畢業(yè)設(shè)計(jì)--年產(chǎn)12萬(wàn)噸鋅的濕法冶煉浸出車(chē)間設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　年產(chǎn)12萬(wàn)噸鋅的濕法冶煉浸出車(chē)間設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　目前國(guó)內(nèi)外對(duì)熱鍍鋅合金的研究大多數(shù)仍停留在試驗(yàn)室階段，只有少數(shù)合金已應(yīng)用于生產(chǎn)，對(duì)于各合金元素的作用機(jī)理研究還存在許多有待進(jìn)一步研究和探討的問(wèn)題。隨著科技的

2、進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，熱鍍鋅技術(shù)將更加廣泛地應(yīng)用于鋼鐵材料的防護(hù)。人們對(duì)熱鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高，也將促進(jìn)熱鍍鋅技術(shù)的發(fā)展。熱鍍鋅鍍層的質(zhì)量，主要體現(xiàn)在鍍層良好的耐蝕性、粘附性和均勻光滑的外觀上，在保證性能的前提下，盡可能減少鋅耗和能耗，節(jié)省材料和成本。為此，鋅合金鍍層和相應(yīng)的熱鍍鋅技術(shù)研究是今后熱鍍鋅發(fā)展的主要方向。 </p><p>　　本文通過(guò)討論兩種主要的鋅冶煉方法，本文以年產(chǎn)十萬(wàn)噸電鋅的浸出車(chē)間設(shè)計(jì)為例

3、，從工廠設(shè)計(jì)的各個(gè)細(xì)節(jié)闡明了在設(shè)計(jì)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，以及材料的供需，平衡、人員的調(diào)配，本文還簡(jiǎn)要介紹了冶煉渣的處理、廠址的選擇與論證，詳細(xì)，介紹了設(shè)備的選型以及環(huán)境保護(hù)等。 </p><p>　　文章共分為九大部分，第一部分簡(jiǎn)要介紹鋅的性質(zhì)和用途， 對(duì)廠址進(jìn)行了選擇與論證（第一章）。第二部分通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外鋅冶煉方法比較和發(fā)展，對(duì)現(xiàn)有的工藝流程的對(duì)比分析選擇焙燒—浸出—凈化—電積的濕法煉鋅流程，對(duì)濕法

4、 煉鋅進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)條件的選擇與論證（第二、三、四章）。第三部分是冶金計(jì)算，包括物料平衡計(jì)算和熱平衡計(jì)算（第5章）。第四部分是利用冶金計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)主體設(shè)備，并對(duì)一些主要輔助設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型（第六章）。第五部分是對(duì)本設(shè)計(jì)中的輔助生產(chǎn)的一些問(wèn)題進(jìn)行分析說(shuō)明，包括綜合利用與環(huán)境保護(hù)、車(chē)間組織與經(jīng)濟(jì)分析（第七至八章）。</p><p><b>　　摘要</b></p>

5、<p>　　Most studies of hot galvanizing alloy at home and abroad is still at the laboratory stage, only a handful of alloy has been applied in production, research on the effect mechanism of the alloy elements there

6、are many problems remain to be further studied and discussed. With the progress of science and technology and the development of economy, hot galvanizing technology will be widely used in steel material protection. The q

7、uality requirements for hot dip galvanized products continue to improve,</p><p>　　Based on the discussion of two main zinc smelting method, based on the yearly produces one hundred thousand tons electrolytic

8、 zinc leaching workshop design as example, from all details of the plant design to clarify the problem encountered in the process of design, and material supply and demand, equilibrium, the deployment of personnel, this

9、paper also briefly introduces the smelting slag processing, the choice of site and, in detail, this paper introduces the equipment selection and environmen</p><p>　　The article is divided into nine parts, th

10、e first part of this paper briefly introduces the properties and USES of zinc, selection and demonstration on the site of factory (chapter one). The second part through to the zinc smelting method comparison and developm

11、ent at home and abroad, contrast analysis of the existing technological process selection roasting, leaching, purification, electricity product of wet zinc smelting process, the technology of wet zinc smelting are econom

12、ic indicators and </p><p>　　第一章 總論7</p><p><b>　　1.1概述7</b></p><p>　　1.1.1鋅的歷史7</p><p>　　1.1.2 研究的意義及其主要內(nèi)容8</p><p>　　1.2鋅的性質(zhì)和用途8</p>

13、;<p>　　1.2.2鋅的化學(xué)性質(zhì)9</p><p>　　1.2.3鋅的用途9</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)的基本原則與目標(biāo) 10</p><p>　　1.5廠址的選擇與論證11</p><p>　　1.5.2建廠的可行性14</p><p>　　1.5.3建廠條件15</p>

14、<p>　　1.6主要設(shè)計(jì)方案17</p><p>　　1.6.1冶煉工藝17</p><p>　　1.6.2總圖運(yùn)輸18</p><p>　　1.6.3供電18</p><p>　　1.6.4供水及污水處理19</p><p>　　1.6.5供熱19</p><p>

15、　　1.6.6環(huán)境保護(hù)19</p><p>　　1.7 綜合技術(shù)指標(biāo)20</p><p>　　第二章 工藝流程的選擇與論證20</p><p>　　2.1國(guó)內(nèi)外煉鋅發(fā)展的比較與發(fā)展動(dòng)態(tài)20</p><p>　　2.1.1鋅冶煉技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r20</p><p>　　2.1.2我國(guó)鋅冶金的發(fā)展方向22&l

16、t;/p><p>　　2.2原料的來(lái)源與特點(diǎn)23</p><p>　　2.2.1世界鋅礦資源分析24</p><p>　　2.2.2原料特點(diǎn)25</p><p>　　2.3 濕法煉鋅工藝流程的選擇與論證25</p><p>　　2.3.1 濕法煉鋅的概述25</p><p>　　2.3

17、.2 車(chē)間配置及介紹27</p><p>　　第三章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證41</p><p>　　3.1 焙燒礦的質(zhì)量41</p><p>　　3.1.1 可溶鋅率41</p><p>　　3.1.2 焙燒礦的直收率41</p><p>　　3.2 浸出率42</p><

18、;p>　　3.2.1 礦粉浸出率42</p><p>　　3.2.2 礦粉浸出渣率42</p><p>　　3.2.3 礦粉浸出渣含鋅43</p><p>　　3.2.4 氧化鋅浸出率43</p><p>　　3.2.5 氧化鋅浸出渣率43</p><p>　　3.2.6 氧化鋅浸出渣含鋅率

19、44</p><p>　　3.2.7 氧化鋅浸出直收率44</p><p>　　3.2.8 上清液質(zhì)量要求44</p><p>　　3.3 系統(tǒng)總指標(biāo)45</p><p>　　3.3.1 鋅總回收率45</p><p>　　3.3.2 工作日47</p><p>　　3.3

20、.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)47</p><p>　　第四章 技術(shù)條件的選擇與論證48</p><p>　　4.1 礦粉中性浸出48</p><p>　　4.1.1 液固比48</p><p>　　4.1.2 溫度48</p><p>　　4.1.3 時(shí)間48</p><p>　　

21、4.1.4 粒度49</p><p>　　4.1.5 Ph值49</p><p>　　4.1.6 攪拌強(qiáng)度49</p><p>　　4.2 礦粉酸性浸出49</p><p>　　4.2.1 液固比49</p><p>　　4.2.2 溫度50</p><p>　　4.2.

