浅析有色多金属冶炼厂总平面布置

李 丹

（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南 长沙 410011）

有色金属资源一般是多金属共生资源，早期的有色金属冶炼厂大多为单一的铅、锌等单一或少数产品的冶炼厂，随着资源综合利用及循环经济的发展已及对含重金属危废渣排放的管控加强，目前国内大多数有色金属冶炼厂已经逐步向多金属综合生产转型[1]。

以湖南某冶炼厂为例，该厂处理含铅、锌、镓、锗、铟、铜、锡、鍗等多种重金属物料，冶炼工序、物料内部运输线路复杂，其主要的生产系统有。

铅系统：主要由原料库及配料车间、铅熔炼车间、初步火法精炼及铜浮渣处理车间、铅电解车间、电铅产品库等主要生产设施及粉煤制备车间、烟化炉风机房、循环水系统、制酸及尾气脱硫系统、硫酸污水处理站、10kv配电室等辅助生产设施组成，本系统内部运输量为：85800t/a。

锌系统：主要由回转窑脱砷脱氟氯、浸出、净化、锌电积、锌熔铸、电锌产品库等主要生产设施及锌粉制造、锌阴极片制造、锌系统循环水泵房等辅助生产设施组成，本系统的内部运输量为56800t/a。

综合回收系统：由贵金属回收；锡、锑回收；铜回收；铜回收；渣鼓风炉挥发窑处理部分组成，本系统的内部运输量为19800t/a。

各部分组成如下。

贵金属回收：主要由铅阳极泥库及配料、贵金属熔炼、贵金属精炼车间、真空精炼及金银电解、鍗回收、锑回收、富铟锗渣富养浸出、萃取、铟镓锗精炼、贵金属冶炼循环水泵房、贵金属熔炼脱硫车间、高铟烟尘浸出等组成。

锡、锑回收：主要由锑冶炼、锑铸锭及锑成品库、系熔炼车间、锡精炼车间及循环水泵房的组成。

铜回收：铜阳极泥预处理、铜电积、冰铜处理组成。

渣鼓风炉挥发窑处理：主要由主厂房及氧气站组成。

主要工艺流程如下。

铅系统原料包含铅、硫、氰化物废料以及自产返粉、铅泥等，主要采用富氧侧吹氧化及富氧侧吹还原冶炼工艺，主要产品铅铋合金、冰铜，铅铋合金经脱铜、鍗后送往铅电解车间产生电解铅，冰铜送往铜回收系统经电解后产生电解铜，鍗渣送往综合回收系统的鍗回收车间，电解铜、电解铅产生的阳极泥送往贵金属回收部分，冶炼产生的烟气经收尘后送往制酸车间生产硫酸。烟尘送往综合回收系统砷回收部分。

锌系统原料主要是含锌物料经回转窑焙烧产生次氧化锌，再经回转窑脱氟、氯后采用湿法冶炼工艺产生电解锌，产生的锡铅泥进入综合回收系统贵金属回收部分回收铟镓、锗及锡、锑系统回收锡、锑，产生的粗铅需送往铅系统的电铅车间，铜渣送往铜回收部分。

含砷物料、铅系统烟尘经砷回收部分产生金属砷，产生的铜渣送往综合回收系统的铜回收部分，铅渣送往铅系统。

经过梳理工艺路线我们对全厂的物流走向及运输量进行分析后得出图1。

图1 主要工艺流程图

一般来说工业企业总平面设计的主要工作是在保证生产、满足工艺和运输要求的前提下，结合场地的自然条件，合理地确定拟建的建筑物、构筑物、交通运输线路、工程管线、绿化美化等设施的平面位置，使各设施成为统一的有机整体，使企业的人流、物流和设备在空间上妥切组合，在时间上恰当连接，在费用上节省经济[1]。从生产的规模看、从物料的运输量看，类似的冶炼厂，铅、锌冶炼系统是主要生产系统，在总图布置中居于首要地位，在总平面设计中以铅、锌冶炼系统这条主线进行布置，其它均为其服务。

但是本工程，从对于工艺流程的简述及物料走向的分析可以看出，该厂不仅能够简单的认为由铅系统、锌系统、综合回收系统三大部分组成，而是三大系统之间存在着错综复杂的物料流向，物流量与其运距、运输方法同样决定了总平面布置的原则，在诸多需求中怎样才能抓住工艺流程的主线，做出合理的总平面布置是工作的重点，其它需要退而次之。

通过对工艺的分析，大多数的物料运输流向均指向综合回收系统，同时该系统子项多、工艺复杂，因此按常规的铅、锌冶炼厂进行总平面布置是不合适的，在总平面设计中应该将综合回系统作为总平面布置的中心工作，将铅系统、锌系统均围绕其布置，这样将各系统之间复杂的物流走向均得到简化，具体工作如下。

图2 金属冶炼厂的总体布置及总平面布置

本工程建设场地呈矩形，西南-东北方向长约1209.40m，西北-东南方向宽约427.38m，用地面积49.02hm2（735.3亩），在设计中我们梳理了全厂主要的物料流向，在总体布置上，设计将综合回收系统作为主要组成部分进行分析，布置在全厂的中心地带，根据原料的来向及数量、当地的主导风向等气象条件，将铅系统布置在其西侧，锌系统布置在其东侧，这样布置的优点是在铅；锌；综合回收三大系统的总体布置做到了全厂各功能分区明确，运输路线短捷、交叉干扰较小，生产运营管理方便。

在总平面布置上，将综合回收系统的铅阳极泥库及配料车间靠近铅系统布置，以方便原料的输送，按工艺流程贵金属熔炼、金银电解、碲回收等均靠近其布置。铟镓锗回收部分、铜阳极泥处理部分由西往东布置，以方便锌系统的锡铅泥及铜浮渣的运入。将锑回收、锡回收部分布置在综合回收场地西北侧，以方便铟镓锗回收后的物料进入该部分进行锡回收，贵金属熔炼脱硫车间靠近锑冶炼收尘与贵金属熔炼收尘布置，以方便烟气的输送。各系统的辅助生产设施均靠近其服务对象布置，全厂氧气站布置在全年主导风向最小风频下风向。为满足工艺布置要求、合理利用场地高差，将渣鼓风炉挥发窑处理主厂房布置在综合回收场地南侧。

在物料的运输方式上、铅系统产生的铅阳极泥、锌系统产生的锡铅泥采用管道泵送，全厂火法生产部分产生的烟尘采用气力输送，湿发生产部分物料主要采用管道泵送。

总结在有色冶金多金属冶炼厂的总体布置及总平面布置中首先要着重分析各生产系统之间的物料走向而不能单纯考虑大系统，以全厂的物料走向为总线做好全总体布置及各系统的总平面布置，才能保证以最优的物流线路确定了合理的总图布置。