯渣 I三段凈化丟棄熔鑄 送氧化口演 鋅系統(tǒng)T鈷精礦 海綿鎘銅渣（堆存）鋅錠（出售）堆存）（出售）u. Cd渣-CO渣酸洗沉鈷:鉛渣送鉛廠I鈷精礦窯渣2鋅精礦多膛焙燒濃密機(jī)渣干燥浸出渣浸出液鎘回收酸洗沉鈷（回收、Z1）I回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)廠（_新液7氧化鋅+ 窯渣 I三段凈化丟棄熔鑄 送氧化口演 鋅系統(tǒng)T鈷精礦 海綿鎘銅渣（堆存）鋅錠（出售）堆存）（出售）u. Cd渣-CO渣酸洗沉鈷:鉛渣送鉛廠I鈷精礦窯渣L回轉(zhuǎn)磁選（出售）普iI粗鎘熔鑄:壓濾液干燥鎘銅渣h焦粉送渣；送氧化:，r :鋅系統(tǒng)蒸餾水解由，解r熔鑄；I得出Ii 3出銦錠（出

8、售）浮選精鎘鑄錠!X. ，婚心鎘錠1.（出ft）.；圖2改造后工藝流程圖圖圖2改造后工藝流程圖2豫光鋅業(yè)綜合回收的發(fā)展過程豫光鋅業(yè)綜合回收元素現(xiàn)已達(dá)到8種，初步實(shí)現(xiàn)了硫、鉛、銅、鎘、錮、金、銀、鐵等伴生元 素的回收。2.1鉛鋅浸出渣是回收鉛的重要原料，豫光鋅業(yè)采用常規(guī)濕法煉鋅工藝，鋅精礦經(jīng)沸騰焙燒產(chǎn)出的鋅 焙砂經(jīng)兩段浸出后，浸出渣含鋅20%、鉛4.5%左右。在回轉(zhuǎn)窯處理浸出渣的過程中低沸點(diǎn)物質(zhì)都會 隨著鋅的揮發(fā)而揮發(fā)，如鉛、鎘、錮、錯、氟、氯及部分稀有金屬等都進(jìn)入揮發(fā)產(chǎn)物一氧化鋅中。 鉛在氧化鋅中的含量在8%到15%之間。通過對這些氧化鋅的處理，豫光鋅業(yè)2007年共回收鉛5100 噸，創(chuàng)造了很

9、好的經(jīng)濟(jì)效益。氧化鋅處理是利用多膛爐脫除氧化鋅中的F、Cl后，用電解廢液進(jìn)行兩段浸出，控制終點(diǎn)PH值 使氧化鋅中大部分鋅、鎘等金屬進(jìn)入溶液，而錮、錯、鉛等有價(jià)金屬則留在渣中。然后進(jìn)一步分浸 出渣中的鋅、錮、錯、鎵，使鉛富集產(chǎn)出含鉛30-40%的鉛渣，即可送鉛冶煉系統(tǒng)作為原料進(jìn)行回 收。原設(shè)計(jì)氧化鋅處理系統(tǒng)能力僅為1.5萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了生產(chǎn)需要，2006年公司又新建了一套 氧化鋅連續(xù)中性浸出系統(tǒng)，將原中性浸出設(shè)備改為酸性浸出系統(tǒng)，才使2007年氧化鋅焙砂處理量達(dá) 到4.39萬噸，其中處理鉛冶煉系統(tǒng)氧化鋅7000噸，初步實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)鉛鋅兩系統(tǒng)的副產(chǎn)品次氧化鋅 和鉛渣互為原料補(bǔ)給。2.2銅由生產(chǎn)工藝

10、流程圖（如圖1、圖2）中可知，銅渣的獲得過程為鋅精礦一焙燒一浸出一凈化一銅 鎘渣f鎘回收f銅渣，此過程也是濕法煉鋅成熟工藝。在鋅焙砂浸出過程中，一部分銅不能被浸出， 加上在浸出終點(diǎn)又一部分銅會水解進(jìn)入浸出渣中，致使僅有35%左右的銅進(jìn)入浸出液。浸出渣中的 銅在回轉(zhuǎn)窯處理鋅浸出渣的過程中進(jìn)入窯渣。只有進(jìn)入浸出液中的銅可在凈化時(shí)形成銅鎘渣，再經(jīng) 銅鎘渣浸出形成銅渣。在試產(chǎn)初期也存在諸多問題如：銅渣含銅品位低、含鋅鎘高等問題。針對這 些問題，有關(guān)技術(shù)人員對此進(jìn)行科研攻關(guān)，優(yōu)化技改生產(chǎn)設(shè)備，增加管道，將原銅鎘渣浸出槽改為 銅渣酸洗槽，對銅渣酸洗工藝進(jìn)行優(yōu)化，銅渣品位得到提高，含鋅鎘明顯降低，優(yōu)化前后銅

