長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡稱長沙院）在鋅冶煉工程領(lǐng)域成果豐碩，全面掌握沸騰焙燒-浸出煉鋅、加壓浸出煉鋅、鋼鐵煙塵等含鋅固廢煉鋅、ISP煉鋅、大極板電積與自動(dòng)剝鋅、伴生稀散金屬回收、濕法煉鋅渣綠色化處置等鋅冶煉及綜合利用技術(shù)，提供工程咨詢、設(shè)計(jì)、總承包等全過程工程服務(wù)，持續(xù)推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，有效提升我國鋅冶煉技術(shù)與裝備的國際競爭力。

長沙院先后設(shè)計(jì)了中國第1個(gè)15萬噸級鉛鋅冶煉項(xiàng)目、第1座ISP（帝國熔煉法）鉛鋅冶煉工廠、第1個(gè)10萬噸級鋅加壓浸出項(xiàng)目、第1臺119平方米鋅精礦沸騰焙燒爐、第1臺國產(chǎn)3.2平方米自動(dòng)剝鋅機(jī)、第1個(gè)單獨(dú)處理氧壓浸出煉鋅渣的富氧側(cè)吹處理鋅渣項(xiàng)目、世界第1個(gè)30萬噸氧壓浸出煉鋅項(xiàng)目、第1個(gè)70萬噸處理能力的煉鋅渣富氧側(cè)吹處理項(xiàng)目、第1臺198平方米鋅精礦沸騰焙燒爐以及世界上海拔最高（2500米）的鋅加壓浸出項(xiàng)目。

長沙院獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、國家優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng)1項(xiàng)、部級優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)。

沸騰焙燒-浸出煉鋅工藝

沸騰焙燒濕法煉鋅工藝浸出過程處理的原料，為硫化鋅精礦經(jīng)過焙燒脫硫后的氧化鋅焙砂。按照浸出工藝和浸出渣處理方法的不同，分為常規(guī)法、高溫高酸法。其中，高溫高酸法又細(xì)分為高溫高酸浸出-黃鉀鐵礬法、高溫高酸浸出-針鐵礦法、高溫高酸浸出-赤鐵礦法。

沸騰焙燒是常規(guī)法鋅冶煉的重要工序，流態(tài)化沸騰爐是鋅焙燒中最重要的爐窯設(shè)備。大容積、高效、節(jié)能、環(huán)保型沸騰爐，已成為鋅冶煉行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的趨勢。長沙院先后完成110平方米沸騰焙燒爐、119平方米沸騰焙燒爐的工程設(shè)計(jì)，并承擔(dān)設(shè)計(jì)目前最大面積的198平方米沸騰焙燒爐（在建）。

常規(guī)法

鋅精礦經(jīng)過沸騰焙燒，焙燒礦經(jīng)中性浸出和低酸浸出，中性浸出的上清液經(jīng)過凈化除雜，送電積產(chǎn)出合格的電鋅。浸出渣含鋅達(dá)15%~22%，送火法揮發(fā)處理，回收其中的鋅及其他伴生元素。

長沙院采用常規(guī)法煉鋅工藝，設(shè)計(jì)了江銅集團(tuán)鉛鋅冶煉廠10萬噸/年電鋅系統(tǒng)、西部鋅業(yè)6萬噸/年電鋅工程等。

高溫高酸浸出-黃鉀鐵礬法

黃鉀鐵礬法浸出流程包括5個(gè)過程：中性浸出、熱酸浸出、預(yù)中和、沉礬和鐵礬渣的酸洗。

長沙院采用該工藝設(shè)計(jì)了來賓冶煉廠鋅銦系統(tǒng)等多座鋅冶煉廠。

高溫高酸浸出-針鐵礦法

針鐵礦法除鐵工藝有利于鋅冶煉過程的稀散金屬綜合回收。長沙院最初采用此工藝設(shè)計(jì)了水口山冶煉廠5萬噸/年電鋅生產(chǎn)系統(tǒng)，并在中金嶺南丹霞冶煉廠10萬噸/年電鋅工程中成功采用針鐵礦法除鐵。

高溫高酸浸出-赤鐵礦法

赤鐵礦法產(chǎn)出的赤鐵礦渣含鐵高，經(jīng)焙燒脫硫后可作為煉鐵原料，實(shí)現(xiàn)“無廢渣”冶煉。長沙院擁有相關(guān)的自主知識產(chǎn)權(quán)，并完成了赤鐵礦法改造項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)。

