有色金属行业节能减排先进适用技术应用案例

《有色金属行业节能减排先进适用技术应用案例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有色金属行业节能减排先进适用技术应用案例（99页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 有色金属行业节能减排先进适用技术 应用案例 （第一批） 二一二年九月 I 目 录 一、生产过程节能减排技术 1 （一）铝冶炼技术 1 （二）铜冶炼技术 19 （三）铅冶炼技术 27 （四）锌冶炼技术 34 （五）镁冶炼技术 41 （六）铜铝加工技术 47 （七）有色金属采矿技术 56 （八）有色金属选矿技术 62 二、资源能源回收利用技术 71 三、污染物治理技术 81 1 一、生产过程节能减排技术 （一）铝冶炼技术 2 1. 铝土矿一段棒磨二段球磨-旋流分级技术 1、技术概况、技术概况 技术名称 铝土矿一段棒磨二段球磨-旋流分级技术 技术来源 国内研发 技术投入运行时间 1995 年 9

2、月 工程项目类型 新建项目 技术基本原理 针对我国一水硬铝石难磨难溶的特点，国内氧化铝生产厂家所用磨矿 设备采用一段棒磨二段球磨-旋流器组成的闭路磨矿流程。棒磨的长径 比 L/D=1.41，球磨长径比 L/D=2.36；铝土矿入磨粒度25mm，出磨料 浆经泵池、泵打入水力旋流器，水力旋流器溢流粒度 100%5%。 29 2. 艾萨炉熔炼鼓风炉还原炼铅技术 1、技术概况、技术概况 技术名称 艾萨炉熔炼鼓风炉还原炼铅技术 技术来源 国外引进 技术投入运行时间 2005 年 工程项目类型 新建项目 技术基本原理 将铅精矿、熔剂、燃料按一定比例要求，分别加入艾萨炉炉中熔炼， 富氧空气、 煤经喷枪喷入熔

3、池， 使硫化铅物料氧化脱硫， 产出含 SO2 浓度满足制酸要求。烟气净化后送制酸系统。原料中 40%50的 铅直接以粗铅形态产出，其余的铅以富铅渣形态产出。含铅 40%50的富铅渣铸块后送强化鼓风炉还原熔炼， 生产粗铅，少量 铅进入烟尘。 该技术消除了传统烧结-鼓风炉熔炼流程的 SO2及粉尘 污染，具有清洁、高效、节能、低成本、低消耗的优点。 涉及的主要设备 数量 规格 艾萨炉 1 4m12m 鼓风炉 1 8m2 铸渣机 1 1.3m 97.5m 2、技术的节能减排效果、技术的节能减排效果 在保证粗铅质量合格的条件下，一次铅的回收率达到 47.09%，粗铅能耗低于传统工艺 47.28%，硫的捕

4、集率 99%，粗铅综合能耗为 335 kgce/t-粗铅。与传统的粗铅冶炼工艺相比， 节能折合标准煤 37000t，减排 SO2 101400t，减排 CO2 72100t。大量堆存的硫酸铅渣得到 清洁、综合回收利用。低的铅渣残硫和无组织排放的烟气被高效回收，创造了良好的职业 卫生环境，保护了职工身体健康。 3、技术的经济成本、技术的经济成本 投资成本 8 万 t/a-电铅规模，总投资 6.5 亿元（含电解） 。 运行成本 700 元/ t 粗铅 4、技术的优缺点、技术的优缺点 优点： （1）使用富氧熔炼，能够充分利用过程反应热，余热锅炉产出的蒸汽用于发电，节 能效果明显。 （2）生产过程中烟

5、气泄漏点少，作业环境好；冶炼烟气 SO2浓度高，完全满 足制酸要求，硫回收利用率高。 （3）原料适应性强，能够处理并回收 Zn、Cu 等杂质含量 高的铅精矿，以及铅冶炼系统产出的各类铅渣、铅烟尘，以及锌冶炼系统产出的含铅渣物 料。 （4）生产环节紧凑，设备配套灵活；整个工艺采用 DCS 控制，自动化程度高。 缺点： （1）富氧浓度低（35%45%）熔炼不能自热，需配煤补热，能耗相对较高。 （2）氧 枪寿命短（12 周）影响作业率90%。 （3）高铅渣铸锭，存在铅蒸汽逸散。鼓风炉还原需 要焦炭，成本相对较高。 30 3. 奥斯麦特法炼铅技术 1、技术概况、技术概况 技术名称 奥斯麦特法炼铅技术

