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收购含锌废料生产再生锌的技术及设备

2022-03-31
四、技术概述与创新点

这项技术是将含锌废料加入回转窑内开始反应、产出锌蒸汽。锌蒸汽被导入冷凝系统,通过飞溅式石墨转子将母锌扬起,用扬起的锌液吸收导入的锌蒸汽,冷凝后铸锭。未被冷凝的锌蒸汽和其他烟尘进入第二冷凝器,第二冷凝器为三组水力喷射器,通过水洗的烟尘进入循环水池沉淀,定期捞出、晾干,作为原料继续使用。循环水定期补充,不存在排放。净化后的一氧化碳送入干燥系统做补充燃料使用。产生的渣子进入排出系统冷却、排出,存入防渗漏池内。转移到水泥生产厂、制砖厂做骨料使用。也可返回炼铁系统配料使用。天然气通过燃气滑环送入烧嘴内,在燃烧室燃烧,燃烧废气通过引风机、经过电收尘送入烟囱排放。

工艺流程的说明:含锌原料为热镀锌渣、锌灰、废钢冶炼中的烟道灰、高炉炼铁产生的瓦斯泥、瓦斯灰、铜、铅、锌冶炼产生的含锌烟尘以及其他废锌渣、废锌、次氧化锌等。焦粉以普通焦粉为还原剂。窑料混合要求含锌原料与焦粉按一定比例混合后入窑。原料与焦粉在燃气或电热回转窑中发生还原反应,产生锌蒸汽与废渣。冷凝设备为飞溅式冷凝器,燃气或电热回转窑生成的锌蒸气被冷凝成液体锌铸锭。废渣对外销售,可以生产建筑材料。
这项技术的创新点在于:
采用特制的碳化硅砖砌筑回转窑。原料加料通道和燃气燃烧通道是分开的,间接加热窑内原料,这是本技术的核心。采用齿轮轴孔用于料道,齿轮外圆部分用于燃烧室。
天然气燃气滑环。天然气通过燃气滑环送入烧嘴内,回转窑转动,滑环不动,天然气在燃烧室燃烧,燃烧废气通过引风机、经过电收尘送入烟囱排放。
窑两端弹性密封。在炼锌过程中,料道不能进氧,回转窑运转中除了转动外还要上下串动,因此,加料和出锌的两端采用弹性密封。
操作简便,生产效率高。生产中的预热、冶炼、冷凝等主要工艺内容均在窑内完成,气密性好,操作简化,可实现自动控制。操作人员少,生产效率高,单台燃气回转窑生产效率达每日30吨。
降低了冶炼温度、缩短了冶炼时间。与其他火法冶炼相比,由立式不动改为卧式转动,物料由立柱状改为薄层翻滚运动,物料受热均匀、迅速,所以冶炼温度可降低100~200,能缩短冶炼时间;均匀受热能提高金属回收率;冶炼温度低能减少散热损失,减少窑壁耐火材料的消耗。
能耗低。在工艺、余热利用、保温、发热材料、发热方式、原料熔炼前处理上均采取了节能措施,总能耗为每吨锌1.02吨标准煤,不仅远远低于现有火法炼锌,也低于湿法炼锌。
环保性好。本燃气回转窑的原料加料通道和燃气燃烧通道是分开的,这是本专利的一个主要特点。只有这样冶炼过程中的烟尘和燃烧废气才能得到较好处理。
对物料无特殊要求。入窑物料可以是粉状、片状、粒状;原料中水分、锌品位、铅含量无严格要求;物料直接入窑,省掉了竖罐炼锌工艺的制团、焦结或制粒等预处理工序。
能回收铟、镉、铅等多种有价金属。如果处理含铅高一些的原料能额外增加铅收入,大大提高冶炼效益。
产品质量好。由于冶炼温度低,夹带杂质少,锌品是现有火法冶炼中质量*的,每吨锌可增加销售收入500元左右。
通过了中国有色金属工业协会关于葫芦岛炼锌厂“一种电热回转窑炼锌的方法”发明专利和“燃气回转窑炼锌装置”实用新型专利的评审,并出具了评价报告。
五、技术指标和生产设备
主要技术指标
1.窑生产能力:30t/d,窑内温度在1250±20
2.原料配比:锌物料和焦粉的配比以碳倍数计算,为3,锌含量为55%
3.每分钟窑转数:0.5-0.8转
4.每小时加料量为:4吨
5.渣含锌:≤1.5%
6.直产率:≥85%
7.锌冶炼回收率:≥96%
8.每吨锌总煤耗:≤1.02吨标准煤,燃料天然气(标煤):≤0.6t/t(天然气=450m3/t),
还原焦粉(标煤):≤0.86t/t(焦粉=0.88t/t),电耗(标煤):≤0.1(电耗=300kWh/t)
9.产品执行GB/T470-1997锌锭标准。
主要生产设备
本项目规划购置安装和自制设备包括:建设燃气回转窑2座(单座回转窑能力为10000t/d);锌锭铸锭机3台;带式窑头上料机1台;中央控制室(CCR)设备1套;除尘设备1套;车间和库房吊车(5/2t)2台;载重运输车2台。

