锌冶炼中三种新型除钴剂的研究应用

湿法炼锌的净液工序采用加锑盐、锌粉的方法净化新液。每吨锌的锌粉单耗约70~80 kg,为降低净液工序锌粉单耗,引进几种新型除钴剂进行除钴。A、B两种除钴剂为有机除钴剂,C除钴剂为无机除钴剂。三种除钴剂在适当条件进行反应,均达到预期的除钴效果。其中A除钴剂成本最低,B除钴剂成本最高。

锑盐除钴过程电位检测系统开发与应用

净化过程是湿法炼锌的关键步骤,及时准确地获取过程的反应状态是实现过程优化运行的基础。电位是表征反应器内部氧化还原反应进行程度的重要参量,其已经应用于多种工业过程。本文针对锑盐除钴过程开发了一套电位检测系统,并针对锌粉粘结问题设计了电位计保护装置。实践应用表明,本文所开发的锑盐除钴电位检测系统可以在现场长期稳定运行并为生产操作提供关键指导信息。

锌粉在锑盐净化除钴生产中的工艺参数优化试验

以吹制锌粉、电炉锌粉、合金锌粉和蒸馏锌粉为研究对象,考察了不同锌粉在锑盐净化除钴工艺中锌粉用量、反应时间、反应温度、铜和钴物质的量比、锑和钴物质的量比对除钴效果的影响。结果表明,按铜和钴物质的量比5.0加入硫酸铜、锑和钴物质的量比0.5加入酒石酸锑钾,在反应温度90℃、反应时间90 min、转速300 r/min、锌粉加入量2 g/L条件下,4种锌粉实际除钴率分别为95.73%、96.15%、95.94%和94.87%,除钴效果依次为:电炉锌粉>合金锌粉>吹制锌粉>蒸馏锌粉。

湿法炼锌锑盐除钴工艺的研究

采用三氧化二锑对湿法炼锌的硫酸锌溶液进行净化除钴。考察锌粉用量、三氧化二锑用量、锌粉粒度、搅拌速度、温度、时间等对净化除钴效果的影响。结果表明，细粒度锌粉和强烈搅拌除钴效果较好，在合适的温度和时间下也能达到净化要求。最优除钴工艺条件为：三氧化二锑3mg／L，锌粉2g／L，锌粉粒度0．074-0．050mm，搅拌转速300r／min，温度85℃和时间90min。

基于核偏最小二乘的砷盐净化除钴过程钴离子浓度软测量

针对锌湿法冶炼砷盐净化除钴过程中钴离子浓度无法在线检测给生产优化控制带来困难的问题,建立基于机理模型和核偏最小二乘(kernel partial least squares,KPLS)参数辨识的钴离子浓度软测量模型;考虑到过程具有时变性,根据所建立的软测量模型特点,提出一种双向递归KPLS模型参数更新和滤波修正相结合的模型在线校正方法,以提高软测量模型精度;同时,采用基于主元分析和贝叶斯分类的异常值在线检测方法实现对参数辨识相关检测量的实时异常值在线检测,保证用于参数更新数据的有效性。研究结果表明:所建钴离子浓度软测量模型跟踪效果好,满足实际生产过程预测精度要求,解决了钴离子浓度无法在线检测给优化控制带来的困难,可为生产过程的优化控制提供指导。

基于SVM和混沌PSO的除钴过程工艺指标预测

针对锌湿法冶炼除钴过程存在非线性和大时滞的特点,提出一种基于支持向量机和混沌粒子群算法的工艺指标(钴离子浓度)预测方法。为提高粒子群算法的搜索性能,提出一种基于非优胜粒子混沌变异和全局最优值小范围扰动的混沌变异粒子群算法。采用混沌粒子群算法优化模型参数,采用二进制粒子群算法选择输入属性,以减少模型的复杂度,提高模型的预测精度。研究结果表明:所提出的模型精度满足当溶液杂质离子质量浓度在小于1 mg/L时绝对误差小于0.1 mg/L的现场工艺标准。

