骆天荣:锌盐产业要利用好我国丰富的锌二次资源
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|在SMM主办的2023年SMM锌行业大会上,中国化学会无机委员会锌盐专家组组长、公司首席技术顾问罗天荣表示,当前锌盐行业面临的主要挑战是在目前的工艺结构下,锌盐产品的价格受到锌金属特性的制约锌精矿,使得锌盐行业成为伴生行业。 未来10到20年,锌盐行业要利用好我国丰富的锌二次资源,努力摆脱锌的金属属性,争取价格自由,实现行业经济的稳定和提高。好处。
从1980年到2020年改革开放四十年,我国锌盐工业从20万吨发展到200万吨,成为全球最大的锌盐生产国。 任何行业的发展都是以资源为基础的,锌盐行业也不例外。 我国是一个原生锌资源贫乏的国家,也是一个二次锌资源丰富的国家。 锌二次资源的充分利用为我国锌盐行业的发展提供了机遇,但如何提高锌二次资源的利用效率仍面临诸多挑战。
1、我国是原生锌资源贫乏的国家。
一、锌精矿进口情况
数据显示,2000年以来,我国国内锌精矿产量和锌精矿进口量同步增长,进口锌精矿占比整体呈现上升趋势。 截至2020年,锌精矿进口比例已达45.5%。
2、锌盐产品具有很强的锌金属特性
下图是锌价与锌盐之一氧化锌的价格变化曲线。 其记录了2007年1月至2023年5月两者的价格变化,从中可以看出,氧化锌价格与锌价呈现正相关趋势,证明锌盐产品具有较强的锌金属属性。
3、我国是二次锌资源丰富的国家。
我国锌二次资源主要来自钢铁生产和有色金属生产过程。
一、我国钢铁生产发展情况
1980年至2020年,我国钢铁工业快速发展。 1980年,我国钢铁产量仅占世界总量的5.2%。 到2020年,这一数值飙升至56.5%。
2、钢铁生产过程中的锌二次资源
由于铁矿石与锌伴生,高炉炼铁炉顶煤气烟灰中含有氧化锌,一般锌含量在2%~10%之间。
在转炉和电炉炼钢过程中,由于大量回收镀锌钢进入炉内,炉顶烟气中含有氧化锌。 转炉一般含锌量为2-5%,电炉一般含锌量为10-20%。
我国炼铁、炼钢过程中含锌灰总量每年约3000万吨,平均含锌量在6%左右。 锌资源总量约180万吨,是我国主要的锌二次资源。
我国电炉含锌灰被列入《危险废物名录》,而高炉含锌灰仍属于一般固体废物。
3、我国有色冶炼生产——铜铅锌生产20年发展
下图是近20年来我国铜、铅、锌生产的发展情况。 详情如下所示:
4、有色冶炼过程中的锌二次资源
锌冶炼过程中的二次资源主要是浸锌渣。 吨浸锌渣预计500公斤,锌含量10%,年产锌630万吨,年锌二次资源31.5万吨。
铅冶炼过程中的二次锌资源量预计为每吨铅25公斤,年产铅520万吨,年锌二次资源13万吨。
铜冶炼过程中的二次锌资源主要是铜尾矿。 没有找到国家数据。 以金川有色为例,铜尾矿中锌含量为3.56%。 1963年至今,累计库存约6000万吨,锌资源总量213.6万吨。 年产铜尾矿260万吨,拥有再生锌资源约10万吨。 在全国范围内,这将是一个相当可观的数字。
4、锌二次资源利用现状及存在问题
1、钢铁生产中锌二次资源利用现状及存在问题
由于环保要求,含锌量超过5%的锌灰钢已基本得到利用。 其中回转窑工艺约占85%,转底炉工艺约占15%。 含锌量在4%及以下的含锌灰由于处理不经济,基本上仍被填埋,这是钢铁含锌灰处理的最大问题。