本项目达到满负荷生产的正常年份内,年可实现产品销售收入4.6亿元,主要产品及生产能力锌锭2万吨;占地面积35亩;制造安装主要生产设备燃气回转窑2座;劳动定员105人,其中:生产工人80人、管理人员10人、技术人员5人、辅助人员10人;总投资2 500万元,其中固定资产2 000万元,流动资金500万元,无建设期贷款。资金来源为股份制合作2000万元及技术专利投资500万元。销售收入和盈利能力,每年2万吨锌锭,每吨单价2.3万元,合计4.6亿元,产品销售率按100%考虑。实现利税4 398万元,实现利润3 558万元。投资利润率142.34%,投资利税率175.94%,投资回收期2年,其中包含建设期。
燃气或电热回转窑生产再生锌项目建成投产后,将对地区经济社会发展带来积极影响。项目经济分析表明,项目生产系统投入运营后,年可实现国内生产总值4.6亿元。
社会效益显著。通过新的生产系统建设,形成新的有色金属产业发展平台,对壮大地区经济、拓展就业空间和增加居民收入具有十分重要意义。将是地区近年来新建的就业容量较大的项目之一。
此项目采用的专利技术具有国际*水平,适合在国内有重大影响的新技术工业化应用和推广示范工程中采用,该技术不仅对于火法炼锌企业,而且对其他金属冶炼、铁合金等行业都具有推广应用价值,测算如在国内有色金属及炼钢领域30%生产装置采用回转窑冶炼技术,其资源利用、能源节约,减少排放、降低成本的总价值将在2亿元以上。
七、*对再生锌行业的支持
依据2016年8月1日起实行的《*危险废物名录》、《国务院办公厅关于推行环境污染第三方治理的意见》(国办发〔2014〕69号)、《环境保护部关于推进环境污染第三方治理的实施意见》(环规财函〔2017〕172号),电炉炼钢过程中集尘、除尘装置收集的粉尘和废水处理污泥,铅锌冶炼过程中阴极锌熔铸产生的浮渣、氧化锌浸出处理产生的浸出渣、鼓风炉炼锌锌蒸汽冷凝分离系统产生的鼓风炉浮渣、锌精馏炉产生的锌渣,集尘、除尘装置收集的粉尘,再生锌过程中集尘、除尘装置收集的粉尘和废水处理污泥等,都被列入《*危险废物名录》,将实行更加严格的管理。随着我国淘汰落后产能的逐步展开,环保要求的逐步提高,对循环经济更加重视。从“十二五”到“十三五”规划中对处理工业固废都列入了战略性新兴产业当中,而且要在2020年前建立五十个*处理固废产业园。2015年,工信部在《铅锌行业规范条件》(2015年第20号)中规定,新建利用氧化锌矿和含锌二次资源的项目达到每年1.5万吨即可。从这些可以看出*对处理固废是高度重视的,对再生锌产业政策上是提倡支持的。
八、推广及应用前景
本项目实施将对国内再生锌冶炼行业带来革命性变革,在节能减排、金属回收率和产品质量方面起到广泛的引导和示范作用,工业化生产应用后,将对再生锌行业带来巨大的影响。其自身经济效益和社会效益、国民经济效益十分显著。
经济评价结果表明,利用燃气或电热回转窑每年生产再生锌2万吨的项目市场前景广阔,经济效益预期良好,各项经济财务指标预测理想。项目投资回收期为2年,投资利润率142.345%,投资利税率175.94%,表明项目具有良好的市场成长性和较大的盈利空间,项目建设具有经济可行性。
项目采用国际先进的燃气回转窑冶炼技术,利于形成清洁化生产,项目技术设备先进,环境保护措施得力,节能减排指标理想,项目具有环境可行性。
投资应用燃气回转窑年产2万吨再生锌,改造现有企业,其影响不仅在于企业本身,而且将为全国再生锌冶炼行业带来深刻变革和新的生机,促进更大范围和多种领域的技术提升和生产模式的变革,从而引导有色金属行业向更高层次发展,对国内各个行业的引导、示范作用不言而喻。


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