基于模糊聚类和模糊支持向量机的湿法炼锌净化除钴过程建模

提出了一种基于模糊C-均值(FCM)聚类和模糊支持向量机(SVM)方法相结合的湿法炼锌净化除钴过程建模方法。该方法针对样本空间影响支持向量机泛化性能和样本数量影响计算复杂度的问题,首先采用模糊聚类将学习样本分类,然后在各个类的样本空间内采用模糊支持向量机进行训练,并对各支持向量机模型的输出加权作为过程模型的输出。以净化除钴过程生产数据进行实验验证的结果表明,该方法明显减少了模型的训练时间,模型具有精度高、泛化性能好等特点,可以用于净化过程的优化控制。

基于改进操作模式PID的砷盐除钴过程氧化还原电位控制

针对砷盐除钴过程的时变性、非线性和时滞导致氧化还原电位(ORP)稳定控制困难的问题,提出了一种基于改进操作模式的参数自整定的PID控制方法。为提高操作模式匹配的可靠性和快速性,提出一种考虑参数重要性的改进的模糊C-均值聚类算法对操作模式进行聚类;然后采用二步匹配法匹配出相似的操作模式。由于砷盐净化除钴工段系统参数会随时间发生变化,在操作模式重用时对不同时间的操作模式的解(PID参数)赋予不同的模糊加权值,增强了重用结果的可靠性。工业运行结果表明:本文提出的方法能有效降低ORP波动程度,应对复杂的工况变化。

湿法冶炼锌锌粉净化工艺及净化渣处理工艺优化实践

本文针对于锌冶炼原料的日益紧缺及杂质成分越来越高等现象,为了提高净化系统对原料的适应性,通过对湿法炼锌常规的锌粉-锑盐净化工艺及净化渣处理工艺分析研究,提出了较为详尽的工艺完善及优化措施,在生产实践中取得了较好的效果,达到了增加效益和提高企业综合利用率水平的目的。

湿法炼锌净化钴镍渣综合回收产铅渣工艺优化

某冶炼厂湿法炼锌净化工序存在铅渣含锌量和含镉量高、铅品位低的问题,主要原因是净化工序所采用的合金锌粉粒度较粗,一段净化除镉效率低,钴在系统中富集,以及钴镍渣浸出率低。针对上述问题,对净化钴镍渣工序进行了优化:增加合金锌粉筛分工序,将原一段净化一次除铜镉工序改为二次除铜镉工艺,对钴镍渣进行高温高酸多次浸出,将高钴渣与电解锌阳极泥进行联合氧化浸出,以及增加铅渣水洗工序。工艺优化后,钴镍渣综合回收所产铅渣量减少了60%以上,铅品位达到35%以上,含锌量降至10%左右,锌回收率达到了91%以上。采用该工艺技术综合回收有价金属,效益显著,实现了节能减排、环境友好的目的。

锌中浸液锑盐净化除钴工序添加剂的应用研究

通过实验研究了锌焙砂中浸液锑盐净化除钴工序铜盐和铅盐的应用,考查了不同浓度铜盐、铅盐对净化效果的影响。结果表明,一段后液若不添加任何添加剂,只加锌粉和锑盐,85℃条件下反应3 h后,Co+2只能从12.67 mg/L除到5.33 mg/L左右,远远达不到指标要求;而同时添加一定量的铜盐和铅盐后,75℃条件下反应2 h钴就能除到0.03 mg/L左右。充分说明,在锑盐除钴阶段添加一定量的铜、铅盐非常必要,铜盐和铅盐的应用大幅降低了Co+2浓度、缩短了反应时间、降低了反应温度,体现出提质增效降耗的生产应用价值和社会效益。

高钴硫酸锌溶液两段高温锑盐净化除钴的生产实践

介绍了两段高温锑盐净化工艺的基本原理,操作条件及生产实践。该工艺可将高钴硫酸锌溶液中的钴从60～90mg／L除至1mg/L以下。

湿法炼锌中的贫镉液除钴

国内某湿法锌冶炼厂由于贫镉液中的钴随贫镉液返回锌系统形成钴的闭路循环而频繁出现锌电解的钴“烧板”现象,为此研究贫镉液锑盐除钴和黄药除钴过程和效果。结果表明,采用两种除钴工艺都可以实现钴的开路,彻底消除“烧板”现象。锑盐除钴工艺除钴效率相对稍低,且影响除钴的因素较多,但操作环境相对较好,然而不能综合回收钴。黄药除钴工艺除钴效率比锑盐除钴高,可达到80%以上,且影响因素相对较少,可从除钴渣中回收钴,但操作环境差,需对贫镉液进行冷却降温处理。

