富氧側吹鉛鋅浸出渣冶煉（liàn）再生工藝（yì）淺述

鋅冶煉工藝主要分為火法和濕法兩種工藝，其中濕法煉鋅產能（néng）占全球範圍內總鋅冶煉產能的80%以上。 濕法（fǎ）煉鋅工（gōng）藝（yì）產出的浸出渣均含有鉛、砷、鎘等重金屬，國內已將鋅浸出渣定（dìng）性為危險廢（fèi）物。2020年，工信（xìn）部發布的《鉛鋅行業規（guī）範條件》規定，鋅濕法冶煉工（gōng）藝須配套浸出渣無害化處理係統及硫渣處理設施。

因此，新建（jiàn）的鋅冶煉企業需配套（tào）鋅浸出渣（zhā）無害化處置設施（shī）；現有采用危廢渣場堆存浸出渣（zhā）的鋅冶煉企業，受限於環保壓力，也將建設鋅浸出渣無害化（huà）處理設（shè）施。 鋅浸出渣的無害化處置技術（shù）路線的選（xuǎn）擇，成為鋅冶煉企業可持續發展的重中之重。

鋅浸出渣的（de）處理通常采取火法高溫揮發工藝該工藝既可實現渣的無害化，又能（néng）實現有（yǒu）價金屬的回收。 目前（qián）主流的火法（fǎ）工藝包括回轉窯、煙化爐、頂吹爐以及側吹（chuī）爐等。

富氧側吹處理鋅（xīn）浸出渣目前在國內已（yǐ）經在多家企業得到應用（yòng），其優勢是采用高富氧濃度熔煉（liàn），床能力高，餘熱回收效率高，煤耗低，並且側（cè）吹爐產生的煙氣的二氧化硫濃度高，可直接用於製酸（suān），低（dī）成本實現（xiàn）硫的資源化。 實（shí）踐（jiàn）證明，側吹工藝相比現有其他工藝具有較大優勢，具有操作（zuò）簡單、能耗低、有價金屬回收率高（gāo）、環保效果好（hǎo）等（děng）特點。

1、鋅浸出渣熔池熔煉的機理（富氧側吹）

鋅浸出渣中的Zn主要是以（yǐ） ZnO·Fe2O3、ZnO、ZnS、ZnSO4、ZnO·SiO2的形態存在，其中ZnO·Fe2O3、ZnO含量占渣中鋅總量（liàng）的（de）90%，Pb主（zhǔ）要（yào）是以 PbSO4為主。 鉛、鋅的化合物主要是氧化物和硫（liú）酸鹽，均為（wéi）不發熱物料。 鋅金屬的沸點為907℃，鉛金屬及其化合物在高溫下容易揮發。 側吹熔煉技（jì）術（shù）正是利用鉛、鋅金屬高溫下易揮發的特點（diǎn），通過熔池熔煉實現鉛、鋅的還原（yuán）揮發，鉛、鋅金屬蒸汽在氣相區和氧氣接（jiē）觸，被重新氧化生成氧化鋅和氧（yǎng）化鉛小顆粒，並隨（suí）煙氣（qì）進入後續收（shōu）塵設施，收集在氧化鋅煙塵當中。

鋅浸（jìn）出渣的火法熔煉主要分為化料和揮發兩（liǎng）個階段。 由於化料階段處理的是鋅浸出渣冷料，各（gè）種物（wù）質的熔化分解吸熱量大，其熱（rè）量（liàng）消耗大。 而揮發階段處理的是熱熔渣，鉛和鋅的（de）還原揮（huī）發需要消耗一部（bù）分熱量，其熱（rè）量消耗相對較低。 因此，化料階段采用高富氧空氣助燃的側吹爐，實現節省能耗的目的；揮發階段采用煙化爐，通過提供強烈攪拌並控製強還原性氣氛，實現鉛和鋅的揮發。

經過側吹爐熔（róng）化 ＋ 煙化爐還（hái）原揮發工藝，鋅浸出渣中的鋅、鉛、銀、銦、鍺、金等元素在高溫下揮發進入氣相區，通過後續鍋爐及收塵器進行收集，煙塵送鉛鋅冶煉係統；煙氣送製酸、脫硫係統，生產硫酸；