22、3 時(shí)間50</p><p>　　4.2.4 Ph值50</p><p>　　4.3 ZnO中性浸出50</p><p>　　4.3.1 液固比50</p><p>　　4.3.2 溫度50</p><p>　　4.3.3 時(shí)間50</p><p>　　4.3.4 Ph

23、值50</p><p>　　4.4 ZnO酸性浸出51</p><p>　　4.4.1 溫度51</p><p>　　4.4.2 時(shí)間51</p><p>　　4.4.3 Ph值51</p><p>　　4.5 礦粉中性濃縮51</p><p>　　4.6 礦粉酸性濃縮

24、51</p><p>　　4.7 礦粉酸性濃縮底流過(guò)濾52</p><p>　　4.7.1 木耳過(guò)濾52</p><p>　　4.7.2 圓盤(pán)過(guò)濾52</p><p>　　第五章 濕法煉鋅冶金計(jì)算52</p><p>　　5.1 鋅精礦流態(tài)化焙燒冶金計(jì)算53</p><p&g

25、t;　　5.1.1 鋅精礦物相組成冶金計(jì)算53</p><p>　　5.1.2 煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算54</p><p>　　5.1.3 焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算56</p><p>　　5.1.4 焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算59</p><p>　　5.1.5 流態(tài)化焙燒物料平衡61&l

26、t;/p><p>　　5.1.6 熱平衡計(jì)算61</p><p>　　5.2 鋅焙燒礦常規(guī)浸出冶金計(jì)算65</p><p>　　5.2.1 鋅焙燒礦常規(guī)浸出浸出渣率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算65</p><p>　　5.2.2 鋅焙燒礦常規(guī)浸出金屬平衡計(jì)算68</p><p>　　5.5 焙燒礦常規(guī)浸出浸出渣

27、揮發(fā)窯處理的冶金計(jì)算70</p><p>　　5.5.1 配料計(jì)算70</p><p>　　5.5.2 氧化鋅產(chǎn)出率、化學(xué)成分與物相組成計(jì)算71</p><p>　　5.5.3 窯渣產(chǎn)出率、化學(xué)成分與物相組成計(jì)算74</p><p>　　5.5.4 煙氣量及成分計(jì)算76</p><p>　　5.5.5

28、 綜合物料平衡78</p><p>　　5.6 年度綜合物料平衡計(jì)算78</p><p>　　第六章 設(shè)備的選擇與計(jì)算79</p><p>　　6.1 ZnO料倉(cāng) 79</p><p>　　6.2  ZnO球磨機(jī) 80</p><p>　　6.4 ZnO酸性浸出槽&#

29、160;80</p><p>　　6. 5 ZnO中性溶出槽 80</p><p>　　6.6 ZnO酸性溶出槽 80</p><p>　　6.7 ZnO木耳過(guò)濾機(jī) 81</p><p>　　6.8 圓盤(pán)過(guò)濾機(jī)81</p><p>　　6.9 真空泵81

30、</p><p>　　6.10 ZnO系統(tǒng)輸送泵的選擇與計(jì)算81</p><p>　　第七章 綜合利用和環(huán)境保護(hù)82</p><p>　　7.1 綜合利用82</p><p>　　7.1.1浸出渣的揮發(fā)窯還原揮發(fā)82</p><p>　　7.1.2從鋅精礦焙燒或燒結(jié)煙氣中回收汞83</p&g

31、t;<p>　　7.1.3從浸出渣中回收銀83</p><p>　　7.1.4 從凈化的銅鎘渣中回收鎘84</p><p>　　7.1.5 從鋅浸出渣或鐵礬渣中回收銦、鍺、鎵86</p><p>　　7.2 安全生產(chǎn)88</p><p>　　7.3 環(huán)境保護(hù)89</p><p>　　7.

32、3.1 生產(chǎn)工藝的環(huán)保性能89</p><p>　　7.3.2 環(huán)保措施89</p><p>　　第八章 車(chē)間組織與經(jīng)濟(jì)分析93</p><p>　　8.1 車(chē)間組織93</p><p>　　8.1.1 車(chē)間管理與定員93</p><p>　　8.1.2 生產(chǎn)工人的勞動(dòng)組織與定員94</p&

33、gt;<p>　　8.2 電鋅生產(chǎn)成本94</p><p>　　8.2.1 鋅精礦焙燒加工成本95</p><p>　　8.2.2 鋅焙砂浸出車(chē)間加工成本96</p><p>　　8.2.2.4 生產(chǎn)成本97</p><p>　　8.2.3 凈化加工成本98</p><p>　　8.3 工

34、廠經(jīng)濟(jì)效果初步評(píng)估99</p><p><b>　　結(jié)論100</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)100</b></p><p><b>　　第一章 總論</b></p><p><b>　　1.1概述</b></p>&

35、lt;p><b>　　1.1.1鋅的歷史</b></p><p>　　世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國(guó)，在 10-11 世紀(jì)中國(guó)是首先大規(guī)模 生產(chǎn)鋅的國(guó)家。明朝末年宋應(yīng)星所著的《天工開(kāi)物》一書(shū)中有世界上最早 的關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載。1750～1850 年人們已開(kāi)始用氧化鋅和硫化鋅來(lái)治病。1869 年 Raulin 發(fā)現(xiàn)鋅存在于生活機(jī)體中，并為生活機(jī)體所必需。1963 年報(bào)告了人體的鋅缺乏病

36、，于是鋅開(kāi)始列為 1869 年 Raulin 發(fā)現(xiàn)鋅存在于 生活機(jī)體中,并為生活機(jī)體所必需。鋅的生產(chǎn)過(guò)程非常簡(jiǎn)單，將爐甘石（即 菱鋅礦石）裝滿在陶罐內(nèi)密封，堆成錐形，罐與罐之間的空隙用木炭填充， 將罐打破，就可以得到提取出來(lái)的金屬鋅錠。另外，我國(guó)化學(xué)史和分析化 學(xué)研究的開(kāi)拓者王鏈（1888—1966）在 1956 年分析了唐、宋、明、清等古 錢(qián)后，發(fā)現(xiàn)宋朝的紹圣錢(qián)中含鋅量高，提出中國(guó)用鋅開(kāi)始于明朝嘉慶年間 的正確的科學(xué)結(jié)論。鋅的實(shí)際應(yīng)用

37、可能比《天工開(kāi)物》成書(shū)年代還早。</p><p>　　鋅是一種重要而又“古老”的有色金屬，鋅在有色金屬 的消費(fèi)中僅次於銅和鋁。鋅的消費(fèi)結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定，其消費(fèi)中的百分之五十用作防腐蝕鍍層，百分之十九用于生產(chǎn)黃銅，百分之十六用于生產(chǎn)鋅基合金，其余的則用于軋制鋅板，鋅的化工及顏料生產(chǎn)，我國(guó)早在唐朝以前就掌握了生產(chǎn)鋅與銅的合金、黃銅技術(shù)。是世界上最早生產(chǎn)和使用黃銅的國(guó)家。金屬鋅的生產(chǎn)方法也是首先由我國(guó)發(fā)明的，已有九百年多年

38、的歷史。后來(lái)金屬鋅的冶煉技術(shù)從我國(guó)輸入歐洲，到十八世紀(jì)歐洲才有了鋅的冶煉技術(shù)。建國(guó)以后我國(guó)的鋅工業(yè)突飛猛進(jìn)，成為世界前列的產(chǎn)鋅大國(guó)，另外，我國(guó)的鋅消費(fèi)也居世界前列。</p><p>　　二十世紀(jì)以來(lái)，世界鋅產(chǎn)量增長(zhǎng)速度較快，尤其是六十年代以后增長(zhǎng)迅速，我國(guó)鋁、鋅精礦及精煉鉛，鋅的生產(chǎn)大國(guó)。2001年至2010年兩個(gè)五年計(jì)劃期間。產(chǎn)量變化趨勢(shì)大致相同。均呈現(xiàn)總體上升趨勢(shì)，同時(shí)我國(guó)也是鋅消費(fèi)大國(guó)，2000年我國(guó)的鋅消

39、費(fèi)水平就已經(jīng)超過(guò)美國(guó)，成為世界鋅消費(fèi)國(guó)并一直維持在至今。截至2010年，我國(guó)的鋅產(chǎn)量占到了全球產(chǎn)量的百分之四十四點(diǎn)五，其消費(fèi)量占全球的百分之三十八點(diǎn)八，產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界第一位，如國(guó)內(nèi)鋅的加工成本低于世界平均水平。鋅冶煉行業(yè)均有一定盈利，所以我國(guó)鋅產(chǎn)品迅速增長(zhǎng)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在一定差距。如鋅的人均消費(fèi)低，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，個(gè)別工藝滯后，二次金屬回收率低，研究開(kāi)發(fā)力不夠，如在上述幾方面可達(dá)到一個(gè)新的高度，全面趕上世界先進(jìn)水平。<