加壓浸出煉鋅

加壓浸出工藝直接浸出硫化鋅精礦。在浸出過程中，通過控制浸出過程的溫度、酸度、氧壓等操作條件，精礦中以硫化物形態(tài)存在的鋅，在酸和氧的作用下，轉(zhuǎn)化為硫酸鋅，進(jìn)入溶液，浸出過程產(chǎn)出的硫酸鋅溶液凈化后進(jìn)行電積得到金屬鋅；精礦中的硫在浸出過程中以單質(zhì)硫形式進(jìn)入渣中，并進(jìn)一步生產(chǎn)硫磺。

長沙院采用加壓浸出煉鋅技術(shù)設(shè)計(jì)了中金嶺南丹霞冶煉廠、西部礦業(yè)鋅氧壓浸出工程、廣西譽(yù)升高鍺鋅精礦氧壓浸出工程等。

鋼鐵煙塵等含鋅固廢煉鋅

采用火法-濕法聯(lián)合分離集成的窯渣綜合利用技術(shù)和高效提煉銦、鉍、錫、鉛工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵煙塵等含鋅固廢中鋅、銦、鉛、鎘、鉍、錫、鐵等有價(jià)元素的高效綜合回收。長沙院在多個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用此方法。

ISP工藝

燒結(jié)-密閉鼓風(fēng)爐煉鋅工藝（ISP工藝）是一種處理鉛鋅混合原料，同時(shí)產(chǎn)出鋅和鉛的技術(shù)，在難分選鉛鋅礦、低品位物料等復(fù)雜物料處理方面獨(dú)具優(yōu)勢。長沙院采用該工藝設(shè)計(jì)建成了中金嶺南韶關(guān)冶煉廠、葫蘆島鋅業(yè)ISP冶煉廠、陜西東嶺ISP煉鋅廠等多座ISP鉛鋅冶煉廠。

全系列智能鋅電積關(guān)鍵技術(shù)與裝備

長沙院設(shè)計(jì)建成了國內(nèi)第1座3.2平方米大極板電積、自動(dòng)剝板的鋅電積車間，并先后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出裝槽、鋅片“不落地”、大極板國產(chǎn)化、整體電解槽等技術(shù)創(chuàng)新；堅(jiān)持自主研發(fā)，在國內(nèi)最早提供大（3.2平方米）、中（2.6平方米）、?。?.1平方米~1.6平方米）不同規(guī)格的極板剝鋅機(jī)組。

鎵鍺銦伴生稀散金屬綜合回收

采用濕法煉鋅置換渣強(qiáng)化浸出等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了銦、鐵、鎵、鍺、銅及鋅元素高效精準(zhǔn)的分離與回收。長沙院建成了處理鋅冶煉副產(chǎn)鎵鍺銦稀散金屬置換渣料的綜合回收示范工廠。

濕法煉鋅渣綠色化處置

富氧側(cè)吹法處理鋅浸出渣

富氧側(cè)吹熔池熔煉工藝由于采用了富氧鼓風(fēng)，強(qiáng)化了反應(yīng)渣介質(zhì)的鼓泡攪拌，為原料和熔劑的迅速加熱、熔化以及其化學(xué)反應(yīng)的增速創(chuàng)造了條件，并生成成分穩(wěn)定的液相和氣相產(chǎn)物。爐本體的銅水套表面采用掛渣保護(hù)，設(shè)備能長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

目前，長沙院富氧側(cè)吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法和用于處理浸出渣的富氧側(cè)吹爐的爐型結(jié)構(gòu)已獲得專利授權(quán)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。

閃速熔煉法搭配處理鋅浸出渣

閃速熔煉法的核心設(shè)備是閃速熔煉爐，主要由閃速熔煉豎爐區(qū)和電爐區(qū)組成。入爐物料經(jīng)干燥磨礦后加入豎爐，快速完成燃燒反應(yīng)，物料中的硫燃燒氧化進(jìn)入煙氣，爐料進(jìn)入熔池，還原后得到粗鉛，其他物料隨熔體進(jìn)入煙化爐進(jìn)一步處理。閃速熔煉爐處理的物料品位范圍較廣，可搭配大量鋅浸出渣與鉛精礦入爐處理，實(shí)現(xiàn)煉鋅渣和含鉛廢物中有價(jià)金屬銅、銀、金等的高效回收，銅回收率可達(dá)到80%，銀和金回收率達(dá)到95%以上。