6、技术来源 国外引进 技术投入运行时间 / 工程项目类型 / 技术基本原理 Ausmelt 熔炼炉是奥斯麦特法熔炼的主体设备，主要由炉体、喷枪、喷 枪夹持架及升降装置、燃烧器、排烟口、加料装置及产品放出口等组 成。奥斯麦特法炼铅的主要原理是通过垂直插入渣层的喷枪向耐火材 料砌筑的熔池中直接吹入空气或富氧空气、燃料、粉状物料和熔剂或 还原性气体，强烈搅拌熔池，使炉料发生熔化、还原、造渣并烟化等 物化过程。它是一种连续的熔炼过程，燃料和粉料通过喷枪喷入熔池， 块料、湿料可通过螺旋给料机从炉顶另开的专用孔中投入。该工艺， 一炉分步氧化、还原、烟化，具有投资省、环保好、劳动生产率高等 优点。缺点是间断作

7、业，烟气制酸难度加大，制酸能耗与成本高。另 外，氧化、还原、烟化各段温差达到 200-400，炉衬热振大、炉寿短， 氧枪寿命短，开工率相对较低。再者烟化产出高锌烟尘与氧化、还原 的高铅烟尘难以分开处理。 涉及的主要设备 数量 规格 / / / 2、技术的节能减排效果、技术的节能减排效果 氧耗（按 100%）6478m3/t-铅，动力电耗 400 kWh/t-铅，综合能耗 285kgce/t-铅。 3、技术的经济成本、技术的经济成本 投资成本 10 万 t/a 规模，投资 10 亿元。 运行成本 4、技术的优缺点、技术的优缺点 该工艺技术，一炉分步氧化、还原、烟化，具有投资省、环保好、劳动生产率

8、高等优点。缺 点是间断作业，烟气制酸难度加大，制酸能耗与成本高。另外，氧化、还原、烟化各段温差 达到 200-400，炉衬热振大、炉寿短，氧枪寿命短，开工率相对较低。 31 4. 氧气底吹熔炼液态高铅渣侧吹还原炼铅技术 1、技术组合概况、技术组合概况 技术名称 技术来源 硫化铅精矿氧气底吹熔炼 国内研发 液态高铅渣侧吹还原熔炼 国内研发 工艺流程 硫化铅精矿及含铅二次物料、熔剂、返尘经配料、制粒后加入氧气底吹炉熔 化脱硫产出粗铅。高铅渣定期排放到侧吹还原炉，由侧吹炉喷枪送入煤气、 氧和冷料口加入粒煤还原高铅渣再次产出粗铅。 2、技术组合的节能减排效果、技术组合的节能减排效果 物耗能耗 数量 单

9、位 氧耗（按 100%） 373 m3/t-铅 焦炉煤气 83.3 m3/t-铅 无烟块煤 88 kg/t-铅 动力电 175 kwh/t-铅 水 5 t/t-铅 综合能耗 220 kgce/t-铅 污染物排放 数量 单位 粉尘排放总量 0.164 kg/t-铅 二氧化硫排放量 1.79 kg/t-铅 3、技术组合的经济成本、技术组合的经济成本 投资成本 10 万 t/a-粗铅规模，工程费用 2.5 亿元。 运行成本 535 元/ t-粗铅 32 5. 氧气底吹熔炼液态高铅渣底吹还原炼铅技术 1、技术概况、技术概况 技术名称 氧气底吹熔炼液态高铅渣底吹还原炼铅技术 技术来源 国内研发 技术投入

10、运行时间 2010 年 工程项目类型 新建项目 技术基本原理 铅精矿和辅料进行配料混合后，送入氧气底吹炉进行熔炼，产出粗铅、 液态高铅渣和含尘烟气，液态高铅渣直接进入炉内，底部喷枪送入天 然气和氧气，上部设加料口，加入煤粒和石子。在气体搅拌下，进行 高铅渣的还原，生成粗铅和炉渣。 涉及的主要设备 数量 规格 圆筒制粒机 1 台 Y225M-6 底吹炉 1 台 380013000mm 还原炉 1 台 3120mm21500mm 2、技术的节能减排效果、技术的节能减排效果 该工艺采用液态高铅渣的直接还原， 充分利用了高铅渣熔体的潜热， 有效减少了 SO2和 CO2 的排放，密闭的还原炉结构和高效能

11、的热还原工艺，减少了烟气热量损失，解决了高铅渣铸 块储运过程中碎沫飞扬现象。 3、技术的经济成本、技术的经济成本 投资成本 8 万 t/a 规模，投资 4.2 亿元。 运行成本 850 元/t-粗铅 4、技术的优缺点、技术的优缺点 该技术原料适应性强，能耗低。引入天然气、氧气，结束了传统工艺使用大量冶金焦的现状, 有效减少了 SO2和 CO2 的排放量。 33 6. 立模浇铸铅大极板电解技术 1、技术概况、技术概况 技术名称 立模浇铸铅大极板电解技术 技术来源 国外引进和自主创新 技术投入运行时间 2010 年 工程项目类型 新建项目 技术基本原理 电解精炼是利用不同元素在电解过程中的阳极溶解

