濕法煉鋅無(wú)論采用哪種工藝，最終都會(huì )產(chǎn)出相當數量的浸出渣。這些浸出渣顆粒細小并含有一定量的鋅、鉛、銅、銦及金、銀等伴生有價(jià)元素。為了綜合利用浸出渣，減少環(huán)境污染同時(shí)充分有效地利用二次資源，國內外學(xué)者做了大量的研究，提出了一系列的方法，歸納起來(lái)可分為濕法工藝和火法工藝。
(1)濕法工藝
1)熱酸浸出黃鉀鐵礬法
熱酸浸出黃鉀鐵礬法于1986年開(kāi)始應用于工業(yè)生產(chǎn)。我國于1985年首先在柳州市有色冶煉總廠(chǎng)應用，1992年西北鉛鋅廠(chǎng)采用該法生產(chǎn)電鋅，其設計規模為年產(chǎn)電鋅10萬(wàn)t。熱酸浸出黃鉀鐵礬法是基于浸出渣中鐵酸鋅和殘留的硫化鋅等在高溫高酸條件下溶解，得到硫酸鋅溶液沉礬除鐵后返回原浸出流程，其流程包括五個(gè)過(guò)程，即中性浸出、熱酸浸出、預中和、沉礬和礬渣的酸洗，比常規浸出法增加了熱酸浸出、沉礬和鐵礬渣酸洗等過(guò)程，可使鋅的浸出率提高到97%，不需要再建浸出渣處理設施。該法沉鐵的特點(diǎn)：既能利用高溫高酸浸出溶解中性浸出渣中的鐵酸鋅，又能使溶出的鐵以鐵礬晶體形態(tài)從溶液中沉淀分離出來(lái)。渣處理工藝流程短，投資少，能耗低，生產(chǎn)環(huán)境好，但渣量大，渣含鐵僅30%左右，難以利用，堆存時(shí)其中可溶重金屬會(huì )污染環(huán)境。
2)熱酸浸出赤鐵礦法
熱酸浸出赤鐵礦法由日本同和礦業(yè)公司發(fā)明，1972年在飯島煉鋅廠(chǎng)采用。該法沉鐵是在200℃的高壓釜中進(jìn)行，浸出渣中的Fe3*生成FeO沉淀，渣含鐵高達58%~60%，可作煉鐵原料，副產(chǎn)品一段石膏作水泥，二段石膏作為回收鎵、銦等的原料，因此，該法綜合利用最好，不需渣場(chǎng)，從而消除了渣的污染和占地。但熱酸浸出赤鐵礦法浸出和沉鐵在高壓下進(jìn)行，所用設備昂貴，操作費用高。
3)針鐵礦法
熱酸浸出針鐵礦法沉鐵浸出工藝是法國Vieille-Montagne公司研究成功并于1970年開(kāi)始應用于工業(yè)生產(chǎn)的。熱酸浸出針鐵礦法處理浸出渣的流程包括中性浸出、熱酸浸出、超熱酸浸出、還原、預中和、沉鐵等六個(gè)過(guò)程，可使鋅的浸出率提高到97%以上。針鐵礦法的沉鐵過(guò)程采用空氣或氧氣作氧化劑，將二價(jià)鐵離子逐步氧化為三價(jià)，然后以FeOOH形態(tài)沉淀下來(lái)。溶液中的砷、銻、氟可大量隨鐵渣沉淀而開(kāi)路，因而中浸上清液的質(zhì)量穩定良好。針鐵礦法比黃鉀鐵礬法的產(chǎn)渣率小，渣含鐵較高，便于處置。
4)熱酸浸出法后利用石灰和煤灰渣處理鋅浸出棄渣
熱酸浸出法浸出的棄渣是濕法煉鋅所產(chǎn)生的固體廢物，渣中含有大量的重金屬離子。目前一般是填埋處置。為了防止浸出渣中有害物質(zhì)的溶出對環(huán)境造成污染，浸出渣應先進(jìn)行無(wú)害化處理，然后再做最終處置。無(wú)害化處理的方法很多，通過(guò)用石灰、煤灰渣處理含鋅浸出渣，該方法不僅簡(jiǎn)單，易于操作，而且處理為果較好，處理后的浸出渣達到國家所規定的控制標準。某單位使用石灰、煤灰放成功處理鋅含量為21.43%、鎘含量為0.178%的鋅浸出渣，其工藝過(guò)程是：各料一混合一成型浸出渣。浸出廢渣風(fēng)干過(guò)100目篩，石灰、煤灰渣分別粉碎后過(guò)40目篩，浸出渣、石灰、煤灰渣以一定的配比投入到原料混合機中，經(jīng)攪拌混合均勻，然后通過(guò)出料裝置成型，再將成型的坯體養護，使之形成具有一定強度的固化產(chǎn)品，然后送往處置場(chǎng)進(jìn)行處置。
5)富氧直接浸出搭配處理鋅浸出渣
