熊国焕;黄凯;胡若鹏;栾景丽;何艳明
【摘 要】云南省矿产资源丰富,素有“有金属王国”之称,铅锌储量位居全国首位.综述了云南省铅锌冶炼行业现状、工艺技术水平、发展趋势及存在问题,为云南省铅锌行业可持续发展提供参考和借鉴. 【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】2015(044)004
【总页数】酸雨采样器4页(P26-29)
【关键词】云南省;铅冶炼;锌冶炼;行业现状
【作 者】油纸电容式套管熊国焕;黄凯;胡若鹏;栾景丽;何艳明
【作者单位】昆明冶金研究院,云南昆明650031;云南省固体废物管理中心,云南昆明650034;阶梯教室
云南省固体废物管理中心,云南昆明650034;昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031
【正文语种】中 文
【中图分类】TF812;TF813
自从20世纪以来，我国铅锌产业迅速发展，在技术进步、品种质量改善、落后产能淘汰、资源开发利用等方面取得了明显成效，生产和消费规模逐步扩大，已经成为世界铅、锌的生产和消费大国。云南省的铅锌资源储量和铅锌金属产量在国内占有一定地位，云南是一个铅锌冶炼大省，但不是一个冶炼强省，作为有丰富铅锌资源的地区，云南省铅锌冶炼企业众多，工艺技术水平参差不齐。深入研究云南省铅锌冶炼行业的现状、工艺技术水平、发展趋势及存在问题，依靠科学技术进步，通过高新技术改造落后企业，对整体提高云南省铅锌冶炼技术水平，进而增强市场竞争力是十分必要的。 大功率led天花灯我国铅锌矿产资源丰富，铅锌产量居世界第一，但现有铅可采储量仅为688万t，锌可采储量为2 075万t，铅锌资源严重不足[1]。2013年1～12月铅、锌产量分别为447万t、530万t，
同比增长55%、11%[2]。云南素有“有金属王国”之称，云南省铅矿资源储量占全国总储量的17%，位居全国榜首；全国锌储量以云南最多，占全国25.68%[3]。2010年云南铅产量37.89万t，锌产量87.00万t，分别占全国铅、锌产量的9.02%、16.85%[1]，2012年铅产量约53.6万t，锌产量约96.6万t，形成了云南驰宏锌锗股份有限公司、云南金鼎锌业有限公司、云南祥云飞龙再生科技股份有限公司三个铅锌资源开发和冶炼的联合企业。云南地区的冶炼企业原料自给率均超过30%。据统计到2013年止，云南省铅锌采选企业约50多家，正常运行铅锌冶炼企业约130家，其中铅冶炼企业80多家，锌冶炼企业40多家[4]。
山人全息码云南省以矿产铅生产为主，再生铅发展滞后。生产企业数量多，区域分散，大规模企业少，小规模企业多，铅冶炼企业中生产规模10万t/a以上的企业有两家，5万t/a以上的有10多家，小于5万t/a的企业70多家。尽管在过去几十年间云南省铅冶炼技术取得了较大发展，但铅冶炼仍以传统鼓风炉还原熔炼为主，约占云南铅冶炼企业的90%，采用现代直接炼铅新工艺的企业仅有少数几家，约占云南铅冶炼企业的5%。云南省铅冶炼企业多采用简单的鼓风炉、反射炉冶炼技术，该技术工艺落后，装备水平低，使用企业均为小企业，规模小，资源利用率低，环境污染严重[5]。随着新技术开发及国家环保要求的日趋严格，新的铅冶炼技术在我省逐步得到应用，如我国自主研发的氧气底吹熔炼工艺(又名SKS法)在