40、/p><p>　　我國(guó)鋅資源豐富，自古以來(lái)就是鋅出口國(guó)，是當(dāng)今世界上鋅生產(chǎn)大國(guó)之一。</p><p>　　我國(guó)最早的煉鋅方法是土法、豎罐、橫罐等。由于這些方法能耗高、勞動(dòng)條件差、污染嚴(yán)重，現(xiàn)在已經(jīng)基本上被淘汰。電熱煉鋅也占一定的比例，鋅冶金的發(fā)展趨向于濕法煉鋅，濕法煉鋅工藝自1915年投產(chǎn)以來(lái)，已得到廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)近百分之八十五的鋅由濕法煉鋅得到，而火法和電熱法僅占百分之十五左右?？紤]到濕法

41、煉鋅技術(shù)先進(jìn)可行、經(jīng)濟(jì)合理能耗少、環(huán)境保護(hù)好、成本低等優(yōu)勢(shì)，本設(shè)計(jì)采用濕法煉鋅工藝。其工藝流程為鋅精礦焙燒、浸出、凈化、電積。 </p><p>　　1.1.2 研究的意義及其主要內(nèi)容</p><p>　　研究的意義： 本課題研究使得學(xué)生充分了解鋅浸出車(chē)間的工藝流程和生產(chǎn)方法， 學(xué)習(xí)鋅浸出車(chē)間的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　主要內(nèi)容 ：<

42、/b></p><p>　　1) 工藝流程的選擇及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、條件、廠址的選擇與論證； 2) 經(jīng)濟(jì)核算及“三廢”治理的論證；</p><p>　　3) 冶金計(jì)算及主要設(shè)備選型的計(jì)算。</p><p>　　1.2鋅的性質(zhì)和用途1.2.1鋅的物理性質(zhì)</p><p>　　鋅是白略帶藍(lán)灰色的金屬，它的物理性質(zhì)特點(diǎn)為熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都較低，質(zhì)

43、軟， 有展性。但加工后則變硬，熔化后的流動(dòng)性良好。 鋅的相對(duì)原子質(zhì)量為 65.37。熔點(diǎn)為 419.505℃。沸點(diǎn)為 906.97℃。密度在 20℃時(shí)為 7.133g/cm3。500℃時(shí)為 6.58g/cm3。800℃時(shí)為 6.22g/cm3。2O℃時(shí)比熱 為 25.0236J/(mol.k)。熔化熱為 7386J/mol。氣化熱為 114754J/mol。莫氏硬度 為 2.5。 鋅有三種結(jié)晶狀態(tài)：α 、β 和γ 鋅，其同質(zhì)異形變化溫度

44、為 170℃和 330℃。 在熔點(diǎn)附近的鋅蒸氣壓很小， 但液態(tài)鋅蒸汽壓隨溫度升高而急增，906.97℃時(shí)即 達(dá) 103125Pa,這是火法煉鋅的基礎(chǔ)。 </p><p>　　1.2.2鋅的化學(xué)性質(zhì)</p><p>　　鋅在常溫下不被干燥的氧或空氣所氧化， 在潮濕空氣中往往形成一層灰白色的致密堿式碳酸鋅 </p><p>　　ZnCO3.3Zn(OH)2 而防止了鋅的

45、繼續(xù)被侵蝕。 熔融的鋅能與鐵形 成化合物并保護(hù)了鋼鐵，此一特點(diǎn)被用在鍍鋅上。 常溫下無(wú)空氣的水對(duì)鋅沒(méi)有作用，但在紅熱溫度時(shí)，鋅易分解水蒸氣，生成 氧化鋅。 在空氣中加熱金屬鋅至 505 攝氏度即可燃燒生成非晶形氧化鋅。商品鋅 易為硫酸或鹽酸所溶解并放出氫氣，也可溶于堿中，但溶解速度不及在酸中快。 鋅可與水銀生成汞齊。 二氧化碳與水蒸氣混合的氣體可使鋅迅速氧化成氧化鋅， 這是火法煉鋅的極其重要反應(yīng)。 鋅的電化極電位較負(fù)，這一特點(diǎn)被應(yīng)用于從

46、含金溶液中加鋅粉提金 和濕法煉鋅中加鋅置換凈液上。 </p><p><b>　　1.2.3鋅的用途</b></p><p>　　鋅的消耗量與銅、鉛的差不多。主要消耗在鍍鋅方面，作為覆蓋層以保護(hù)鋼 材和鋼鐵制品。 鋅能與許多金屬形成性質(zhì)優(yōu)良的合金。如銅鋅形成的黃銅，銅錫形成的青銅，銅錫鉛形成的抗磨合金等，在機(jī)械工業(yè)、國(guó)防工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)中得 到廣泛的應(yīng)用。高純鋅制造的

47、 Ag-Zn 電池，體積小而能量大，多用于飛機(jī)和航天儀表上。由于鋅的熔點(diǎn)低和流動(dòng)性良好，適于壓鑄制造各種精密鑄件。鋅的抗腐性良好，可用于制造火藥箱、家具和無(wú)線電裝置零件。在化學(xué)工業(yè)中，鋅可供制造顏料。氧化鋅還用于橡膠制造業(yè)。 在冶金工業(yè)中，鋅可用來(lái)從含金溶液中置換金；在濕法煉鋅中，用鋅粉凈液除銅、鎘等。</p><p>　　表1-1 具有市場(chǎng)前景的鋅產(chǎn)品</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)的

48、基本原則與目標(biāo) 本設(shè)計(jì)參考了大量國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，考慮到南丹的實(shí)際技術(shù)與資經(jīng)力量，在實(shí)際力量情況下，本設(shè)計(jì)采用了國(guó)內(nèi)成熟技術(shù)方案。 本設(shè)計(jì)的基本原則如下:（1）遵循國(guó)家安全有關(guān)文件、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范及行業(yè)規(guī)范的規(guī)定。（2）按照可行性研究的內(nèi)容及深度要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）重視環(huán)境保護(hù)，盡可能減少各污染物的排放量并確保達(dá)標(biāo)排放。（4）重視節(jié)能降耗。（5）重視勞動(dòng)安全、工業(yè)衛(wèi)生及消防措施。（6）以經(jīng)濟(jì)效益中心

49、，重視社會(huì)效益，在經(jīng)濟(jì)適用的前提下，追求先進(jìn)，處理好投資與先進(jìn)性及適用性之間關(guān)系。 本設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在南丹電鋅廠的基礎(chǔ)上加以改善，本設(shè)計(jì)將會(huì)在生產(chǎn)中不斷完善改進(jìn)，將南丹電鋅廠發(fā)展成為現(xiàn)代化的濕法煉鋅廠。1.4 設(shè)計(jì)規(guī)模方案  根據(jù)國(guó)家新建鋅項(xiàng)目的規(guī)定，新建鋅項(xiàng)目的規(guī)模必須達(dá)10萬(wàn)噸／年及以上，本設(shè)計(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)品是GB/T470-1997標(biāo)準(zhǔn)Zn99.99的要求，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為10萬(wàn)噸/年。此外，還有

50、副產(chǎn)品:金屬鎘錠、鉛銀渣、銅渣、硫酸、鋅粉、銦錠等。</p><p>　　1.5廠址的選擇與論證</p><p>　　廠址選擇對(duì)工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保 護(hù)及工農(nóng)關(guān)系等具有重要意義。1.5.1廠址的選擇</p><p>　　一般應(yīng)考慮﹕適合全國(guó)和地區(qū)工業(yè)布局以及產(chǎn)品供需安排的要求﹔符合城市規(guī)劃或工業(yè)區(qū)域規(guī)劃﹔盡可能節(jié)約占地面積﹐少占

51、或不占良田﹑耕地﹔企業(yè)生產(chǎn)所需的資源能夠落實(shí)﹐原料﹑燃料及輔助材料的供應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理﹔有充足可靠的水源和電源﹔交通運(yùn)輸條件比較方便﹑經(jīng)濟(jì)﹔不污染環(huán)境﹐不破壞文物古跡﹐不妨礙文化﹑旅游及其他精神文明建設(shè)﹔對(duì)擬建項(xiàng)目留有適當(dāng)發(fā)展馀地﹔地質(zhì)條件較好﹐施工難度小﹐建設(shè)投資省﹔項(xiàng)目建成投產(chǎn)后﹐經(jīng)濟(jì)效益良好。除上述一般原則和要求外﹐還要根據(jù)不同工業(yè)部門(mén)﹑不同性質(zhì)企業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)﹐著重考慮不同的建設(shè)項(xiàng)目所選廠址必須具備的主要控制條件。如核電站的廠址﹐必

