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鋅高效提取技術實現本土產業化

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、長周期電解關鍵技術研究及產業化”技術屬于我國鋅行業重大技術創新項目，獲得2007年國家科技進步二等獎。

“我國實現產業化后，國外公司大大降低了這項技術的轉讓報價。”云冶集團副總工程師王吉坤自豪地說。

推廣價值高

2007年，我國鋅產量371.4萬噸，連續12年居世界第一位，而云南是中國重要的有色金屬生產基地，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，用傳統工藝難以有效提取。

此次獲獎技術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、長周期電解關鍵技術研究及產業化項目屬于有色金屬濕法冶煉技術領域，包括兩部分：硫化鋅精礦直接加壓浸出技術和鋅浸出液長周期電解關鍵技術。

高鐵硫化鋅精礦提取冶金的綠色工藝流程―――加壓浸出技術，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。在國內首次完成的常規硫化鋅精礦的加壓浸出技術和裝備的集成創新，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境造成的污染。

48小時長周期鋅電解技術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。”王吉坤說，鋅的加壓浸出技術在國外已實現產業化，而我國是首次實現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外都屬首次實現工業化生產，鋅浸出液的深度凈化―――長周期電解，在國內也是首次投入工業化應用。

技術指標優異

“我們部分指標甚至比加拿大公司的還要好。”王吉坤告訴中國工業報記者，高鐵硫化鋅精礦的加壓浸出技術的成功研發與產業化生產有效提高了資源的利用效率，減少了對環境的污染。以鐵閃鋅礦為主的加壓浸出技術，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，鋅浸出率99.36%，鋅總回收率96%，硫轉化率90%，氧利用率90%。

(源自：中國工業報)
運用鋅浸出液48小時長周期電解關鍵技術，還實現了機械剝鋅。據介紹，對含鍺鋅浸出液進行深度凈化處理，雜質含量比新液質量標準低1~2個數量級，電解電流效率為88%。通過電解周期為48小時的鋅電解技術，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，傳統濕法煉鋅工藝不能經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的整體技術水平。“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，現在用機器剝鋅只要十幾人就夠了。”目前，馳宏鋅鍺是行業中惟一擁有自動剝鋅機的企業。

革新效益顯現

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

在這樣的情況下，1999年云冶集團和永昌公司成立了技術攻關小組。2004年下半年，永昌公司1萬噸用加壓酸浸技術生產電鋅生產線進入產業化試生產。2005年4月，高鐵硫化鋅精礦加壓浸出技術獲得成功。中國有色金屬工業協會副秘書長張洪國說，這次鋅精礦加壓浸出技術取消了傳統過程中前端的焙燒流程，后端取消了制酸，在鋅冶金領域首次在國內實現不產生二氧化硫氣體。硫化鋅精礦中的硫92.22%轉化為單質硫。

張紅耀認為，硫化鋅精礦的加壓浸出技術是提取冶金工藝、防腐材料技術、設備制作、密封技術和過程控制技術的綜合集成，體現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域的重大突破。項目的成功實施可推動加壓浸出技術在我國的應用，提高我國加壓濕法冶金的技術水平，對處理我國其他高鐵鋅精礦和常規的硫化鋅精礦將起到示范作用。

而長周期電解技術項目的實施，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密集型轉變，符合國家提倡的用高新技術改造傳統產業的要求。該項目率先在國內濕法煉鋅行業實現了機械化剝鋅，提高了我國濕法煉鋅的技術和裝備水平，縮小了與國外先進的濕法煉鋅技術差距。

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、防腐等相關產業的發展，并為國內處理高鐵閃鋅礦提供可借鑒的先進技術，填補了國內鋅精礦加壓浸出技術的空白，還可在國內其他類似礦山推廣應用。通過延伸開發，擴大應用領域，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及相關產業的發展。

(源自：中國工業報)
專家點評: 我國自主開發的硫化鋅精礦直接加壓浸出技術，解決了傳統工藝流程長、煙氣治理投資大、鐵閃鋅礦的高效處理難題；開發的長周期電解技術，實現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，對我國鋅冶煉產業技術升級具有重大示范帶動作用。

該技術的主要特點是：對硫化鋅精礦直接進行浸出，經凈化電積產出鋅錠，礦物中的其他有價金屬得到有效回收；硫以元素硫形態產出，鋅的生產不必受硫酸市場的制約；省去了傳統濕法煉鋅中的焙燒、煙氣冷卻、制酸等工序，簡化了工藝流程，節約投資約30%；該工藝是強化熔煉技術，鋅的浸出率、回收率高，浸出時間短，經濟效益好；特別是該技術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。連續工業試驗表明：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%。長周期電解技術原料適應性強、工藝穩定、技術經濟指標先進、勞動生產率高。

該技術實現了多項創新：1.通過對相關工藝及設備的集成創新，在國內首次實現濕法煉鋅氧壓浸出技術的工業應用，打破了國外在該領域的技術壟斷，實現了鋅的選擇性浸出，工藝流程簡捷，環境友好，作業過程高效率，伴生元素的綜合利用程度高，在國內外處于領先水平；2.在鋅冶金領域首次在國內實現系統不外排二氧化硫氣體，硫化鋅精礦中的硫92.22%轉化為元素硫；3.通過對冶金工藝、關鍵設備的自主創新開發與信息技術進行系統集成，在國內首次實現了濕法煉鋅加壓浸出冶金過程的高新技術化；4.在對浸出液深度凈化的基礎上，研發了長周期電積工藝與關鍵設備及復配膠質改性電積添加劑等專有技術，實現周期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要求，剝鋅成功率達90%以上。

采用加壓浸出技術已投產三家企業，其中第一家10kt/a鋅生產線已正常生產三年；長周期電解技術已應用于云南馳宏鋅鍺股份有限公司，正常生產兩年。截至2007年年底，共生產鋅金屬25.455萬噸，新增產值56.49億元，新增利稅18.8億元。

點評專家：中國有色金屬工業協會副秘書長、中國有色金屬工業協會科技部主任張洪國。

(源自：中國工業報)