常壓富氧直接浸出工藝由奧國泰公司開(kāi)發(fā)，該工藝是在氧壓浸出基礎上發(fā)展起來(lái)的，避免了氧壓浸出高壓釜設備制作要求高、操作控制難度大等問(wèn)題，但同樣達到了浸出回收率高的目的。株洲冶煉集團股份有限公司采用引進(jìn)奧國泰公司硫化鋅精礦常壓富氧直接浸出技術(shù)搭配處理浸出渣，同時(shí)綜合回收銦，沉銦渣送銦回收工段，硫渣與浮選尾礦壓濾后送冶煉系統處理。整個(gè)工藝過(guò)程中大幅消減SO。煙氣排放量，鋅的總回收率達到97%、銦回收率達到85%以上;沉鐵渣的品位達40%左右，提高了資源綜合利用率;能耗明顯降低，達到了綜合回收有價(jià)金屬的目的，同時(shí)治理環(huán)境，解決了鋅浸出渣的污染問(wèn)題。
鋅冶煉過(guò)程中鐵酸鋅的生成導致后續沉鐵工藝復雜，渣量大，造成資源浪費和環(huán)境污染。針對這一問(wèn)題，提出一種在CO/CO弱還原氣氛下，將鐵酸鋅選擇性分解為氧化鋅和四氧化三鐵的鋅浸出渣處理方法，焙燒產(chǎn)物可通過(guò)酸浸和磁選實(shí)現鐵鋅分離和回收。這一選擇性還原焙燒方法使鋅浸出渣量降低30%，同時(shí)實(shí)現了鋅、鐵的資源化，具有較高的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
(2)火法工藝
回轉窯揮發(fā)法是我國處理鋅浸出渣所使用的典型方法，該法是將干燥的鋅浸出渣配以50%左右的焦粉加入回轉窯中，在1100~1300℃高溫下實(shí)現浸出渣中Zn 的還原揮發(fā)，然后以氧化鋅粉回收，同時(shí)在煙塵中可回收Pb、Cd、In、Ge、Ga 等有價(jià)金屬。Zn的揮發(fā)率為90%～95%，浸出渣中的Fe、SiO，和雜質(zhì)約90%進(jìn)入窯渣，稀散金屬部分富集于氧化鋅中利于回收，窯渣無(wú)害，易于棄置也可以加以利用。但該工藝存在窯壁黏結造成窯齡短、耐火材料消耗大、設備投資和維修費用高、工作環(huán)境差、能耗高等缺點(diǎn)。
我國雞街冶煉廠(chǎng)采用矮鼓風(fēng)爐處理濕法煉鋅浸出渣。鋅浸出渣經(jīng)過(guò)干燥，根據其化學(xué)成分，選擇合適的渣型，配人一定的還原劑、熔劑和黏合劑，經(jīng)制成具有一定規格和強度的團塊后，與一定量的焦炭一起加入矮鼓風(fēng)爐中1050~150℃進(jìn)行還原熔煉。在熔煉過(guò)程中，鐵將被還原。為了避免爐底積鐵，通過(guò)風(fēng)口鼓風(fēng)將還原出來(lái)的鐵再次氧化，使其進(jìn)入渣中而排出爐外。該廠(chǎng)用矮鼓風(fēng)爐處理浸出渣的主要技術(shù)經(jīng)濟指標為：鋅回收率為90%，鉛回收率為95%，渣含鋅小干2%，每噸氧化鋅粉耗焦700kg、耗粉煤112t、爐床能率為25t/(m2·d)。該法具有操作簡(jiǎn)單，處理能力大，對原料適應性強等特點(diǎn)，而且投資少，適合企業(yè)中小型煉鋅使用。
3)漩渦爐熔煉法
漩渦爐熔煉是通過(guò)沿爐子切線(xiàn)方向送入高速風(fēng)在爐內產(chǎn)生高速氣流，當爐內有燃料燃燒時(shí)，則為灼熱氣流。高速灼熱氣流與具有巨大反應表面的細小顆粒作用，加速傳熱和傳質(zhì)，強化工藝過(guò)程。由切線(xiàn)風(fēng)口向送人的高速氣流在爐內形成強烈旋轉的渦流，爐料在高速旋轉氣流形成的離心力作用下被拋到爐壁上進(jìn)行燃燒、熔化和易揮發(fā)組分的揮發(fā)，依靠碳和必要時(shí)添加的輔助燃料的燃燒，爐內溫度可達1300~1400℃，爐料中的金屬鋅、鉛、鍺、銦等揮發(fā)進(jìn)入爐氣，最終以氧化鋅狀態(tài)回收，未揮發(fā)的熔體從爐壁上連續經(jīng)隔膜口落人沉淀池。漩渦爐處理鋅浸出渣，浸出渣與焦粉混合料中含碳必須大于30%，溫度高于1300℃，才能確保渣含鋅小于2%。漩渦爐熔煉法處理浸鋅渣具有金屬揮發(fā)全面、渣中有價(jià)金屬含量低、余熱能充分有效利用、設備壽命較長(cháng)、生產(chǎn)過(guò)程連續穩定、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是對資源和能源的要求較高、原料制備復雜、生產(chǎn)流程長(cháng)、產(chǎn)出的煙塵再處理難度大。