52、須具備良好的地質(zhì)條件﹐環(huán)境影響符合安全要求﹐具有充足可靠的水源。大型堿廠﹐要靠近鹽﹑石灰石等原料產(chǎn)地﹐運(yùn)輸便利﹐有適宜的排渣場(chǎng)地。鐵路﹑公路的選線﹐要根據(jù)沿線運(yùn)量的發(fā)展前景﹐必須穿經(jīng)連接的城鎮(zhèn)﹐地形地質(zhì)條件的好壞﹐土石方量多少﹐控制性工程大小難易來(lái)定﹐等等。廠址選擇可分兩個(gè)階段﹕首先確定建廠選址的范圍﹐然后具體確定廠址最後位置的比較方案﹐提出選址報(bào)告。在中國(guó)﹐選廠工作可由籌建單位單獨(dú)進(jìn)行﹐通常則是按項(xiàng)目隸屬關(guān)系﹐由主管部門(mén)組織有關(guān)規(guī)劃﹑

53、設(shè)計(jì)﹑地質(zhì)</p><p>　　1.5.1.1選址原則1、節(jié)約土地是我國(guó)的基本國(guó)策； </p><p>　　必須服從于當(dāng)?shù)匾?guī)劃和城市建設(shè)總結(jié)規(guī)劃要求； </p><p>　　3、有得于節(jié)約投資，降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益；</p><p>　　4、要全面的規(guī)劃，合理的工業(yè)布局；</p><p>　　5、注意環(huán)境保護(hù)和生態(tài)

54、平衡，保護(hù)名勝古跡；</p><p>　　6、有利于生產(chǎn)、交通施工、方便生活；</p><p>　　7、有良好的交通運(yùn)輸、水、電、燃料以及輔助材料的供應(yīng)條件；</p><p>　　1.5.1.2 選址注意問(wèn)題1. 工業(yè)布局問(wèn)題：建設(shè)一座有色冶金廠，對(duì)全國(guó)的工業(yè)布局、一個(gè)區(qū)或一 個(gè)城市的合理發(fā)展、 個(gè)工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展等起著重要作用，應(yīng) 根據(jù)工業(yè)布局“

55、大分散、小集中、多搞小城鎮(zhèn)”的方針，按“工農(nóng)結(jié)合，城鄉(xiāng)結(jié) 合，有利生產(chǎn)，方便生活”的原則，進(jìn)行廠址選擇和居住區(qū)規(guī)劃，使之符合工業(yè) 布局總體規(guī)劃及城市建設(shè)規(guī)劃的要求。</p><p>　　2．原材料供應(yīng)及交通運(yùn)輸條件：有色金屬冶煉是連續(xù)性的，物料吞吐量一 般較大， 大型冶煉廠每晝夜要處理數(shù)千噸物料， 產(chǎn)處數(shù)百噸至數(shù)千噸產(chǎn)品。 例如， 每年產(chǎn)量為 40 萬(wàn) t 的氧化鋁廠，晝夜貨運(yùn)量可達(dá) 8~10 千噸以上；銅和鉛鋅

56、企業(yè) 的貨運(yùn)量，按每噸產(chǎn)品計(jì)算，分別為 15~20 噸和 5~10 噸，如年產(chǎn) 9 萬(wàn)噸陽(yáng)極銅、 34~36 萬(wàn)噸硫酸的某冶煉廠，每年運(yùn)輸量為 172 萬(wàn)噸，按每噸銅計(jì)，運(yùn)輸量達(dá) 19 噸?？梢?jiàn)運(yùn)輸量是非?？捎^的，如不及時(shí)“吞吐” 。勢(shì)必影響生產(chǎn)，因此在選擇 廠址時(shí)，必須充分考慮交通運(yùn)輸問(wèn)題。為了減少運(yùn)輸費(fèi)用，在保證良好的運(yùn)輸條 件下，應(yīng)使廠址盡可能接近原材料基地和銷(xiāo)售市場(chǎng)。我國(guó)銅、鉛、鋅、錫的生產(chǎn)， 50%以上的產(chǎn)量靠近原材料基地，有

57、的還組成了采、選、冶聯(lián)合企業(yè)。 3.供水供電條件：有色冶煉廠一般是大量用水和耗電多的企業(yè)。 列入某廠在煉銅和制酸過(guò)程中， 日耗新水兩 27.8 萬(wàn)噸，其中每噸粗銅耗水量大 400~650 噸； 濕法煉鋅廠每廠一噸粗銅耗水量達(dá) 300~400 噸；某燒結(jié)法氧化鋁廠，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù) 據(jù)，每噸氧化鋁耗新水 25 噸，耗循環(huán)水 95 噸。耗</p><p>　　1.5.2建廠的可行性</p><p>

58、　　廠址選擇即新建項(xiàng)目具體位置的選擇。是工業(yè)布局的最終環(huán)節(jié)和工業(yè)基本建設(shè)的前期工作，也是工業(yè)項(xiàng)目可行性研究的組成部分。它根據(jù)工業(yè)地區(qū)布局和新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的各項(xiàng)要求，由規(guī)劃與設(shè)計(jì)部門(mén)共同承擔(dān)，在實(shí)地踏勘及區(qū)域性技術(shù)經(jīng)濟(jì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)各地建設(shè)條件分析評(píng)價(jià)，并選擇若干個(gè)能基本滿足建廠要求的廠址方案作定性與定量相結(jié)合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合論證，從而確定最優(yōu)的建設(shè)地點(diǎn)和具體廠址。廠址選擇通常分為兩個(gè)階段：</p><p>　

59、　①確定選址范圍和建廠地點(diǎn)。側(cè)重考慮廠址的外部區(qū)域經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，包括：距離原材料、燃料動(dòng)力基地和消費(fèi)地的遠(yuǎn)近；與各地聯(lián)系的交通運(yùn)輸條件；當(dāng)?shù)氐膹S際生產(chǎn)協(xié)作條件；供水、排水及電源的保證程度；原有城鎮(zhèn)基礎(chǔ)和職工生活條件；有否可供工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展、工業(yè)成組布局和城鎮(zhèn)發(fā)展的場(chǎng)地；是否與城鎮(zhèn)規(guī)劃及區(qū)域規(guī)劃相協(xié)調(diào)；土地使用費(fèi)用、建筑材料來(lái)源及施工力量等。</p><p>　?、诖_定廠址最后具體位置。主要考慮項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和廠區(qū)

60、總平面布置的有關(guān)要求及投資約束條件。包括：廠址場(chǎng)地條件，如建設(shè)用地的面積與外形、地勢(shì)坡度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)狀況、地震裂度、災(zāi)害性威脅（如土石方量、洪水、泥石流等），土地征用的數(shù)量、質(zhì)量及處理難度，廠址下有無(wú)礦藏等；距水源地的遠(yuǎn)近和給排水的揚(yáng)程；修建鐵路專(zhuān)用線、廠外公路等交通設(shè)施的工程量與投資；供電、供熱設(shè)施的工程量及投資；距已有城鎮(zhèn)生活區(qū)與公共服務(wù)設(shè)施的遠(yuǎn)近；“三廢”排放對(duì)城鎮(zhèn)和周?chē)h(huán)境的影響及環(huán)保費(fèi)用等。廠址一經(jīng)選定，不僅對(duì)所在地區(qū)

61、的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)建設(shè)和環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，而且直接關(guān)系到新建項(xiàng)目的基本建設(shè)投資和建廠速度，并長(zhǎng)期影響企業(yè)的經(jīng)營(yíng)、管理等經(jīng)濟(jì)效果。</p><p><b>　　1.5.3建廠條件</b></p><p>　　廠址選擇，即建廠地理位置的合理選定。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)計(jì)劃﹑技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策﹐結(jié)合資源情況和工業(yè)布局的要求確定，是落實(shí)工業(yè)生產(chǎn)力分布﹑實(shí)現(xiàn)建廠計(jì)劃的重要環(huán)節(jié)。</

62、p><p><b>　　原料和燃料：</b></p><p>　　接近原料廠地及產(chǎn)品銷(xiāo)售地區(qū)，運(yùn)輸方便；2. 燃料質(zhì)量符合要求，保證供應(yīng)；</p><p><b>　　面積：</b></p><p>　　廠區(qū)用地面積應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸要求，并預(yù)留擴(kuò)建用地 2. 有廢料、廢渣的工廠，其堆存廢料、廢渣