云南祥云飞龙再生科技股份有限公司、蒙自矿业有限公司得到应用，其中云南祥云飞龙再生科技股份有限公司已经投产运行很多年，蒙自矿业有限公司刚刚建成。云南冶金集团股份公司引进澳大利亚艾萨(ISA)氧化熔炼技术，该技术与公司自主研发的富铅渣鼓风炉还原熔炼技术(YMG)进行整合，开发出ISA-YMG技术，已在云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分公司和会泽冶炼分公司得到推广应用，会泽冶炼分公司目前处于试生产阶段，ISA-YMG技术结合艾萨炉氧化熔炼和鼓风炉还原熔炼的优势，具有处理能力大、生产效率高，原料适应性强，环保效果优越等特点[6]。另外，云锡集团也引进了先进的奥斯麦特炉(Ausmelt)炼铅技术。
据统计，云南省锌冶炼企业约有40余家，生产能力在10万t/a以上的企业有3家，5万t/a以上的约有10余家。锌冶炼工艺以湿法冶炼为主，火法冶炼为辅。湿法炼锌约占65%，火法炼锌约占35%。火法炼锌主要采用电炉炼锌工艺，目前全省约有10余家火法炼锌企业，年产锌约5万t，占云南省锌生产能力的5%左右。随着现有火法炼锌企业停产及改扩建铅锌冶炼厂的投产，我省湿法炼锌厂的产能将会显著提高。传统的湿法炼锌工艺实际上是火法-湿法联合流程，包括焙烧、浸出、净化、电积和制酸5个主要过程[7]。20世纪末，云南冶金集团完成了“锌精矿加压浸出、长周期电解关键技术研究及产业化”技术，实现了我国锌冶炼
行业的重大技术创新，对处理我国高铁锌精矿和常规的硫化锌精矿起到了示范作用[8]。云南永昌铅锌股份有限公司采用加压浸出技术在国内率先建成年产1万t的电锌示范厂，2007年，云南冶金集团澜沧铅矿公司建成了以处理高铁硫化锌精矿两段氧压酸浸厂，彻底取代了锌精矿的焙烧，实现了名副其实的全湿法炼锌。“十一五”期间云南省经过不断的研究、攻关、革新，湿法炼锌工艺在深度净化、热酸浸出、除铁、浸出渣处理工艺、锌粉制作、氧化锌高效脱氟氯等技术上都取得重大进展。在设备大型化、机械化等方面，云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖冶炼厂采用109 m2的大型高效沸腾焙烧炉，同时引进大极板电解槽、自动剥锌机等先进设备，标志着云南省装备和自控水平迈进国际先进水平。除云南冶金集团研发出了铁闪锌矿氧压浸出锌工艺外，金鼎锌业公司根据兰坪铅锌矿的特点，开发出了硫化矿与氧化锌矿联合浸出工艺，云南祥云飞龙公司针对低品位高杂质氧化矿，开发了氧化锌矿直接浸出-净液-电解工艺、氧化矿酸浸-萃取-电解联合工艺[3]，这些工艺的应用都取得了良好的节能效果和可观的经济效益。
铅冶炼发展主要集中在加快淘汰烧结-鼓风炉炼铅工艺和采用烧结锅、烧结盘、简易高炉等落后方式炼铅工艺及设备，严格控制新建铅冶炼企业和现有企业扩大生产能力方面。随着产业政策及环保要求的日益严格，传统的烧结-鼓风炉炼铅工艺由于烧结烟气中SO2浓度低，
难以实现制酸过程，能耗大、铅烟尘污染严重等问题被淘汰。推广高效、节能和环保的现代直接铅冶炼技术是铅冶炼发展的必要趋势[5,9-11]。特别是氧气底吹-鼓风炉还原炼铅法(SKS法)是我国自主研发的新技术，由于其投资低、环保效果好、能源利用率高、对原料适应性强等优点，在我省新建企业和企业改扩建工艺选择中具有竞争优势。浸没式顶吹(ISA或Ausmelt)熔炼炼铅新技术在我省也已经工业化运用。尽管新的直接炼铅技术在我省不断应用，但新的炼铅技术中的鼓风炉还原高铅渣铸块存在液态高铅渣潜热浪费的问题[12]。为此，开发液态高铅渣电热焦直接还原技术，充分利用高铅渣潜热，降低熔炼成本，同时大幅度降低烟尘产率，是今后直接炼铅技术研究和探讨的问题。另外，新的炼铅技术应用中需对氧浓度、喷寿命、炉衬寿命、操作控制、技术经济指标等不断改进和完善。我省铅冶炼厂大部分规模小、装备水平落后，劳动生产率低，资源综合利用水平差。今后加大产业集中度，扩大企业规模，提高装备水平，建成铅锌联合企业，发挥铅锌冶炼互补优势，走循环经济道路，提高资源综合利用水平是我省铅锌行业发展必经之路。