11、渣質(zhì)量 情況如下表3。表3優(yōu)化前后銅渣質(zhì)量比較%時(shí)間ZnCuCdH2O其他改造前2月11日20.962.722.56502月12日21.7462.892.6342.82月13日11.7262.022.631.52月14日17.7255.495.8635.52月15日13.2757.243.8534均值17.0759.073.542.27改造后3月11日9.0765.852.793月12日13.7367.955.103月13日11.2463.301.7331.53月14日4.1069.131.3235.53月15日10.4268.722.4023均值9.71266.692.66302.3鎘豫光鋅

12、業(yè)鎘回收系統(tǒng)原設(shè)計(jì)只能產(chǎn)出海綿鎘，堆放在渣場，既污染環(huán)境又難以銷售。2006年 公司先后自行設(shè)計(jì)建設(shè)了粗鎘、精鎘生產(chǎn)系統(tǒng)，4月份產(chǎn)出第一批粗鎘，8月份采用真空蒸餾工藝 產(chǎn)出精鎘，達(dá)到1#鎘標(biāo)準(zhǔn)。又經(jīng)大大小小的多次改造，年生產(chǎn)能力已達(dá)500噸精鎘。2007年共產(chǎn)出 精鎘315噸。隨著生產(chǎn)的正常，原堆放在渣場的海綿鎘已返回系統(tǒng)，形成了產(chǎn)品精鎘錠。現(xiàn)存在的 問題主要有：1、鍋底鎘無法再處理；2、勞動強(qiáng)度大，自動化程度低；3、粗鎘堿渣含鎘高，鎘直收 率低。2.4銀從濕法煉鋅的浸出渣中直接浮選回收銀，目前國內(nèi)僅有2家。作為綜合回收項(xiàng)目，豫光于2005 年7月對“從浸出渣中浮選回收銀”年產(chǎn)10噸銀項(xiàng)目進(jìn)行

13、立項(xiàng)施工，2006年6月正式投產(chǎn)試車。 生產(chǎn)初期，月回收銀金屬量不足600公斤，回收率與設(shè)計(jì)的相距較遠(yuǎn)。經(jīng)過對部分設(shè)備和工藝進(jìn)行 改造和改進(jìn)，現(xiàn)已達(dá)到月回收銀金屬量1.3噸，2007年共回收銀15噸。在工程投產(chǎn)初期含銀的浸出渣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯渣處理系統(tǒng)，一部分銀進(jìn)入氧化鋅焙砂，與鉛渣 一起返回鉛冶煉系統(tǒng)回收；一部分銀隨回轉(zhuǎn)窯窯渣分散在鐵粉和尾渣中。在銀浮選生產(chǎn)過程中也出 現(xiàn)了較多影響生產(chǎn)及產(chǎn)量的問題，通過反復(fù)實(shí)踐摸索，并采取多項(xiàng)措施，使銀精礦產(chǎn)量穩(wěn)步提高。 特別是從浸出渣原漿中直接浮選工藝的成功應(yīng)用，直接減少電耗300KWh/h，并使二期銀浮選回收項(xiàng) 目節(jié)約投資2000萬元。銀精礦品位低一直是提

14、高銀回收率的瓶頸，大量的工作都沒有明顯的效果，2008年公司已經(jīng)與 國內(nèi)某著名大學(xué)合作進(jìn)行提高銀精礦品位的研究，從研究結(jié)果看，銀精礦平均品位已經(jīng)達(dá)到了 7268g/t，比目前實(shí)際生產(chǎn)平均品位3000g/t左右提高了 1.4倍。銀回收率很快將有望得到大幅提高。 2.5銦銦是一種稀散金屬主要伴生在鉛鋅生產(chǎn)的原料中，市場價(jià)格在400萬元/噸左右，最高曾達(dá)到 1000美元/公斤，廣泛用于原子能、電子、軍事、化工、醫(yī)療精密機(jī)械等行業(yè)。2007年世界銦產(chǎn)量 達(dá)到450噸，99%為鉛鋅冶煉資源綜合回收產(chǎn)品，故銦的回收在鉛鋅企業(yè)經(jīng)濟(jì)意義巨大。國內(nèi)同行業(yè) 的銦富集技術(shù)，普遍采用鋅粉置換工藝。此工藝存在：1、使用