63、所需面積應(yīng)滿足工廠服務(wù)年限的要求 3. 居住用地應(yīng)根據(jù)工廠規(guī)模及定員，按國(guó)家、省、市所規(guī)定的定額，計(jì)算所需面積 4. 施工用地應(yīng)根據(jù)工廠建設(shè)規(guī)模、施工人數(shù)、臨建安排等因素考慮 外形與地形 ：1.外形應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，如為矩形場(chǎng)地長(zhǎng)寬比一般控制在1：1.5之內(nèi)，較經(jīng)濟(jì)合理 2.地形應(yīng)有手電于車(chē)間布置、運(yùn)輸聯(lián)系及場(chǎng)地排水；一般情況下，自然地形坡度不大于5‰，丘陵坡地不大于40‰，山區(qū)建廠不超過(guò)60‰為宜 氣象： 1.慮高溫、高濕

64、、云霧、風(fēng)砂和雷擊地區(qū)對(duì)生產(chǎn)的不良影響 2.考慮冰凍線對(duì)建筑物基礎(chǔ)和地下管線敷設(shè)的影響 水文地質(zhì)：1. 地下水位最好低于地下室和地下構(gòu)筑物的深度；地下水對(duì)建筑基礎(chǔ)最好無(wú)侵蝕性 2. 了解蓄水層水量 工程地質(zhì)：1. 應(yīng)避開(kāi)發(fā)震斷層和基本烈度高于九度地震區(qū)，泥石流、滑坡、流砂，溶洞等危害地 段，以及較厚的三級(jí)自重濕陷性黃土、新近堆積黃土、一級(jí)膨脹土等地質(zhì)惡劣區(qū) 2. 應(yīng)避開(kāi)具有開(kāi)采價(jià)值的礦藏區(qū)、采空區(qū)，以及古井、古墓、坑穴密集

65、的地區(qū) </p><p>　　3.場(chǎng)地地基承載力一般應(yīng)不低于0.1Mpa 交通運(yùn)輸：1.根據(jù)工廠運(yùn)貨量、物料性質(zhì)、外部運(yùn)輸條件、運(yùn)輸距離等因素合理確定采用的運(yùn)輸方 式（鐵路、公路、水運(yùn)、空運(yùn)） 2.運(yùn)輸路線應(yīng)最短，方便，工程量小，經(jīng)濟(jì)合理 給水排水：1. 靠近水源，保證供水的可靠性，并符合生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)、水量、水溫的要求 2. 污水便于排入附近江河或城市下水系統(tǒng) </p><p>

66、;　　協(xié)作：應(yīng)有利于同相鄰企業(yè)和依托城市（鎮(zhèn)）要科技、信息、生產(chǎn)、修理、公用設(shè)施、交通運(yùn)輸、綜合利用和生活福利等方面和協(xié)作 能源供應(yīng)：1. 靠近熱電供應(yīng)地點(diǎn)，所需電力、蒸汽等應(yīng)有可靠來(lái)源 2. 自備鍋爐房和煤氣站時(shí)，宜靠近燃料供應(yīng)地；煤質(zhì)應(yīng)符合要求，并備有貯灰場(chǎng)地 居住區(qū)：1. 要有足夠的用地面積和良好的衛(wèi)生條件，有危害性的工廠應(yīng)位于居住區(qū)夏季最小風(fēng)向頻率的下風(fēng)側(cè)并要有一定的防護(hù)地帶 2. 配合城市建設(shè)，宜靠近現(xiàn)有城市，以便

67、利用城市已有的公共設(shè)施 3. 靠近工廠，職工上下班步行不宜超過(guò)30min，高原與高寒地區(qū)步行不宜超過(guò)15～ 20min 。施 工 條 件 ：1. 了解當(dāng)?shù)丶巴鈦?lái)建筑材料的供應(yīng)情況、產(chǎn)量、價(jià)格，盡可能利用當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?2. 了解施工期間的水、電、勞動(dòng)力的供應(yīng)條件，以及當(dāng)?shù)厥┕ぜ夹g(shù)力量、技術(shù)水平、 建筑機(jī)械數(shù)量、最大起重能力等 </p><p>　　安 全 防 護(hù)：1. 工廠與工廠之間，工廠與居住區(qū)之間，

68、必須滿足現(xiàn)行安全、衛(wèi)生、環(huán)保各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定 2. 必須滿足人對(duì)水、電源的要求 其 它 1. 廠址地下如有古墓遺址或地上有古代建筑物、文物時(shí)應(yīng)征得有關(guān)部門(mén)的處理意見(jiàn)和同意建廠文件 2. 避免將廠址選擇在建筑物密集、高壓輸電線路地工程管道通過(guò)地區(qū)，以減少拆遷 3. 在基本烈度高于七高地區(qū)建廠時(shí)，應(yīng)選擇對(duì)抗震有利的土壤分布區(qū)建廠 4. 廠址不應(yīng)選擇在不能確保安全的水庫(kù)下游與防洪堤附近</p><p><

69、b>　　1.6主要設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　1.6.1冶煉工藝 </p><p>　　綜合考慮到鋅礦。水電資源的豐富等多方面的因素，本設(shè)計(jì)濕法煉鋅的工藝為硫化鋅精礦的沸騰焙燒、三段連續(xù)浸出、兩端凈化、電積、熔鑄。最終得到鋅含量為百分之九十九點(diǎn)九九的鋅錠。另外，其浸出渣采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)處理。</p><p><b>　　1.6.2

70、總圖運(yùn)輸</b></p><p>　　本改擴(kuò)建項(xiàng)目在河池市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)園區(qū)內(nèi)，地處南丹縣車(chē)河鎮(zhèn)原國(guó)營(yíng)林場(chǎng)的山地上，利用地新高差，使工藝流程中的流體盡量靠為差流動(dòng)而不用或少用泵輸送，以節(jié)約電能。 </p><p>　　對(duì)于本項(xiàng)目用電量占百分之八十一的電解沉積廠房的旁邊，則布置整流變壓器，減少減少線路電能的損失。</p><p>　　為保障消防的

71、安全，各個(gè)臺(tái)階的車(chē)間通道應(yīng)該是順利通過(guò)消防車(chē)的環(huán)形通道，并有足夠的轉(zhuǎn)彎半徑。按新的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》卸料場(chǎng)應(yīng)有不少于18米*18米回車(chē)場(chǎng)地。</p><p>　　在各個(gè)臺(tái)階邊緣，應(yīng)該有1、2米高的防護(hù)欄確保安全。</p><p>　　本地主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，所以，原料及磨放在場(chǎng)地的下風(fēng)向。而較干凈的配電、變電、電積，則放在上風(fēng)向。</p><p>　　全場(chǎng)運(yùn)輸很大，

72、建議主干道為雙車(chē)道，人流物流分開(kāi)通行。</p><p>　　全場(chǎng)運(yùn)輸量為66、47萬(wàn)噸/年。這意味著每天大約有400輛車(chē)進(jìn)出本廠，建議主干道住雙車(chē)道，人流物流分道行駛，以策安全。</p><p>　　外部運(yùn)輸委托社會(huì)運(yùn)輸力量承擔(dān)，內(nèi)部運(yùn)輸主要是廢渣，由本廠內(nèi)自行解決。</p><p><b>　　1.6.3供電</b></p>&

73、lt;p>　　新增生產(chǎn)能力新增10萬(wàn)噸/年之后，新增用電量約4億度，可以從車(chē)河變電站引入。有色冶金廠一般是大量用水和耗電多的企業(yè)。例如濕法煉鋅廠生產(chǎn)每噸鋅的水耗達(dá)300~400t，電耗1800kWh。因此希望廠址附近有從分的水源和電源。以供電為例，廠址距離電源每增加1 公里，就需要增加外部高壓輸電線投資3~4萬(wàn)元，如自行建設(shè)火電站，每千瓦的投資達(dá)1000 元以上，這不僅大大增加投資，而且影響建設(shè)進(jìn)度，所以冶金企業(yè)應(yīng)盡可能選擇在供電