回转窑工艺存在问题:一是热能回收率低; 二是生产过程污染严重; 三是铁渣资源回收率低; 第四,产品氧化锌含量低。
转底炉工艺存在问题。 一是大型钢厂为了环保而处理固废,运营不经济; 二是设备故障率高。
2、有色冶炼锌二次资源利用现状及存在问题
由于环保要求严格,铅锌冶炼炉渣、灰渣等含锌固体废物基本得到利用。
铜尾矿由于锌含量较低,基本上不被利用。 但锌二次资源总量非常大。 铁含量40%,铜含量0.2%,还有一定量的镍、钴。 只要有合适的工艺,就有很大的回收价值。
5、锌盐行业提高锌二次资源利用效率的挑战及技术方向
当前锌盐行业面临的主要挑战是,在现有的工艺结构下,锌盐产品的价格受到锌金属特性的制约,使得锌盐行业成为伴生行业。 未来10到20年,锌盐行业要利用好我国丰富的锌二次资源,努力摆脱锌的金属属性,争取价格自由,实现行业经济的稳定和提高。好处。
1、技术上,实现“火湿联合一体化”,从含锌灰渣处理入手生产锌盐产品,是摆脱锌盐产品锌金属属性的主要途径。
含锌灰不具有锌的金属特性,以它为原料的生产也不具有金属特性。 目前,我国含锌灰处理企业生产的粗氧化锌(或锌砂)大部分出售给电锌企业生产金属锌。 产品价格以金属锌为基准。 因此,粗氧化锌具有金属锌的特性。 。 目前,直接处置含锌灰生产锌盐产品的锌盐厂家还只有少数,如河北博泰、江西宝海等。希望10年内,大部分锌盐产品能够直接由含锌灰分生产。 国家产业管理部门要制定产业规划,提供政策支持。
2、提高锌盐产品的技术附加值是锌盐行业摆脱锌金属属性的又一途径。
锌盐行业具有锌金属特性的另一个原因是锌盐产品技术含量低,每吨产品利润只有几十、几百元。 技术方向是产品的精细化、纳米化。 一吨抗紫外线纳米氧化锌售价数万美元,一吨可多次减量使用的饲料级纳米氧化锌售价数万美元。 因此,锌盐产品必须摆脱锌的金属特性。
加大锌盐行业技术创新,提高产品附加值。
3、回转窑技术的技术改进方向。
(1)造粒。
回转窑工艺锌含量低的一个重要原因是窑料没有造粒。 产品中锌含量低表明产品中存在大量其他元素的粉尘。 造粒后,其他元素如硅、钙、铝等不能还原气化的粉尘也必然减少。 本钢公司回转窑,当进料含锌4%时,产品锌含量超过55%,原因是造粒。
(2)余热回收。
一是窑尾热渣的热量回收。 目前,热渣直接排入水中,不仅造成热量损失,而且造成很大的污染。 太锅集团的炉渣热回收技术已在府谷项目中使用,效果良好。
二是窑头高粉尘烟气余热回收。 目前余热回收技术的主要问题是余热回收锅炉粉尘堵塞严重。 新联环保唐山项目因堵塞问题无法正常运营。 太锅集团高粉尘循环流化床余热回收锅炉基本解决了堵塞问题。
4、煤气化闪速熔炼技术及其发展进展。
(1)煤气化闪速熔炼及锌二次固废资源处置。
煤气化闪速熔炼处理含锌灰渣技术是山西闪速冶金技术开发有限公司与多家国家级技术优势单位合作开发的新技术。 它是煤气化技术、闪速熔炼技术、熔池熔炼技术相结合的原创创新技术。 利用煤气化过程产生的高温高还原性气氛直接还原锌、铁生产粗氧化锌、铁制品和岩棉纤维制品,可以使含锌灰充分资源化、高值化利用。
(2)技术开发进展。
预计年底启动产业试点。 该技术的开发成功,将实现低锌钢中铜尾矿和含锌灰的综合利用,改变我国锌二次资源处置技术和产业形态。
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