4)澳斯麥特技術(shù)處理鋅浸出渣
澳斯麥特技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的強化熔池熔煉技術(shù)，該熔煉技術(shù)在各種有色金屬冶煉、鋼鐵冶煉及冶煉殘渣回收處理生產(chǎn)應用方面都曾涉足。利用澳斯麥特技術(shù)處理鋅浸出渣最成功的工業(yè)化應用范例是韓國鋅公司溫山冶煉廠(chǎng)。該廠(chǎng)于1995年8月采用澳斯麥特技術(shù)處理鋅渣，產(chǎn)出無(wú)害棄渣，而且將各種有價(jià)金屬回收在產(chǎn)出的氧化煙塵中。澳斯麥特技術(shù)具有設備簡(jiǎn)單、對爐料要求低、占地面積小、各種有價(jià)元素回收率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，但是對于含砷較高的物料，澳斯麥特爐產(chǎn)出的煙灰含砷較高，會(huì )污染環(huán)境，而且高砷物料的處理難度也很大，還會(huì )影響鋅系統的正常生產(chǎn)，并且給氧化鋅煙灰中稀散金屬的回收帶來(lái)困難。
5)煙化爐連續吹煉工藝
煙化爐吹煉處理濕法煉鋅過(guò)程中產(chǎn)生浸鋅渣工藝的實(shí)質(zhì)是還原揮發(fā)過(guò)程，與回轉窯揮發(fā)工藝原理基本相同，不同的是煙化法是在熔融狀態(tài)下進(jìn)行，而回轉窯揮發(fā)工藝是在固態(tài)下還原揮發(fā)鋅。煙化爐揮發(fā)工藝過(guò)程是將浸鋅渣、粉煤或其他還原劑與空氣混合后鼓入煙化爐內，粉煤燃燒產(chǎn)生大量的熱和一氧化碳，使爐內保持較高的溫度和一定的還原氣氛，渣中的金屬氧化物被還原成金屬蒸氣揮發(fā)，并且在爐子的上部空間再次被爐內的一氧化碳或從三次風(fēng)口吸入的空氣所氧化。
爐渣中錯、錮等金屬氧化物以煙塵形式隨煙氣一起進(jìn)入收塵系統收集。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是縮短了工藝流程,能耗較低,勞動(dòng)環(huán)境得到改善,加工成本降低。但其缺點(diǎn)是鋅渣煙化連續吹煉全過(guò)程在原料粒度一定、給料均衡的情況下,將微機在線(xiàn)檢測變?yōu)槲C自動(dòng)控制是可行的,但要實(shí)現其定運行,還需一步深人研究。
6)基夫賽特工藝搭配處理鋅浸出渣
爐內連續完成;原 ,可直接制酸;,能耗低;爐子壽命長(cháng),爐壽可達3年,維修費用省。其主要缺點(diǎn)是原料準各;能需干燥至含水1%以下),一次性投入較高。根據基夫賽特原料適應性強的結將鉛精礦與濕法煉鋅漫出渣搭配冶煉,不僅可以實(shí)現鉛冶煉技術(shù)及裝備的全面合企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟建設中鋅精礦直接浸出所產(chǎn)出的渣料(硫渣、高酸浸出渣的空處理問(wèn)題,形成先進(jìn)的直接鉛冶煉濕法煉鋅浸出渣處理配套技術(shù)。