15、的輔料鋅粉價(jià)格高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本 高；2、生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生劇毒的砷化氫氣體，對安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅等缺陷。豫光鋅業(yè)2005年自行 設(shè)計(jì)投資建設(shè)了銦錯回收系統(tǒng)，2006年初產(chǎn)出第一批含銦0.9%的銦綿。后為降低銦綿生產(chǎn)成本，避 免產(chǎn)生大量的砷化氫氣體，保證安全生產(chǎn)，又自主發(fā)明了一種水解法生產(chǎn)銦綿新工藝。2007年8月8日豫光又一個標(biāo)志性綜合回收工程年產(chǎn)10噸精銦項(xiàng)目開始試車投產(chǎn)，9月產(chǎn) 出第一批精銦錠，全部達(dá)到了 0#國標(biāo)銦錠標(biāo)準(zhǔn)。隨著大量改進(jìn)和完善工作的不斷進(jìn)行，反萃液凈化、 有機(jī)相堿洗、浸出系統(tǒng)技改、萃余液返系統(tǒng)、浸出渣處理、廢水治理等問題的解決，精銦產(chǎn)量達(dá)到 了 900公斤/月。目前正在進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)

16、改造，產(chǎn)量有望達(dá)到年產(chǎn)30噸精銦。2.6鐵鋅精礦中含鐵一般在515%之間，有的高達(dá)20%。其全部進(jìn)入浸出渣，富集于回轉(zhuǎn)窯窯渣中，隨著資源的逐步緊張，這些窯渣已成為寶貝，被廣泛應(yīng)用于水泥、煉鐵等工業(yè)。2006年公司即與東 方化工公司合作綜合利用鋅回轉(zhuǎn)窯窯渣。磁選后鐵粉平均成分(wt%): Cu:1.58、Pb:0.061、Ag:0.006、 Fe:78.18、C:1.29。焦粉成分(wt%) ： Cu:0.19、Pb:0.15、Ag:0.009、Fe:3.35、C:71.59。焦粉返回 轉(zhuǎn)窯配料回收利用，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯窯渣零排放。2007年共處理8.5萬噸窯渣，產(chǎn)鐵粉3.8萬噸、銀精 礦1500噸、

17、含鋅焦粒1.6萬噸，3.0萬噸尾渣作為制磚料售往磚廠，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。2.7余熱的回收與利用鋅精礦在沸騰爐焙燒脫硫的同時(shí)，也產(chǎn)生大量的余熱，以前只有將多余的蒸汽放空，造成大氣 污染和溫室效應(yīng)，如何回收利用余熱蒸汽也是豫光高層關(guān)心的大事，2006年公司成立余熱發(fā)電項(xiàng)目 組，并開工建設(shè)。項(xiàng)目得到國債的大力支持，總裝機(jī)容量4.5兆瓦，年發(fā)電量3150萬千瓦時(shí)。2007 年9月20日，一次并網(wǎng)成功，每天可減排800噸蒸汽，回收除鹽純水700噸，經(jīng)濟(jì)效益可觀。3綜合回收的展望豫光鋅業(yè)公司主要從事鋅冶煉，屬于資源型企業(yè)，制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸，首先就是資源。根據(jù) 鉛鋅互補(bǔ)的特點(diǎn)，建立起集團(tuán)“鉛鋅聯(lián)合生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)模式”，完善了鉛鋅聯(lián)合冶煉整體化工藝流程，利 用鉛系統(tǒng)處理鋅系統(tǒng)產(chǎn)生含鉛、金、銀、銅的二次物料，鋅系統(tǒng)處理鉛系統(tǒng)產(chǎn)生含鋅、銦、鎘的二 次物料，形成良性物料循環(huán)，不僅可以使鉛鋅物料互為原料補(bǔ)充，又可以集中處理鉛鋅系統(tǒng)富集的 金、銀、銅、鐵、銻、鉍、等有價(jià)金屬，降低綜合能耗，提高資源的綜合利用水平。有價(jià)金屬的綜 合回收已成為利潤的主要增長點(diǎn)，2007年公司有價(jià)金屬回收收入占總收入的3.88%,利潤占總利潤的 47.9%。豫光鋅業(yè)計(jì)劃于2008年8月8日點(diǎn)火試產(chǎn)的3 0萬噸電鋅二期工程，同步建設(shè)了精鎘、銀浮選、 銦錯回收及余熱發(fā)電等綜合回收項(xiàng)目，與一