云南省铅锌冶炼行业节能降耗措施的探讨

云南省铅锌冶炼行业节能降耗措施的探讨

黄仁举

（云南韬略科技有限公司， 云南 昆明  650000）

摘要：本文通过分析云南省内铅锌冶炼重点企业技术装备和能源消耗情况，提出铅锌冶炼行业节能降耗措施。

关键词：铅锌冶炼；工艺技术；节能降耗

0 引言

截至2015年，云南省正常运行的铅锌冶炼企业约130家，其中铅冶炼企业90多家，锌冶炼企业40多家。这些铅冶炼企业生产原料主要以矿产铅为主，区域较分散，小规模生产企业多，大规模生产企业少；10万t/a以上生产规模的企业有2家，5万t/a以上的有10多家，小于5万t/a的70多家。锌冶炼企业生产能力10万t/a以上企业有3家，5万t/a以上的约有10余家。铅锌冶炼作为云南冶金的重要构成版块，一直以来是全省工业中的用能大户，铅锌冶炼行业节能降耗工作不仅是全省节能降碳工作重点，也是影响和制约企业生产成本的重点环节，如何降低能耗指标并使其转换为企业利润正逐渐成为企业关注焦点。本文通过分析了省内铅锌冶炼重点企业技术装备和能源消耗情况，提出节能降耗措施。

1 省内铅锌冶炼重点企业工艺技术概况

1.1 铅冶炼企业工艺技术概况

目前国内外通用的炼铅工艺可分为粗炼和精炼，其中粗炼分为火法和湿法。火法炼铅概况为传统炼铅工艺与新的炼铅工艺两大类。传统炼铅工艺即烧结一鼓风炉还原熔炼工艺，其主要设备为烧结机和鼓风炉，分两段分别完成氧化和还原过程，目前省内部分中小规模老旧铅冶炼企业采用该生产工艺。由于该工艺较为成熟，且投资小，但资源利用率低，能耗高，环境污染严重。该工艺己经列入《产业结构调整指导目录(2019年版)》淘汰类,属于淘汰类工艺。新的炼铅工艺典型代表有基夫赛特法、奥托昆普法、QSL法、水口山法(SKS)、艾萨炉、卡尔多法等。这些新的铅冶炼技术在我省一些铅冶炼重点企业中逐步得到应用，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份有限公司和蒙自矿业有限公司得到应用。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采用云南冶金集团引进澳大利亚艾萨(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，该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，能效水平高，环保效果优越等特点。此外，云锡集团引进了先进的奥斯麦特炉(Ausmelt)炼铅技术也取得较好的节能降耗效果。

  1.2锌冶炼企业工艺技术概况

目前省内锌冶炼企业主要以湿法炼锌工艺为主，火法冶炼为辅。火法炼锌主要工艺为电炉熔炼—粗锌精馏—熔铸，传统的湿法炼锌工艺实际上是火法—湿法联合生产工艺，主要包括焙烧、浸出、净化、电积和铸锭5个工序。云南永昌铅锌股份有限公司在国内率先采用加压浸出技术生产电锌；云南冶金集团澜沧铅矿公司采用两段氧压酸浸工艺处理高铁硫化锌精矿，取代了锌精矿的焙烧，实现了全湿法炼锌；金鼎锌业公司根据兰坪铅锌矿特点，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。经过不断的研究、攻关、革新，全省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分公司采用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，标志着云南省锌冶炼装备和自控水平达到国际先进水平。同时，这些新工艺、新技术和新设备的应用取得了良好的节能效果和可观的经济效益。

2省内铅锌冶炼重点企业能源消耗情况

《国家发展改革委等部门关于发布<高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）>的通知》（发改产业〔2021〕1609号）对铅锌冶炼工艺能耗水平具体要求：粗铅工艺能耗基准水平为300千克标准煤/吨，标杆水平为230千克标准煤/吨；铅电解精炼工序能耗基准水平为120千克标准煤/吨，标杆水平为100千克标准煤/吨铅；铅冶炼工艺能耗基准水平为420千克标准煤/吨，标杆水平为330千克标准煤/吨。湿法炼锌工艺：电锌锌锭（精矿（无浸出渣火法处理工艺）-电锌锌锭/氧化锌精矿-电锌锌锭）能耗基准水平为950千克标准煤/吨，标杆水平为800千克标准煤/吨。根据云南省有关部门统计数据，2018年云南省全省平均粗铅工艺综合能耗201.3千克标准煤/吨，全省平均电锌锌锭工艺综合能耗845千克标准煤/吨。粗铅工艺平均综合能耗达到标准水平，电锌锌锭工艺平均综合能耗达到基准水平，没达到标杆水平。根据对全省2018年能耗数据填报完整的铅锌冶炼企业调查结果显示：2018年填报报数据较完整的7家铅冶炼重点企业，7家单位产品能耗均达到基准水平；其中2家“粗铅工艺”未达到标杆水平，1家“铅冶炼工艺”未达到标杆水平，2家“铅电解精炼工序”未达到标杆水平。数据上报完整的锌冶炼企业中：26家锌冶炼重点企业全部达到基准水平；其中1家“精矿-粗锌”工艺未达到标杆水平；有1家“氧化锌精矿-电锌锌锭”工艺未达到标杆水平；有1家“精矿-电锌锌锭”工艺未达到标杆水平。

3  节能降耗措施简述

3.1 采用先进的生产工艺和技术

（1）铅冶炼采用QSL法、水口山法(SKS)、艾萨炉等目前国内外先进的炼铅工艺技术。这些新工艺技术对原料适应性最强，节能耗效果明显，能在炼铅的同时，搭配处理大量锌浸出渣，利用硫化矿的自热，使处理浸出渣的能耗大幅度降低，而且可以消除浸出渣处理过程的低浓度SO2的环境污染。

（2）锌冶炼推广采用氧气直接浸出的全湿法炼锌工艺，很大程度上降低污染物的排放，降低炼锌能耗。在淘汰能耗高的竖罐炼锌和电炉炼锌工艺同时，实行设备大型化，提高金属回收率和资源综合回收水平。

3.2 充分回收生产过程中余热

铅锌冶炼过程中冶炼炉窑产生大量余热，充分回收这些余热可以大幅降低生产能耗。ISP铅锌冶炼工艺已采用多项余热回收利用措施，烧结烟气预热烧结空气，密闭鼓风炉低热值煤气预热鼓风空气，烟化炉实现余热利用装置一体化设计产出蒸汽发电。湿法炼锌沸腾焙烧炉均余热锅炉，回收余热加热溶液。铅冶炼的氧气底吹或氧气顶吹炉采用余热利用，烟化炉部分采用余热利用。余热利用的一个关键问题是解决如何有效利用的问题，现有企业按照有关规定进行余热回收，采用余热锅炉生产蒸汽，大部分余热蒸汽用于发电，减少厂区电力消耗。少量余热蒸汽用于生产和生活，如生产工艺控温、员工洗澡热水等。但是余热利用仍有潜力可挖，特别是低温余热的利用应得到足够重视。经常可以看到采用表面冷却器进行烟气冷却，造成部分低温余热损失。因此，更深层次挖掘生产过程中余热利用潜力是今后省内铅锌冶炼企业节能减排工作的重点和方向。

3.3 设备节能

（1）提高企业设备自动化程度和装备水平，提高设备利用率。

（2）泵类、机械搅拌装置等采用节能电机，选用节能型电气产品(如节能变压器、高效节能灯具和光源等)，以降低电耗。

（3）调速的生产机械选用变频调速方式，根据不同的生产情况进行负荷调整， 以减少电能消耗。

[参考文献]

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