电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用分析

王峥琳

（黑龙江省有色金属地质勘查七○三队，黑龙江哈尔滨 150000）

电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用分析

王峥琳

（黑龙江省有色金属地质勘查七○三队，黑龙江哈尔滨 150000）

在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中，常规化浸出、高温和高酸化浸出、氧压化浸出都是湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理的基本工作原理。根据各种方法与工艺的技术特点，采用电阻炉对湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣进行焙烧预处理是最具合理性和科学性的。通过对氧气浓度、焙烧温度、时间和气体流量的研究，发现这些因素对沉铁渣脱硫率有着重要的影响。同时，湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理的物相及微观体现都表明：采用电阻炉进行湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理是完全可行的，也是符合其工艺要求的。因此，对湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理工艺方法的选择，主要取决于对锌渣性质的了解。应该根据锌渣的性质，结合各自工厂的生产特点来选择最适合的生产方法。因此，重点阐述电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用工艺，并提出在其过程中应该注意的问题和环节。

湿法炼锌；焙烧脱硫；预处理；沉铁渣；浸锌渣；除铁；浸出；氯化

锌在国民经济体系中占有非常重要的地位，并被广泛的应用在各个领域之中。锌主要的存在形态是硫化物，如闪锌矿，菱锌矿和硅锌矿等。其冶炼工艺可以分为湿法炼锌和浸锌渣焙烧两类[1]。

1 常规湿法化浸出工艺

湿法炼锌厂大多采用的都是此种方法。该工艺主要是经过一段中性浸出，二段酸性浸出的形式，使矿石中的锌，尽可能多的被溶解入溶液中。同时，也将Fe、Pb、Ag、In、Si、Ge等元素及少量的Zn 也浸出。这样，一次性就可以将锌的回收率提升到80% ~85%；但是出渣率也会高达55%左右。因且，整个工艺显得不成熟。不利于大规模的推广与应用。

2 高温和高酸化浸出工艺

又称黄钾铁矾法。该工艺是立足在铵或者碱金属离子存在的情况下，硫化锌在高温和高酸的环境中，利用充足的反应时间，快速生成碱式铁化合物的一个过程。在此工艺下，锌的浸出率可以达到95%，同时还可以生成Pb、Ag 浸出渣。此法虽然除铁效果好，金属回收率高。但是极易形成铁渣的沉积，浸出渣的流动性相对也很大。而且因为目前还没有成熟的工艺能够分离和回收其中的Pb、Ag、In、Zn等金属，属于高危固体废料，对周围环境的危害也相当大。

3 氧压化浸出工艺

该工艺主要是在通入氧气，并且氧压在700kPa，温度为150℃的情况下，将锌转变为 ZnSO4溶液。再经过浓缩、净化的一个过程。这种工艺的锌浸出率可以高达98%左右，对原材料的适应性也很强，可以很好地处理含铁、铅、硅较高的锌矿。但是，由于此工艺整个过程都是处在密闭的环境中运行的，自动化控制程度高，对设备的标准和要求也很高。

4 电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用原理

湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中硫的存在形式多是硫酸盐，伴有微量的单质硫与金属硫化物。而采用湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理的方法，本身的操作又缺乏综合回收性，不能进行大批量的处理。虽然在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理的过程中需要的还原温度低，但由于颗粒间的相互聚合性，还是要以电阻炉进行相应的辅助操作。这样可以使锌的挥发率显著上升，提高回收率。在EDS谱上也可以明显的看到硫的衍射峰。通过相关的热力学分析可以看出，低铁硫酸盐可以作为进行湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中铁造氧化物熔解体的基础原材料。所以，在进行还原熔炼前，先进行焙烧预处理清除硫元素是非常必要的。还要对氧气浓度、焙烧温度和时间等因素进行充分的考虑，进而优化整个工艺和脱硫条件，为湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理的操作提供要的条件[2]。

5 电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的热力分析

电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的反应容器通常是Al2O3坩埚，载气是氩气，升温速率一般情况下为10K/min。在DSC曲线上，因为受到沉铁渣未充分干燥或其易吸湿性的影响，当在58.6℃时可能会出现一个吸热峰；在128.5℃时受到沉铁渣中硫酸钙结晶水脱除的影响，可能会出现第二个吸热峰[3]。

此外，在980.4℃处还有可能会出现一个吸热峰，而当达到1 200℃时将不再发生热分解现象。这充分的说明了沉铁渣在受热达到1200℃时，硫酸盐的热分解与脱硫率达到了90%左右。减小了金属硫酸盐的分解，平衡了二氧化硫的含量，增大了金属硫化物的氧化，即氧气增加抑制了金属硫酸盐的分解过程，促进了其氧化的发生。

6 结语

近年来，为了实现国内锌企业的产能快速扩张，相关资源的供给也日趋紧张。国内相关行业的竞争焦点也开始转移到对相关资源的占有量和综合回收利用率及相关的技术上来。因此，电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用是一项非常重要的技术工作。

它具有传统湿法炼锌除铁工艺的基础，又通过在技术上的创新改造具备了全新的工艺、操作方法。自身的优化和创新，也降低了相关的生产成本和投入，提高了回收率、原材料的综合利用率，从而达到了节能环保的目的。这样既可以减轻企业的经济负担，又为社会带来了很好的环保效果和效益。而这一切也是正是我们要大力提倡电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用与其继续发展的目的。

[1] 罗伟.基于灰色预测的参数自校正构架电阻炉温度模糊控制系统[J].计算机测量与控制，2013，21（4）：965-967，976.

[2] 董爱华，李梦瑶.基于模糊神经网络PID算法的电阻炉温控系统[J].微型电脑应用，2013，29（12）：44-46.

[3] 杜滨，张衍国.高炉渣干法粒化实验研究中坩埚电阻炉的改进[J].工业炉，2013，35（3）：55-57.

Application of Resistance Furnace in Pretreatment of Rheumatic Sedimentation and Dilute Slag

Wang Zheng-lin

In the pretreatment of wet zinc smelting and slagging slag，conventional leaching，high temperature and high acidification leaching，oxygen pressure leaching are wet pretreatment of zinc smelting and slag roasting Basic working principle. According to the technical characteristics of various methods and processes，it is the most reasonable and scientif i c to use the resistance furnace to preheat the wet zinc smelting and the dregs.Through the study of oxygen concentration，calcination temperature，time and gas fl ow，we can see that these factors have an important effect on the desulfurization rate of Shentaiqi.At the same time，the physical and microcosmic manifestations of the wet pretreatment of zinc smelting and drossing slag are all：it is feasible and feasible to carry out wet pretreatment of wet zinc smelting and slag roasting by resistance furnace Its process requirements.Therefore，the choice of wet pretreatment process for zinc smelting and slag roasting is mainly dependent on the understanding of the nature of dross.We should be based on the specif i c nature of zinc slag，combined with the characteristics of their own factories to choose the most suitable production methods.This paper will focus on the application of resistance furnace in the pretreatment of wet zinc smelting and slag roasting，and put forward the problems and links in the process.

wet zinc smelting；calcination desulfurization；pretreatment；seawater slag；leaching dregs；iron removal；leaching；chlorination

TP273.5

B

1003–6490（2017）03–0089–02

2017–03–08

孙志明（1988.03—），辽宁盘锦人，助理讲师，主要研究方向为焊接教学。

收稿日期：2017–03–12

作者简介： 王峥琳（1984—），女，黑龙江人，工程师，主要研究方向为化工化验。