74、網(wǎng)經(jīng)濟(jì)供電半徑之內(nèi)是至關(guān)重要的。</p><p>　　1.6.4供水及污水處理</p><p>　　工廠日用水量15800立方米每天，其中循環(huán)水量14000立方米每天。新水補(bǔ)給量1800立方米每天。水的循環(huán)利用率大于百分之八十八點(diǎn)六。</p><p>　　制酸系統(tǒng)的冷卻水、鋅電解整流器冷卻水、回轉(zhuǎn)揮發(fā)窯沖渣水各自建立循環(huán)水系統(tǒng)，保證水循環(huán)利用率大于百分之八十八點(diǎn)八。

75、</p><p>　　新水主要用于鍋爐補(bǔ)給用水和鋅冶煉生產(chǎn)補(bǔ)充用水。設(shè)計(jì)在江邊設(shè)一抽水站，從江邊引水進(jìn)入廠內(nèi)山頂800立方米高位水池。江泵站設(shè)2臺(tái)揚(yáng)程100米，流量各位80立方米每小時(shí)的高程水泵，其中1臺(tái)備用。</p><p>　　高位水池引出2條各位半徑為150的供水管，分別引至焙燒制酸車(chē)間和鋅冶煉，共消防和生產(chǎn)用。本項(xiàng)目界區(qū)內(nèi)排水采用清污分流制，生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水經(jīng)廢水處理系統(tǒng)凈化合格

76、后返回供生產(chǎn)系統(tǒng)使用，不需外排。雨水單獨(dú)排入到界區(qū)外的排水溝。</p><p><b>　　1.6.5供熱</b></p><p>　　蒸汽主要使用在鋅的制液系統(tǒng)，少量用于銦的回收蒸汽用量15、15噸/小時(shí)，年用量12萬(wàn)噸，蒸汽主要有制酸車(chē)間的鋅焙燒余熱鍋共給，所設(shè)置余熱鍋爐產(chǎn)汽量5、0至5、5噸/小時(shí)后。4臺(tái)足夠供給煉鋅生產(chǎn)用。但由于制酸車(chē)間生產(chǎn)天數(shù)300天/。煉鋅

77、車(chē)間為330天以上。生產(chǎn)配合不可能平衡。故本項(xiàng)目另設(shè)2臺(tái)8噸鍋爐供氣，供氣壓力大于0、4兆帕。</p><p>　　1.6.6環(huán)境保護(hù) </p><p>　　本設(shè)計(jì)時(shí)該廠廢氣、廢水、廢渣均采取措施進(jìn)行處理。對(duì)廢渣設(shè)有專(zhuān)門(mén)的廢渣排放：對(duì)廢水設(shè)專(zhuān)門(mén)污水處理站，正常條件下廢水不外排。廢水中含有大量的重金屬和酸性物，需要對(duì)其進(jìn)行中和沉淀：對(duì)廢氣根據(jù)不同排放點(diǎn)采用收塵、吸收設(shè)備，均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。有

78、色冶金生產(chǎn)特點(diǎn)之一是無(wú)一例外地產(chǎn)出大量造成環(huán)境污染的“三廢”物質(zhì)，除必須有完善的“三廢”治理工程設(shè)計(jì)外，在選擇廠址時(shí)，必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置，安排好“三廢”處理場(chǎng)地和廢渣堆放場(chǎng)地，要有良好的自然通風(fēng)條件，并應(yīng)該考慮廠址附近居民點(diǎn)、城市發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)牧漁業(yè)及旅游勝地、自然資源保護(hù)區(qū)等問(wèn)題。</p><p>　　1.7 綜合技術(shù)指標(biāo)</p><p>　?。?） 電鋅錠產(chǎn)量：

79、10萬(wàn)t；</p><p>　　（2） 鋅的總回收率：95%；</p><p>　　（3） 電解槽電壓：3.3V；</p><p>　?。?） 總電流強(qiáng)度：25000A；</p><p>　?。?） 陰極電流密度：480A/m2；</p><p>　　（6） 電流效率：90%</p><p>　

80、　（7） 年處理精礦量：206377.7t;</p><p>　?。?） 年工作日：330天；</p><p>　?。?） 直流電單耗：3006.697Wh/t析出鋅；</p><p>　?。?0）電鋅生產(chǎn)成本：14848.84元/t鋅 。</p><p>　　第二章 工藝流程的選擇與論證</p><p>　　2.

81、1國(guó)內(nèi)外煉鋅發(fā)展的比較與發(fā)展動(dòng)態(tài)</p><p>　　2.1.1鋅冶煉技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r由于鋅的快速發(fā)展，現(xiàn)代鋅冶金工藝分為兩大類(lèi)，火法煉鋅和濕法煉鋅。火法煉鋅的方法有平罐煉鋅、豎罐煉鋅、ISP 煉鋅、電爐法、密閉鼓風(fēng)爐，目前 世界主要煉鋅的方法是濕法，世界上 85%以上的鋅由濕法煉鋅生產(chǎn)出來(lái)的，現(xiàn)代 濕法煉鋅工藝主要由焙燒、浸出、凈化、電積、熔鑄等五個(gè)工序構(gòu)成。 濕法煉鋅將鋅焙砂或其他氧化鋅物料和硫化鋅精礦中的鋅溶

82、解在水溶液中， 從中提取金屬鋅或鋅化合的過(guò)程，為現(xiàn)代煉鋅的主要方法。由鋅浸出、硫酸鋅溶 液凈化、 鋅電解沉積三大環(huán)節(jié)組成。工藝流程濕法煉鋅流程大體可分為傳統(tǒng)的濕 法煉鋅流程、熱酸浸出煉鋅流程和硫化鋅精礦直接浸出煉鋅流程等三類(lèi)。 上世紀(jì) 90 年代以來(lái)，我國(guó)濕法煉鋅技術(shù)水平有了比較明顯的提高。白銀公 司建設(shè)的 109 平米焙燒爐、黃鉀鐵礬法處理、銻鹽除鈷等技術(shù)日趨成熟，國(guó)內(nèi)很 多企業(yè)都紛紛效仿， 目前這種冶煉工藝已經(jīng)在全國(guó)推廣。株洲冶煉集

83、團(tuán)的濕法工 藝經(jīng)過(guò)幾十年的完善， 在國(guó)內(nèi)濕法冶煉技術(shù)上也獨(dú)樹(shù)一幟。需要特別提到的是云 南氧化鋅礦資源非常豐富， 目前黃木冶煉廠和祥云飛龍公司在處理低品位氧化礦 方面取得突破， 并形成新的生產(chǎn)能力， </p><p>　　2.1.2我國(guó)鋅冶金的發(fā)展方向</p><p>　　1、大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)</p><p>　　發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是緩解資源約束矛盾的根本出路。我國(guó)鉛鋅礦產(chǎn)

84、資源有以下主</p><p><b>　　要特點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）礦產(chǎn)地分布廣泛，但儲(chǔ)量主要相對(duì)集中幾個(gè)省區(qū)。目前，已有27 個(gè)省</p><p>　　區(qū)發(fā)現(xiàn)并勘查了鉛鋅資源，但從富集程度和保有儲(chǔ)量來(lái)看，主要集中在云南、內(nèi)</p><p>　　蒙古、甘肅、廣東、湖南和廣西，這6 個(gè)省區(qū)的鉛鋅合計(jì)儲(chǔ)量占

85、全國(guó)鉛鋅合計(jì)儲(chǔ)量的64%。從三大經(jīng)濟(jì)地區(qū)分布來(lái)看，主要集中于中西部地區(qū)，鉛儲(chǔ)量占73.8%，鋅儲(chǔ)量占74.8%。</p><p>　　（2）成礦區(qū)域和成礦期也較相對(duì)集中。從目前已勘探的超大型、大中型礦</p><p>　　床分布來(lái)看，主要集中在滇西、川滇、西秦嶺-祁連山、內(nèi)蒙古狼山和大興安嶺、</p><p>　　南嶺等五大成礦集中區(qū)。成礦期主要集中在燕山期和多期復(fù)

86、合成礦期。</p><p>　?。?）大中型礦床占有儲(chǔ)量多，礦石類(lèi)型復(fù)雜。在全國(guó)700 多處礦產(chǎn)地中，</p><p>　　大中型礦床的鉛、鋅儲(chǔ)量分別占81.1%和88.4%。礦石類(lèi)型多樣，主要礦石類(lèi)型</p><p>　　有硫化鉛礦、硫化鋅礦、氧化鉛礦、氧化鋅礦、硫化鉛鋅礦、氧化鉛鋅礦以及混</p><p>　　合鉛鋅礦等。以鋅為主的鉛鋅礦

