湿法炼锌渣的无害化处理及资源综合回收

湿法炼锌渣的无害化处理及资源综合回收

长沙有色冶金设计研究院有限公司

- 张乐如 -

CONTENTS 目录

概述

1

湿法炼锌工艺及其渣的种类

2

国内外湿法炼锌渣的处理方法

3

我国湿法炼锌渣处理的现状

4

湿法炼锌渣无害化处理方法选择5

第一部分概述

•由于环境保护意识日益增强，国家的环保政策日益严格，渣处理已经成为制约湿法炼锌的瓶颈；

•湿法炼锌有多种不同工艺，产出的渣有多种，其化学成分和化学性质各不相同。因为湿法炼锌渣属于危险废物的范围，这类危险废物产出量大，不可能也不允许长期堆存，必须进行无害化处理；

•无害化处理的方法主要有两大类，一类是火法处理，另一类是填埋。现在对危险废物填埋也作出了非常严格的规定，不仅对填埋设施提出了很高的要求，对危险废物的化学成分提出了严格的控制限值。浸出渣即使进行预处理也无法达到控制限值的要求，例如浸出渣中的锌及其化合物（以总锌计）的控制限值为75mg/L是不可能达到的，即使反复洗涤和压滤，也只能达到1g/L左右。

危险废物允许进入填埋区的控制限值

序号项目稳定化控制限值(mg/L)

1 有机汞0.001

2 汞及其化合物（以总汞计）0.25

3 铅（以总铅计） 5

4 镉（以总镉计）0.50

5 总铬12

6 六价铬 2.50

7 铜及其化合物（以总铜计）75

8 锌及其化合物（以总铍计）75

9 铍及其化合物（以总铍计）0.20

10 钡及其化合物（以总钡计）150

11 镍及其化合物（以总镍计）15

12 砷及其化合物（以总砷计） 2.5

13 无机氟化物（不包括氟化钙）100

14 氰化物物（以CN计） 5 危险废物填埋场要求防渗漏、防腐蚀，还需设有预处理站，建设投资很大，预处理的运行成本很高，这就增加了湿法炼锌的投资和运行成本。因此研究湿法炼锌渣的无害化处理及综合回收是非常重要的课题。

第二部分湿法炼锌工艺及其渣的种类

湿法炼锌工艺方法 热酸浸出 黄钾铁矾法 常规浸出法 热酸浸出 针铁矿法 加压氧气 浸出工艺

目前常规浸出一般采用两段连续浸出，只产生一种浸出渣，其成分如下：

成分Zn Pb Cu Fe CaO+MgO Al2O3SiO2S Ag(g/t) In(g/t)

% 18-22 3-5 0.2-0.6 20-26 2-3 3-5 8-10 4-6 100-150 100-150 常规浸出法

这种常规浸出渣具有回收价值，一般用回转窑回收其中的锌、铅和铟，产出次

氧化锌烟尘，在其单独浸出过程中产生一种氧化锌浸出渣，由于该浸出渣含铅

高，又称为“铅渣”或“铅泥”。这种渣具有回收价值，一般搭配在铅冶炼系

统处理。

•热酸浸出黄钾铁矾法包括中性浸出、热酸浸出、预中和、沉矾和铁矾渣酸洗5道工序。利用高温高酸溶解出中性浸出渣中的铁酸锌，然后通过沉矾将铁形成黄钾铁矾沉淀分离。 •

这种浸出工艺主要产出两种渣：一是酸性浸出渣，又称铅银渣，其成分如下表，具有回收价值，一般搭配在铅冶炼系统处理。另一种是铁矾渣，其主要成分Zn3-5%、Fe28-32%、Pb1.5-2.1%，没有回收价值，以前可

以堆存，现在要求进行无害化处理。 成分 Zn Pb Cu Fe Sb As SiO 2 SO 42- Ag(g/t) % 3-6 7-16 0.2-0.3 2-5 0.02-0.03 0.05-0.15 20 25 150-200 热酸浸出 黄钾铁矾法

•热酸浸出针铁矿工艺包括中性浸出、热酸浸出、超热酸浸出、还原、预中和、沉铁6道工序。锌浸出率高达98%以上。 •产生的渣有超热酸浸出渣（也称铅银渣）和针铁矿渣。前者具有回收价值，其主要成分如下表，一般搭配在铅冶炼系统处理。后者没有回收价值，以前可以堆存，现在要求进行无害化处理。

成分 Zn Pb Cu Fe S As SiO 2 Au Ag(g/t) % 3-6 11-19 0.2-0.3 7-10 4-16 0.4-0.7 7-8 3-12 1110-2237 热酸浸出 针铁矿法

湿法炼锌工艺及其渣的种类

2 •加压氧气浸出是硫化锌精矿直接浸出工艺，硫化锌精矿在高温高压条件下被氧化成元素硫，锌的浸出率可以达到98%以上。 •浸出渣含有大量元素硫，经过硫浮选，得到硫精矿和尾矿渣（其主要成分如下表，%），硫精矿经过热滤，得到硫磺和热滤渣（其主要成分如下表）。加压氧气浸出一般情况下铁进入溶液，通过针铁矿除铁，使铁进入针铁矿渣。也可以控制条件使铁直接进入浸出渣。

成分 Zn Pb Cu Fe S As SiO 2 Ag CaO

铅银渣 3.97 14.1 0.046 5.68 11.12 0.01 23.79 0.0265 9.17

硫化物滤渣 19.74 1.88 0.17 10.71 56.63 2.45 0.244 0.1

铁渣 14.56 0.53 0.2 36.28 5.27 2.46 0.0161 0.31 加压氧气 浸出工艺

第三部分国内外湿法炼锌渣的处理方法

国外湿法炼锌一般采用高温高酸浸出、黄钾铁矾法或针铁矿法除铁工艺。产生的高酸浸出渣大都是堆存或外售，将铁渣直接填埋或加水泥、或石灰固化填埋。只有加拿大T rail 冶炼厂和韩国锌业公司温山冶炼厂的锌渣采用火法处理。

湿法炼锌能力为290kt/a ，采用硫化锌精矿沸腾焙

烧，热酸浸出、黄钾铁矾法除铁工艺，炼铅采用

基夫赛特工艺，炉料处理量达到1340t/d 。将浸出

渣及铁渣加入基夫赛特炉搭配处理，回收其中的

铜、铅、银、硫等有价元素，炉渣进一步烟化回

收锌。基夫赛特炉料中锌渣占50%，铅精矿40%，

蓄电池铅膏5%，熔剂5%。 加拿大T rail 冶炼厂

韩国温山冶炼厂 湿法炼锌能力为600kt/a ，采用热酸浸出、针铁矿法除铁工艺，铅冶炼采用QSL 法。一开始规模比较小，采用黄钾铁矾法除铁，铁渣采用渣池堆存，但是由于规模扩大，渣池很快被堆满，后来与水泥厂联系外售，但是销量非常有限。上世纪九十年代初，采用Ausmelt 炉处理锌渣，回收其中的铜、铅、锌、银、硫等有价元素，烟气采用氧化锌脱硫。