锌冶炼技术发展中鼓励大、中型锌冶炼企业，围绕提高技术装备和综合利用水平、降低消耗和生产成本，改善环境，采用国内外先进的冶炼工艺和低浓度二氧化硫制酸工艺进行技术改造，实现产业升级是关键。我省炼锌技术以湿法炼锌为主，新建的大型湿法炼锌企业
所采用的技术，除部分装备外，已经接近世界先进水平。今后我省湿法炼锌发展重点为：硫化锌精矿硫态化焙烧炉以“鲁奇型”取代“道尔型”，不断提高炉床面积；硫态化焙烧鼓富氧空气，以提高床能率和焙烧质量及烟气中的SO2浓度。采用精矿制粒流态化焙烧技术处理高铅、铜和氯化物的物料，以防止料层结块等问题；云南冶金集团加压氧浸技术应用为环保、低碳、清洁炼锌工艺做出贡献；酸浸与各种除铁方法的应用，使湿法炼锌技术日趋完善，但并未彻底解决铁渣出路问题。今后的发展趋势之一是将全部锌浸出渣送烟化炉或回转窑处理，使渣中的锌、铅进入烟尘，炉渣水淬后综合利用，烟尘再用湿法处理以回收锌，贵金属则进入湿法处理的铅银渣，铅锌联合企业的优势互补是处理烟尘浸出的铅银渣既简单又完善的方法；之二是生产规模日益高度集中，以先进工艺技术为基础，工艺设备大型化，生产过程的连续化、机械化，计算机过程控制技术的广泛应用和计算机过程控制及信息系统集成技术的推广应用。
我省的铅锌冶炼行业存在的主要问题仍然是矿产资源严重短缺，资源综合利用率低，单位产品能耗高，能源消费总量增长快，环保压力大等。
1)矿产资源严重短缺。云南铅矿资源保有量为531.94万t，锌矿资源保有量为1 899.49万t[1
3]，铅锌冶炼企业原料自给率虽超过30%，但铅锌资源严重短缺的矛盾凸显，铅锌原料进口大幅增加，部分企业因难以保证原料持续供给或因供给不足而间断停产或关闭。不断增加原料进口的同时，大规模铅锌企业通过兼并重组、购买矿权、参股控股等方式，对国内原料恶性争夺。现已探明的铅锌储量远不能满足云南铅锌行业发展需要，保证程度差，加大铅锌再生资源回收力度十分必要，尤其是铅进入环境，对环境危害较大，加快再生铅技术开发，直接关系到云南今后铅冶炼行业的发展。
2)资源综合利用水平低。铅锌冶炼过程产生的固体废物种类较多，其中大部分种类为中间产物，具有回收利用价值，但云南省小企业多，大部分小企业综合利用水平低。铅锌矿产资源中伴生的有用元素大多数可以综合回收利用，尤以白银、黄金、镉、铋、铟、锗最具有回收价值[3]，兰坪铅锌矿伴生有锶80万t、铊0.46万t、硫330万t、镉17万t，会泽铅矿锗元素伴生较多，澜沧铅矿白银等均有较大伴生量[11]。尽管铅锌矿中伴生的有价元素较多，但目前综合回收较多的有黄金、白银、镉等，如云南驰宏锌锗有限公司综合回收利用镉、锗、钴、金、银，祥云飞龙公司综合回收镉、铊，罗平锌电股份公司回收镉等[10]，而大部分企业有价金属元素尚未得到综合回收。锌浸出渣产生量相当大，产渣率高达40%～50%，渣中除锌外，还含有铅，银、铟、锗、铁等有价元素，锌冶炼浸出渣综合回收利用
受经济、技术等因素制约，一直都是有冶炼过程中一个棘手的问题[14-15]，也是造成资源综合利用率低的直接原因之一。
3)能源消耗高，节能压力大。铅锌冶炼属于高污染高耗能环节，特别是锌冶炼行业。根据2007年国家发改委制定《铅锌行业准入条件》：“新建电锌工艺综合能耗低于1 700 kg标煤/t，现有企业电锌工艺综合能耗低于1 850 kg标煤/t”，目前传统的两段浸出渣挥发法也难于完全满足能耗要求。另外，能源、原材料等生产要素价格上涨，锌产品价格持续低迷，增加企业运营成本，形成原料和成品价格倒挂局势[9]，促使节能减排的任务更加艰巨。
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