12、或阴极析出不同电 位的差异而提纯金属，使粗铅中的杂质因电化学不溶解而以元素（如 Au，Ag）或化合物（如 Bi2O3，Bi2S3）形态进入阳极泥。因此只要电 解液和电解条件控制得当，就能使阴极析出电铅的纯度达到精铅的要 求。 涉及的主要设备 数量 规格 电铅铸锭机 1 20t/h 阳极板立模浇铸机组 2 DM 机组 1 自动排距机组 1 整流变压系统 2 KHS-13KA/120V 2、技术的节能减排效、技术的节能减排效果果 铅回收率99%，单位产品硅氟酸耗2.5kg/t-铅，综合能耗60 kgce/t-铅；单位产品铅尘产生 量8kg/t-铅。 3、技术的经济成本、技术的经济成本 投资成本 8

13、 万 t/a 规模，投资 8000 万元。 运行成本 305 元/t-铅（包括能源和原辅料，不包括机加工等费用） 4、技术的优缺点、技术的优缺点 采用大极板、大电解槽、长周期电解，极板制作、铅电解操作过程、铅锭浇铸等实现了大型 化、机械化、自动化。 34 （四）锌冶炼技术 35 1. 硫化锌精矿常压富氧直接浸出技术 1、技术概况、技术概况 技术名称 硫化锌精矿常压富氧直接浸出技术 技术来源 国外引进 技术投入运行时间 2010 年 工程项目类型 新建项目 技术基本原理 将球磨后的硫化锌精矿，通过加入电解废液浆化，送到一系列反应器 中进行浸出，浸出过程在反应器底部鼓入 98%的纯氧进行氧化。浸出

14、 过程主要利用高铁离子对硫化锌精矿氧化浸出，硫化锌精矿被分解为 锌和单质硫。 涉及的主要设备 数量 规格 浸出反应器 8 900m3 沉铁反应器 5 300m3 浮选槽 14 12 个 10m3，2 个 5m3 另外还有球磨设备、压滤设备、5 台浓密机、3 台沉铟反应器等。 2、技术的节能减排效果、技术的节能减排效果 （1）硫以单质硫的形式回收，减少了 SO2的排放； （2）相比传统工艺，取消了锌精矿焙烧，减少能源消耗； （3）废水回收用于锌精矿浆化，减少新水用量 240m3/天。 3、技术的经济成本、技术的经济成本 投资成本 13 万 t/a 规模，投资 13 亿元。 运行成本 5200 元

15、/t-锌 4、技术的优缺点、技术的优缺点 优点： （1）锌浸出率高，综合回收好； （2）原料适应性强； （3）占地面积小，环保效果好， 不产生污染大气的 SO2； （4）原料中硫以元素硫回收，相比硫酸便于运输和储存。 缺点： （1） 投资成本高； （2）目前渣处理方面不十分完善； （3） 进口关键设备维护成本高、 维修周期长，对自动化设备依赖程度高； （4）设计未考虑洗渣，渣含水溶锌高。 36 2. 硫化锌精矿加压氧气直接浸出技术 1、技术概况、技术概况 技术名称 硫化锌精矿加压氧气直接浸出技术 技术来源 国内研发 技术投入运行时间 2003 年 工程项目类型 新建项目 技术基本原理 硫化锌精

16、矿加压浸出是把细磨的硫化锌精矿直接进行浸出，将硫化锌 精矿、锌电解废液、氧气连续加入加压釜，在加温、加压状态下，利 用氧作为氧化剂，用废电解液做浸出剂，实现湿法炼锌过程酸溶液的 循环，在加压条件下提高反应温度，对反应的热力学和动力学都有利。 涉及的主要设备 数量 规格 加压釜 3 套 100m3/台 制氧站 1 套 1500m3/h 2、技术的节能减排效果、技术的节能减排效果 该技术工艺流程结构合理，易于操作，金属回收率高，特别是硫以元素硫形态回收，减少了 SO2的排放和减少了硫酸生产，元素硫的回收、运输、储存成本都将大幅度下降。该技术锌 生产的综合能耗比硫化锌精矿焙烧-二段浸出-中浸渣回转窑挥发工艺降低 450kgce/t-锌。 3、技术的经济成本、技术的经济成本 投资成本 项目建设总投资 2.5 亿元（设计规模 2 万 t 电锌/a） 运行成本 4000 元/ t-锌 4、技术的优缺点、技术的优缺点 该技术工艺流程结构合理，易于操作，金属回收率高，特别是硫以元素硫形态回收，减少了 硫酸生产，元素硫的回收、运输、储存