鋅清潔冶煉典型工程案例

江銅集團(tuán)鉛鋅冶煉項(xiàng)目10萬噸/年鋅冶煉系統(tǒng)于2011年投產(chǎn)，采用沸騰焙燒-浸出的常規(guī)濕法煉鋅工藝，實(shí)現(xiàn)了大極板自動(dòng)剝鋅、鋅片在線輸送“不落地”、鋅錠機(jī)器人自動(dòng)打包、水霧化法生產(chǎn)鋅粉、110平方米沸騰爐等多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

南方有色119平方米沸騰焙燒系統(tǒng)于2012年投產(chǎn)，單臺沸騰爐爐床面積為119平方米，投產(chǎn)時(shí)是國內(nèi)最大的鋅沸騰爐，產(chǎn)出焙燒礦金屬量達(dá)12萬噸/年。

南方有色198平方米大型沸騰焙燒爐焙燒系統(tǒng)（在建）可滿足20萬噸/年鋅金屬量的生產(chǎn)能力，使我國鋅冶煉技術(shù)和裝備制造能力得到再次提升。

中金嶺南丹霞冶煉廠10萬噸/年鋅氧壓浸出綜合回收鎵鍺技改工程于2009年投產(chǎn)，是國內(nèi)第1座采用硫化鋅精礦直接氧壓浸出工藝的大型鋅冶煉廠。該工程首次在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)以硫化鋅精礦直接浸出渣為原料生產(chǎn)硫磺產(chǎn)品，并建成國內(nèi)首座3.2平方米大極板、自動(dòng)剝鋅生產(chǎn)線。

西部礦業(yè)10萬噸/年電鋅氧壓浸出新技術(shù)工程于2015年投產(chǎn)，采用兩段加壓浸出工藝生產(chǎn)電鋅，并從浸出渣中回收單質(zhì)硫。作為世界上海拔最高（2500米）的氧壓浸出煉鋅廠，解決了調(diào)節(jié)槽冒槽等技術(shù)難題。

廣西譽(yù)升鍺業(yè)鋅氧壓浸出及綜合回收鍺項(xiàng)目于2021年投產(chǎn)，標(biāo)志著國內(nèi)第1條單獨(dú)處理鍺鋅精礦的氧壓浸出生產(chǎn)線取得成功，鍺鋅精礦中有價(jià)金屬得到高效利用。

南方有色鋅氧壓浸出綠色制造項(xiàng)目（在建）研發(fā)復(fù)雜鋅精礦中銅、銦的高效回收工藝，攻克大規(guī)模應(yīng)用過程中工藝技術(shù)、設(shè)備、智能控制等瓶頸難題，設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)30萬噸/年電鋅的特大型高壓釜等核心裝備及配套設(shè)施，樹立了鋅清潔冶煉標(biāo)桿。

紅河鋅聯(lián)固廢物煉鐵煙塵資源化綜合利用工程于2013年投產(chǎn)，建成一條處理高爐煉鐵煙塵等含鋅固廢的生產(chǎn)線，形成主產(chǎn)品4萬噸/年再生鋅、40噸/年高純銦錠以及副產(chǎn)品鎘、錫、鉍等的綜合回收能力。

韶關(guān)冶煉廠始建于1966年，是國家首次投資引進(jìn)英國帝國熔煉法（ISP工藝）在韶關(guān)建成的一座大型鉛鋅冶煉廠。

青海湘和煉鋅尾渣無害化處理及綜合回收項(xiàng)目于2019年投產(chǎn)，主流程采用富氧側(cè)吹+煙化工藝，渣處理系統(tǒng)主體設(shè)備為9平方米富氧側(cè)吹爐，處理濕法煉鋅渣11萬噸/年。

中金嶺南丹霞冶煉廠煉鋅渣綠色化升級改造項(xiàng)目于2022年6月份投產(chǎn)，采用閃速熔煉工藝，處理自產(chǎn)鋅冶煉渣、社會性危廢等物料合計(jì)近30萬噸/年，并綜合回收其中鋅、鉛、銅、銀、鎘、鈷、硫等有價(jià)元素，實(shí)現(xiàn)冶煉廢渣的無害化處理和資源綜合回收利用。

南方有色浸出渣處理系統(tǒng)升級改造項(xiàng)目（在建）采用富氧側(cè)吹熔煉+煙化還原工藝，通過對鋅浸出渣進(jìn)行熔煉和煙化揮發(fā)處理，實(shí)現(xiàn)煉鋅渣的無害化處理，并綜合回收鋅、鉛、銅、銀、銦等有價(jià)金屬；鋅浸出渣處理能力達(dá)70萬噸/年，主體設(shè)備為45平方米富氧側(cè)吹爐，是目前最大的鋅渣處理富氧側(cè)吹爐。