Fe对湿法炼锌高钴净化工序的影响及防控措施

净化除钴工序是湿法炼锌工艺的技术和成本控制重点,巴紫锌业以高铁、高钴、高硫、低锌的闪锌矿为主要生产原料,产出的中浸上清液含钴高达50~100 mg/L,生产实践表明:中上清Fe超标易导致锌粉消耗量增加,一段净化液中锌浓度过高,一段净化渣发黏,造成过滤困难和Cd复溶等问题;一净渣含铁组分超标,易造成酸浸跑Cu2+、过滤困难、干扰一次海绵镉置换等问题。该公司对除钴净化技术进行了长时间的探索和改进,通过选择合适的絮凝剂、严控外购锌焙砂亚铁含量、采用"备用贮槽隔离+配比使用"措施、采用β-萘酚除钴或新药剂除钴工艺等取得了显著成效。本文结合巴紫锌业的生产实践经验,着重介绍Fe对湿法炼锌高钴净化工序的影响及防控措施。

基于核主元分析的净化除钴过程数据预处理研究

在净化除钴过程中,复杂的现场生产使工艺参数具有高维性、强耦合性、非线性等特点,对除钴效果分析以及过程建模产生较大影响。针对该问题,本文通过对现场工艺参数的特性分析,提出了一种基于核主元分析(KPCA)的数据预处理方法,消除噪音并有效提取工业数据信息。采用工业生产数据对该方法进行对比仿真实验,结果表明,基于KPCA的数据预处理方法改善了模型的精度,对净化除钴优化控制具有重要意义。

湿法炼锌锑盐锌粉除钴的生产实践

叙述了株冶锌Ⅱ系统锑盐锌粉净化除钴的工艺及基本原理,分析了影响除钴的因素,提出了控制钴复溶与闭路循环的措施。

从高砷锑烟灰碱浸液中脱除砷

高砷锑烟灰的碱性氧压浸出液中,砷质量浓度在25 g/L以上,研究了采用硫酸-铁盐法去除砷。结果表明:铁盐用量为n(Fe)/n(As)=1.75,用硫酸调溶液pH=6,在60℃下反应1.5 h,砷脱除率在99.5%以上,除砷效果较好。

湿法炼锌几种除钴净化工艺生产实践

巴紫锌业锌冶炼采用的原料特点为铁高、钴高、硫高、锌低,产出的中浸上清液含钴高达50~100 mg/L。为控制成本,巴紫锌业对锑盐、β-萘酚、新型药剂除钴工艺进行了探索实践,得出以下结论:锑盐除钴净化方法溶液Co含量波动频繁,除Co不稳定,锌粉用量大,且现场操作难度大,适合于Co含量较低的硫酸锌净化工艺;萘酚除钴净化法除Co效果较好,系统稳定且现场操作简单,但该方法仅对除Co有效,对其他杂质元素无效,当硫酸锌溶液中Fe、Ni、As、Ge等杂质元素含量较高时,仍需采取其他措施进行去除;新型药剂除钴方法除杂广泛,不仅除Co效果较好,同样对硫酸锌溶液中其他杂质元素去除效果也较好,而且现场操作简单,生产连续稳定;三种净化方法中,新药剂除钴净化法锌粉单耗(吨阴极锌)最低,加工成本最低。

超声波作用下锑盐净化除钴试验研究

在试验确定常规锑盐净化优化工艺条件的基础上，探索研究了超声波对锑盐净化除钻速率及深度的影响。试验结果表明，超声波对提高锌粉置换除钻速率具有一定的作用；在80～200W的试验范围内，改变超声波功率对置换除钴影响较小；高频率（如100kttz）超声波对净化除钴有利，若超声波净化时间超过60min，低频率（如45kHz）超声波更易促使已沉积的钴返溶。

锌净化二段镍钴渣高效利用生产实践

采用铅锌联合冶炼,铅系统产生的次氧化锌全部由锌系统处理,采用三段锑盐净化对硫酸锌液体进行深度净化,锌粉单耗高达150gk/t-锌,导致二段镍钴渣中锌含量高达50%~60%。为了减少锌损失,对净化工艺进行优化,采用二段净化镍钴渣代替部分锌粉,返回一段净化过程中,提高新液合格率,确保净化深度净化,锌粉单耗降低可以降低到75gk/t-锌。