國內自主開(kāi)發(fā)的富氧低次一鼓風(fēng)還原工藝(sKS法)雖然解決了低濃度80,元染問(wèn)題,但仍然存在能花高、氣型重金屬污染問(wèn)題。與此同時(shí),鐵生產(chǎn)系統產(chǎn)出大量含有價(jià)金屬的鉛每渣料,傳統回轉窯處理工藝金屬回收率低、污染嚴重而目大量窯渣掛存,造成資源浪費和環(huán)境污染。該技術(shù)圍繞重金屬固體廢物全牌污染控制利資源化高效利用,通過(guò)引進(jìn)機再創(chuàng )新研究原料適應性強的基夫賽直接練圖技術(shù),突貨基于搭面浸鋅道為原料的鉛閃速座陳微觀(guān)場(chǎng)調控下多結折1與消除氧位一貨位控制有價(jià)金屬定向分離等關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng )建搭配鉛鋅直料閃速密陳直接練轉新工藝,取代傳統的"花結規一鼓剛分"陳鉛系統。以株后集因為底托,建設年產(chǎn)10萬(wàn)將鉛的直夢(mèng)練鉛生產(chǎn)系統,同時(shí)搭配處理10萬(wàn)均以讓上含鉛鋅渣料,實(shí)現鉛冶煉高效清潔生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現鋅生產(chǎn)系統鉛鋅渣料資源化。
韓國鋅業(yè)公司1山活體)為建成一座"綠色"I廠(chǎng),曾對液處理選基成過(guò)多有案的比較有改進(jìn)。其原的是將除浸出連的錢(qián)場(chǎng),使未來(lái)不可的責任最小■,而不是公司當前用益的最大化,其目標是4究一種與的:值組化你相同的化學(xué)反應 ,實(shí)在續化最作的每個(gè)處理工藝,連把代的連續化過(guò)程有利于含共每氣后笑想,也有用于要作管理。在大舟亞進(jìn)分法給后,于10903年藏成兩收朋麥特友處圖每,直,規產(chǎn)有,的遇到了許多成成的恩,經(jīng)過(guò)一段時(shí)面的設圖以取得了不很好的說(shuō)果,還進(jìn)朋開(kāi)生續1那必少以理年事出有過(guò)或1每片陳出攝夢(mèng)菌蘆出無(wú)學(xué)期習用的發(fā)值是一個(gè)1鎮好的方法,該更目的正常生產(chǎn)逐步將關(guān)了藥生產(chǎn)過(guò)周立中的制過(guò)有體存的期時(shí)隨道,5化你比4的將經(jīng)水燁后出惜樂(lè )x2 ,從而真正比實(shí)期了"無(wú)忘每質(zhì)"的肉惠,淚小每出等一讀的凌等菌小里工藝,沒(méi)展力為12萬(wàn)6平基慢出。食水25路是出有龍熊50.211,
石英溶劑經(jīng)配料、混合后加入第一段澳斯麥特熔煉爐。熔煉爐頂部噴槍送入富氧空氣、粉煤，二次燃燒空氣進(jìn)行浸沒(méi)熔煉，產(chǎn)出的含鋅氧化物煙塵和SO。煙氣經(jīng)沉降室余熱鍋爐降溫，電收塵機除塵后，尾氣含有SO1%左右，通過(guò)氧化鋅吸收后排空。沉降室收集的粗塵返回熔煉爐，余熱鍋爐和電收塵器收集的混合氧化物作為尾氣洗滌吸收劑，經(jīng)洗滌產(chǎn)出的亞硫酸鋅礦漿回煉鋅廠(chǎng)回收鋅和硫酸。熔煉爐下部排渣口將熔融渣送往第二段澳斯麥特爐進(jìn)一步貧化，第二段爐設有單獨的煙氣處理系統，由于第二段爐的煙氣不含SO，所以無(wú)尾氣吸收裝置。煙氣經(jīng)沉降室、熱回收降溫至200℃，再經(jīng)布袋收塵器除塵后直接排放，二段爐的氧化鋅煙塵送浸出廠(chǎng)。二段爐設有放渣口和底部放出口，廢渣由放渣口排出后水淬外售，銅锍由底部放出口間斷排放，送銅廠(chǎng)處理。熔煉爐操作溫度1270℃，貧化爐操作溫度為1300~1320℃。該廠(chǎng)1995年初產(chǎn)遇到的主要問(wèn)題是：由于噴濺造成上升煙道的堵塞，噴槍下部壽命短;耐火材料過(guò)度損壞。經(jīng)溫山冶煉廠(chǎng)不斷改進(jìn)已取得了很好的效果。生產(chǎn)實(shí)踐數據為：鋅回收率86%，鉛回收率91%，銀回收率88%(其中，71.5%進(jìn)入氧化鋅煙塵，其余進(jìn)入銅锍)。廢渣含鋅小于3%，含鉛小于0.3%，銅、銻以黃渣形式得以回收。
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