87、床和銅鋅礦床較多，而鉛為主的鉛鋅礦床不多，</p><p><b>　　單鉛礦床更少。</b></p><p>　?。?）鉛鋅礦床物質(zhì)成分復(fù)雜，共伴生組分多，綜合利用價(jià)值大。大多數(shù)礦</p><p>　　床普遍共伴生Cu、Fe、S、Ag、Au、Sn、Sb、Mo、W、Hg、Co、Cd、In、Ga、</p><p>　　Ge

88、、Se、Tl、Sc 等元素。有些礦床開(kāi)采的礦石，伴生元素達(dá)50 多種。特別是近20 年來(lái)，通過(guò)綜合勘查和礦石物質(zhì)成分研究，證實(shí)許多鉛鋅礦床中含銀較高，</p><p>　　成為鉛鋅銀礦床或銀鉛鋅礦床，其銀儲(chǔ)量占全國(guó)銀礦總儲(chǔ)量的60%以上，在選冶</p><p>　　過(guò)程中綜合回收銀的產(chǎn)量，占全國(guó)銀產(chǎn)量的70%～80%，金的儲(chǔ)量和產(chǎn)量也相當(dāng)</p><p>　　可觀。

89、可以看出資源“瓶頸”凸現(xiàn)成為影響經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展的最大障礙，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。我國(guó)有色金屬工業(yè)的資源利用效率與能耗水平還相當(dāng)落后。目前我國(guó)濕法煉鋅平均能耗比國(guó)際先進(jìn)水平高39.9%。大</p><p>　　力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高資源利用效率，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)成為我們面臨的一</p><p>　　項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。</p><p><

90、b>　　2、提高產(chǎn)業(yè)集中度</b></p><p>　　我國(guó)冶煉企業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度很低，眾多小廠的上馬，造成了，低水平重復(fù)建設(shè)，</p><p>　　使得大量資金投入的同時(shí)，行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力不高。同時(shí)，大型冶煉廠有能力采用</p><p>　　先進(jìn)的技術(shù)，環(huán)保過(guò)關(guān)，資源利用率高，這都是有利于行業(yè)發(fā)展的，因此，我國(guó)</p><p>

91、　　鋅冶煉行業(yè)應(yīng)適度減少企業(yè)數(shù)量，擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　2.2原料的來(lái)源與特點(diǎn)</p><p>　　鋅在自然界多以硫化物狀態(tài)存在，主要礦物是閃鋅礦（ZnS），但這種硫化</p><p>　　礦的形成過(guò)程中有FeS 固溶體，稱(chēng)為鐵閃鋅礦（nZnS·mFeS）。含鐵高的閃鋅礦</p><p>　　會(huì)使提取冶

92、金過(guò)程復(fù)雜化。硫化礦的地表部位還常有一部分被氧化的氧化礦，如</p><p>　　菱鋅礦（ZnCO3）、硅鋅礦（Zn2SiO4）、異極礦（H2Zn2SiO5）等。鋅資源的特</p><p>　　點(diǎn)是鉛鋅共生。世界上極少發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的鉛礦和鋅礦。閃鋅礦和方鉛礦（PbS）在</p><p>　　天然礦床中常常緊密共生。</p><p>　　由于各種多

93、金屬礦物的成分不一，含鋅范圍約為8%～16%。含鋅的多金屬</p><p>　　硫化礦一般采用優(yōu)先浮選法進(jìn)行選礦，已獲得各金屬的精礦。硫化鋅精礦是生產(chǎn)</p><p>　　鋅的主要原料。煉鋅廠的硫化鋅精礦成分見(jiàn)表1-9[12]。由表中可以看出硫化鋅精</p><p>　　礦的成分一般為：鋅45%～60%，鐵5%～15%，硫的含量變化不大，為30%～</p>

94、;<p>　　33%?？梢?jiàn)，鋅精礦的主要組分為Zn，F(xiàn)e 和S，三者共占總重量的90%左右。</p><p>　　從經(jīng)濟(jì)價(jià)值來(lái)考慮處理鋅精礦的目的，首先應(yīng)該回收鋅和硫，因?yàn)槎呒悠饋?lái)占</p><p>　　精礦總量的80%左右。從冶煉過(guò)程和回收率來(lái)考慮，鐵是最主要的雜質(zhì)金屬，采</p><p>　　用的冶金工藝流程要有利于原料的鋅鐵分離，相近的化學(xué)性質(zhì)

95、決定了它們?cè)谝苯?lt;/p><p>　　過(guò)程中的行為相似，應(yīng)使鐵全部進(jìn)入熔煉渣或濕法冶金浸出后的鐵渣中，且渣量</p><p>　　要少，分離性能要好，從而減少隨渣帶走的金屬損失。</p><p>　　硫化鋅精礦的粒度要細(xì)小，95%以上小于40μm，堆密度為1.7～2g/cm3。在</p><p>　　選用精礦氧化焙燒脫硫設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分利用精

96、礦粒度小、表面積大、活性高、</p><p>　　硫化物也是一種“燃料”的特點(diǎn)，使硫化鋅能迅速氧化生成氧化鋅，又能充分利用</p><p><b>　　精礦自身的熱量。</b></p><p>　　2.2.1世界鋅礦資源分析</p><p>　　世界范圍內(nèi)鉛鋅資源是豐富的，全球大陸已知鉛鋅資源除南極洲外，其他五</

97、p><p>　　大洲的約50 余個(gè)國(guó)家均有分布。世界鉛鋅儲(chǔ)量和儲(chǔ)量基礎(chǔ)較多的國(guó)家有中國(guó)、</p><p>　　澳大利亞、美國(guó)、加拿大、墨西哥、秘魯、哈薩克斯坦、南非、摩洛哥以及瑞典</p><p>　　等[14，15]。澳大利亞、中國(guó)、美國(guó)、哈薩克斯坦四國(guó)的礦石儲(chǔ)量占世界鋅儲(chǔ)量的</p><p>　　57%左右，占世界儲(chǔ)量基礎(chǔ)的64.66%[14

98、,16]。</p><p>　　據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局資料顯示，2004 年世界鋅儲(chǔ)量22 000 萬(wàn)噸，儲(chǔ)量基礎(chǔ)為</p><p>　　46 000 萬(wàn)噸(見(jiàn)表1-5)。由表中我們可以看出鋅儲(chǔ)量較多的國(guó)家依舊是中國(guó)、澳</p><p>　　大利亞、美國(guó)、加拿大、哈薩克斯坦、秘魯和墨西哥等。</p><p><b>　　2.2.2原料特點(diǎn)

99、</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的原料主要來(lái)自本地和進(jìn)口礦，其特點(diǎn)為： </p><p>　　1、由于精礦絕大部分來(lái)自廣西本地精礦成分比較復(fù)雜； </p><p>　　2、精礦中的Cu、Cd、In等有價(jià)金屬具有回收價(jià)值。設(shè)計(jì)的工藝流程，除考慮 </p><p>　　主要金屬鋅的回收利用外，還應(yīng)考慮Cu、Cd、In等有價(jià)金屬的

100、綜合回收利用，以提高精礦的綜合利用率。</p><p>　　3、原料中的In的含量較高，應(yīng)注意盡量多的回收，以增加產(chǎn)值。</p><p>　　2.3 濕法煉鋅工藝流程的選擇與論證</p><p>　　2.3.1 濕法煉鋅的概述</p><p>　　濕法煉鋅（又稱(chēng)電解法煉鋅）最早于1915 年在美國(guó)蒙大拿州的Anacong 鋅</p&

101、gt;<p>　　廠首先工業(yè)化應(yīng)用[19]，由于它具有生產(chǎn)規(guī)模大、能耗較低、勞動(dòng)條件較好、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。自20 世紀(jì)80 年代以來(lái)，世界鋅產(chǎn)量的80%～85%以上是由濕法煉鋅生產(chǎn)的。</p><p>　　濕法煉鋅處理硫化鋅精礦一般要預(yù)先進(jìn)行焙燒，使硫化鋅變成易于被稀硫酸</p><p>　　溶解的氧化鋅。在浸出過(guò)酸鋅浸出液中的這些雜質(zhì)將嚴(yán)重影響下