爐渣為一般固廢，堆存或外賣。

該工藝富氧濃（nóng）度高，燃燒產生的煙氣量少，大大減少了煙氣帶走的熱量（liàng），有效降低燃料使用率（lǜ）。 側吹爐熔池溫度控製在（zài） 1200 ～1400℃，鋅（xīn）浸（jìn）出渣中的硫酸（suān）鹽分解產生（shēng）二氧化硫煙氣，部（bù）分鋅、鉛揮（huī）發進入煙塵（chén）；爐（lú）渣（zhā）通過流（liú）槽流入煙（yān）化爐中；煙氣經餘熱鍋爐降溫、收塵器淨化，得到氧化鋅煙（yān）塵。

2、氧化鋅法礦化吸收再生鋅冶煉煙氣中（zhōng）SO2

再生鉛鋅冶煉行業普遍采用濕法（fǎ）脫硫技術，包括：石灰/石灰石-石膏法、鈉堿法、氧化鋅（xīn）法、氨法、離子液（yè）法等。其中，石灰/石灰石-石膏法（fǎ）存在產物石膏難以綜（zōng）合利用的難題（tí），且每處理1 t  SO2將（jiāng）產生2.69 t 脫硫石膏；氨法（fǎ）存在生（shēng）產成本高、易腐蝕（shí）、淨化後尾氣中含有氣溶膠等（děng）問題；離子液法運行過程吸收劑損耗量較大，增加了（le）運行成本。 隨著國家環保政（zhèng）策對於煙氣中SO2的排放限製越來越嚴格，為了滿足生態環境及經濟發展的要求，再生鉛鋅冶煉行業中中低濃度SO2的高效、經濟、環保、穩定脫除成為煙氣治理的（de）重點。

氧化鋅脫硫法，主要用於富氧側吹煉鋅煙氣治理。同時，氧化鋅法（fǎ）脫硫可與鋅（xīn）冶煉生產係統有機結合，解（jiě）決脫硫（liú）產物的去處問題，所用吸收劑為自（zì）產的氧化鋅塵或氧（yǎng）化鋅焙砂，可大大節約脫硫劑成本（běn），從而大幅降低脫硫係統的運行成（chéng）本。 相對其他工藝，氧化鋅吸收工藝可作為鉛鋅冶煉企業脫硫（liú）的首選方法。

在實際運（yùn）行過程中， 氧化鋅首先製成料漿（jiāng）進（jìn）行SO2吸收，生成（chéng）亞硫酸鋅產物後，在（zài）脫硫塔底部繼續氧化生成硫酸鋅，當硫酸鋅繼續循環到一定濃（nóng）度後返回電解車間。SO2吸收是（shì）氧化（huà）鋅（xīn）脫硫工藝的核心部（bù）分，由於脫硫（liú）過程中亞硫酸鋅氧化速率較低， 導（dǎo）致漿液中亞硫酸鋅含量（liàng）累積，漿液中固含量增加，容易在脫硫塔內壁、進料筒、噴嘴、除（chú）霧器等部位結垢（gòu）。 針對上述問題，浙江草莓视频成人環境工程有限公司對氣動（dòng）乳化脫硫除塵工藝經過多年研發及深入研究，結合氧化鋅脫硫法獲得了一定的工程成果及實際經驗（擁有氣動乳化脫硫自動控製（zhì）係統發明專利（專利號ZL202410550823.5）以及氣動（dòng）乳化脫硫塔實用專利（專利號ZL202323038032.4））。

氣動乳化脫硫塔憑（píng）借（jiè）高脫（tuō）硫效率（可達99.99%）、耐腐蝕性強、運行（háng）成本低等優勢，結合氧化（huà）鋅脫硫，特別適合再（zài）生鉛鋅冶煉行業中高硫煙（yān）氣處理場景。符合當前（qián）及以後的環保政策與法規形式，實現綠（lǜ）色發展，保障公共健康等。

氧化鋅脫硫機理：

同（tóng）時吸收後的（de）亞硫酸鋅漿料在噴吹攪拌反應器中對低濃度（dù） SO2吸收過程的規（guī）律，通過增加曝氣設置，實現亞硫酸鋅的高氧化率。

氧化鋅脫硫漿液的pH值變化可分為3個階段：緩慢下降階段，迅速下降階段以及基本不變階段（pH值由5~6下降至 3~4）。 隨著ZnO濃（nóng）度的增加（jiā），漿液的pH值下降緩慢，而隨著SO2濃度、通氣（qì）流量及硫酸（suān）鋅濃度的增加，漿液的pH值下降速度加快。