102、一步的電積過(guò)程，因此必須將這種溶液進(jìn)行凈化。凈化過(guò)程得到的雜質(zhì)金屬的濾渣送去回收有價(jià)金屬（鎘、鈷、銅等），凈化后的硫酸鋅溶液經(jīng)電解沉積后，陰極析出鋅最終熔化鑄錠，即產(chǎn)出電鋅。</p><p>　　在濕法煉鋅中，焙燒、浸出、浸出液凈化和電解是生產(chǎn)上的主要工藝過(guò)程，</p><p>　　其中浸出又是整個(gè)濕法流程中的最重要環(huán)節(jié)，濕法煉鋅廠的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在</p><p&g

103、t;　　很大程度上取決于所選擇的浸出工藝及操作條件。</p><p>　　鋅焙砂是硫化鋅精礦流態(tài)化焙燒的產(chǎn)物，也是浸出過(guò)程的主要原料，用于焙</p><p>　　砂浸出的稀硫酸是來(lái)自鋅電解沉積車(chē)間的廢電解液。根據(jù)浸出作業(yè)所控制的最終</p><p>　　溶液酸度，鋅焙砂浸出分為中性浸出、酸性浸出和高溫高酸浸出（又稱(chēng)熱酸浸出）。</p><p>

104、;　　為了提高鋅的浸出率和整個(gè)生產(chǎn)流程的鋅的回收率以及其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，酸性</p><p>　　浸出和熱酸浸出帶來(lái)的生產(chǎn)問(wèn)題集中在鐵鋅的分離的過(guò)程，因而濕法煉鋅方法又</p><p>　　分為常規(guī)浸出法、熱酸浸出黃鉀鐵礬法、熱酸浸出針鐵礦法和熱酸浸出赤鐵礦法。</p><p>　　在20 世紀(jì)80 年代，還發(fā)展了取消鋅精礦焙燒工藝的硫化鋅精礦氧壓浸出法。</

105、p><p>　　濕法煉鋅是煉鋅技術(shù)的發(fā)展方向，它將朝改善對(duì)環(huán)境的影響、提高金屬回收率和綜合利用水平、降低能耗、實(shí)現(xiàn)設(shè)備的大型化、機(jī)械化和自動(dòng)化的方向進(jìn)一步發(fā)展。</p><p>　　濕法煉鋅的生產(chǎn)流程如下圖。</p><p>　　圖2-1 濕法煉鋅工藝流程圖</p><p>　　2.3.2 車(chē)間配置及介紹</p><p&g

106、t;　　工藝過(guò)程主要包括備料、干燥、沸騰焙燒車(chē)間、浸出、濃密、過(guò)濾車(chē)間凈液、銅鎘渣處理車(chē)間、電解、熔鑄車(chē)間。主要分為以下車(chē)間焙燒車(chē)間、浸出車(chē)間、凈化車(chē)間、電解車(chē)間、熔鑄車(chē)間。</p><p>　　2.3.2.1焙燒車(chē)間焙燒工藝包括爐料準(zhǔn)備及加料系統(tǒng)爐體系統(tǒng)收塵及氣體處理系統(tǒng)和排料系統(tǒng)四個(gè)部分。金山公司焙燒多采用的工藝方法是高溫氧化焙燒溫度1050℃~1150℃。焙燒原料有自產(chǎn)礦和進(jìn)口礦。自產(chǎn)礦含Zn

107、 44%~45%，S 25%~26%，Pb 2%左右，F(xiàn)e 6%進(jìn)口礦約為1萬(wàn)元一噸。</p><p>　　1、基本原理  流態(tài)化焙燒爐工作的基本原理是利用流態(tài)化技術(shù)，使參與反應(yīng)或參與熱、質(zhì)傳遞的氣體和固體充分接觸，實(shí)現(xiàn)它們之間最快的傳質(zhì)，傳熱和動(dòng)量傳遞，已獲得最大的設(shè)備生產(chǎn)能力。  對(duì)于金屬鋅的生產(chǎn)，由于ZnS不能被廉價(jià)的、工業(yè)上最廣泛應(yīng)用的碳質(zhì)還原劑還原，也不容易被

108、廉價(jià)的、在浸出-電積濕法煉鋅生產(chǎn)流程中可以再生的硫酸的水溶液（廢電解液）浸出，因此對(duì)硫化鋅精礦浸出是很必要的。在氧化鋅氣氛下，將ZnS轉(zhuǎn)化為ZnO，以便下一步被浸出。在焙燒過(guò)程中脫去的硫形成SO2進(jìn)入煙氣，用于生產(chǎn)硫酸。氧化物的焙燒過(guò)程稱(chēng)為氧化焙燒。硫化鋅精礦的焙燒是典型的氧化焙燒過(guò)程。2、主要化學(xué)反應(yīng)   沸騰焙燒爐是一種新型的燃燒設(shè)備，它基于化工冶金工業(yè)的氣固流態(tài)化技術(shù)而設(shè)計(jì)。硫化精礦的焙燒過(guò)程是在

109、高溫下借助鼓入空氣中的氧進(jìn)行的。當(dāng)溫度升高到250℃著火溫度時(shí)，ZnS開(kāi)始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成ZnO和SO2煙氣，并放出大量熱，足以滿足正常的自熱焙燒反應(yīng)所需熱量。通常通過(guò)加入鋅精礦的多少來(lái)控制焙燒溫度，焙燒過(guò)程反應(yīng)如下:      MeS+2O2＝MeSO4    MeS+1.5O2=MeO+SO2↑根據(jù)后一階段冶煉</p>

110、;<p>　　2.3.2.2浸出車(chē)間 1、工藝流程   濕法煉鋅浸出過(guò)程，是以稀硫酸溶液（主要是鋅電解過(guò)程生產(chǎn)的廢電解液）作溶劑，將含鋅原料中的有價(jià)金屬溶解進(jìn)入溶液的過(guò)程。其原料除鋅外，一般含有鐵、銅、鎘、鈷、鎳、砷、銻及稀有金屬等元素。在浸出過(guò)程中，除鋅進(jìn)入溶液外，金屬雜質(zhì)也不同程度地溶解而隨鋅一起進(jìn)入溶液。這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)鋅電積過(guò) 程產(chǎn)生不良影響，因此在送點(diǎn)之前必須把有

111、害雜質(zhì)盡可能除去。在浸出過(guò)程中應(yīng)盡量利用水解沉淀方法將部分雜質(zhì)除去（如鐵、砷、銻等），以減少溶液凈化的負(fù)擔(dān)。浸出過(guò)程的目的是將原料中的鋅盡可能完全溶解進(jìn)入溶液中，并在浸出終了階段采取措施，除去部分鐵、硅、砷、銻、鍺等有害雜質(zhì)，同時(shí)得到沉降速度快、過(guò)濾性能好、易于液固分離的浸出礦漿。浸出使用的鋅原料主要有硫化鋅精礦（如在氧壓浸出時(shí)）或硫化鋅精礦經(jīng)過(guò)焙燒產(chǎn)出的焙燒礦、氧化鋅粉與含鋅煙塵以及氧化鋅礦等。其中焙燒礦是濕法煉鋅浸出過(guò)程的主要原

112、料，它是由ZnO和其他金屬氧化物、脈石等組成的細(xì)顆粒物料。焙燒礦的化學(xué)成分和物相組成對(duì)浸出過(guò)程所產(chǎn)生溶液質(zhì)量及金屬回收率均有很大影響。  鋅焙砂浸出過(guò)程工藝流程圖如下:</p><p>　　圖2-2 浸出工藝流程圖</p><p>　　2、主要化學(xué)反應(yīng)       酸性浸出是最大限度地把原料中

113、鋅的化合物溶解，使鋅進(jìn)入溶液，而銦等極少浸出，同時(shí)控制雜質(zhì)進(jìn)入溶液，中和除雜是借助水解法除去鐵、砷、銻、鍺、二氧化硅等雜質(zhì)，使它們進(jìn)入浸出渣中，因此，浸出工序具有使鋅溶解和除去部分雜質(zhì)的雙重任務(wù)。其主要化學(xué)反應(yīng)方程式:     ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O     CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+H2O