降低濕法煉鋅電積能耗、提高企業(yè)生存競爭能力材料

1、降低濕法煉鋅電積能耗、提高企業(yè)生存競爭能力（白銀有色集團股份有限公司西北鉛鋅冶煉廠）1實施背景濕法煉鋅是在低溫及水溶液中進行的冶金過程。目前，世界上鋅產(chǎn)量的80%以上都是采用濕法工藝生產(chǎn)的。 主要包括精礦焙 燒一浸出一中浸液凈化一電積一陰極鋅熔鑄為主流。據(jù)分析，濕法煉鋅的總能耗為50.07GJ/t鋅，各工序的能耗分配如表1所示: 表1濕法煉鋅各工序的能耗工序焙燒硫酸浸出+凈液電積熔鑄其它能耗 104J/tZn1.332.663.7539.741.491.28比例%2.75.37.179.43.02.5由表1可見，在濕法煉鋅工藝中，電積是主要的耗能工序,其 能耗占整個工藝能耗的 80%,占鋅產(chǎn)品

2、加工總成本的35%,約占 電積工序生產(chǎn)成本的95%,因此,降低電積電耗,是電解車間成本 控制的長效技術(shù)攻關(guān)項目， 是提高濕法煉鋅廠經(jīng)濟效益的重要措 施，也是衡量企業(yè)技術(shù)管理水平的重要標志，對于濕法煉鋅廠降低生產(chǎn)成本有著積極的意義， 對企業(yè)的生存發(fā)展有非常重要的作 用。白銀有色集團股份有限公司西北鉛鋅冶煉廠 （以下簡稱西北 冶）是國家 七五”計劃重點建設(shè)項目之一，廠區(qū)占地1平方公里， 現(xiàn)有職工1703人。鋅系統(tǒng)采用焙燒 一熱酸浸出一黃鉀鐵磯全濕 法煉鋅工藝，1992年5月1日開車，目前已超過設(shè)計能力,年產(chǎn) 電鋅11萬t ,硫酸20萬to隨著白銀集團公司的不斷發(fā)展和壯大，作為其主體冶煉廠之一的西北

3、冶鋅產(chǎn)量也將達到每年約12萬t,隨著鉛鋅廠后續(xù)技改的完成和產(chǎn)能的擴大，陰極鋅的產(chǎn)量還將繼續(xù)增加，達到 2325 萬噸的規(guī)模。在國家加強對企業(yè)節(jié)能減排監(jiān)管力度和白銀公司挖潛增效”的嚴格要求下，解決濕法煉鋅電積電耗較高的技術(shù)難 題是有效降低生產(chǎn)成本、保障企業(yè)生存的迫切需要。2項目概述西北冶2009年以前電積能耗高達 3200kwh/tZn以上，隨著 2010年起多項降低鋅電積能耗技術(shù)創(chuàng)新項目改造和實施，以及2011年起降低鋅電積能耗技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新項目的大力開展，鋅電 積能耗取得重大突破，2011年跨越了 3200kwh/tZn和 3100kwh/tZn兩個大關(guān)，達到 3088kwh/tZn ,但與國

4、內(nèi)外同行業(yè) 先進水平相比仍有不小的差距；2012年采取諸多切實可行的技術(shù)及管理措施，繼續(xù)深入開展降低鋅電積能耗技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新項 目，弁取得明顯的效果和較好的成績，鋅電積能耗指標逐年優(yōu)化，2012 年降至 3065kwh/tZn , 2013 年降至 3046kwh/tZn。在鋅冶煉 企業(yè)產(chǎn)能過剩，成本壓力大，產(chǎn)品價格低迷，競爭激烈的嚴峻形 勢下，為規(guī)避市場風險，2013年8月集團公司做出了包括西北 冶在內(nèi)的兩家濕法煉鋅廠停產(chǎn)的艱難決策。2014年4月復(fù)產(chǎn)后，為打好生存保衛(wèi)戰(zhàn)，面對鋅價持續(xù)低 迷的嚴峻形勢，為保生存、謀發(fā)展，我廠積極采取大量采購高鉆 高銅等復(fù)雜礦，增加副產(chǎn)品產(chǎn)量提高收益，主動應(yīng)對市

5、場， 2015 年進一步放寬原料雜質(zhì)元素限制、大量處理高鐵高鉛等低品位高 雜礦增大利潤空間，弁在全廠范圍內(nèi)大力開展提高原料適應(yīng)性攻 關(guān)，同時以電解車間為核心，開展全流程合作，深入降低鋅電積 能耗、降本增效的技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)項目，鋅電積能耗 2014年完成 3053kwh/tZn , 2015 年完成 3076kwh/tZn。在市場持續(xù)低迷、企業(yè)生存艱難的大背景下，如何攻堅克難、 突破瓶頸、提質(zhì)增效、降本減耗，通過加強全流程合作工序互保 提高原料適應(yīng)性，在高雜礦生產(chǎn)條件下，如何有效降低電積能耗、 確保生產(chǎn)持續(xù)高效將是電解車間面臨的首要任務(wù)，也是我廠在新形勢下提高技術(shù)水平、增強市場競爭力的一項重點工作

6、，同時也為社會節(jié)約有效的資源。3調(diào)查研究電解生產(chǎn)涉及的泵、天車、風機、剝鋅機等機電設(shè)備、生活 設(shè)施所消耗的動力電可通過設(shè)備升級、節(jié)能改造、強化管理來實現(xiàn)節(jié)能降耗，弁不在本成果之列。我們所講述的鋅電積能耗是指 硅整流通過直流母線輸出到每個電解槽供給鋅電積生產(chǎn)所消耗 的電能，即每生產(chǎn)1t析出鋅所消耗的電能，W=實際消耗電能/析出鋅產(chǎn)量=(U*I*t*N)/(q*I*t*N ) =U/( t *q)從上式得知，電耗與電解的槽電壓成正比,與電流效率成反比。因此，任何能降低槽電壓和提高電流效率的措施都能減少電 能消耗。2009年以來隨著高雜礦處理力度加大，導(dǎo)致大系統(tǒng)生產(chǎn)反 復(fù)波動，浸出、凈液生產(chǎn)極為艱難

7、，產(chǎn)能下降且除雜不達標，凈 液除鉆合格率低、鉆復(fù)溶，新液產(chǎn)量少且質(zhì)量波動，浸出除鐵難、上清率低、鎰粉、碳錢等消耗過大、系統(tǒng)含鋅不穩(wěn)定、鎰離子濃 度長期較高、體積分布不均衡，大系統(tǒng)生產(chǎn)極為被動，導(dǎo)致電解 長期面臨新液供不上、廢液返不出、酸鋅比嚴重失調(diào)、陽極泥及 系統(tǒng)結(jié)晶生成速度加快，電流反復(fù)升降、電流密度變化過于頻繁、 經(jīng)常因低電流維持生產(chǎn)無法正常出槽等諸多因素的不利影響，鋅回收率、鋅電積能耗等各項技術(shù)經(jīng)濟指標均受到明顯影響，電解槽面長期透酸、經(jīng)常反溶，多次發(fā)生不同程度的鉆、銅等雜質(zhì)的 燒板，電流效率明顯下降，一般僅為87%左右，低時不足80%,從而導(dǎo)致陰極鋅長期處于欠產(chǎn)狀態(tài)，直流電耗居高不下，

8、單位生產(chǎn)成本增加，嚴重影響了全年生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù)的完成和利潤目標的 實現(xiàn)。因此在高雜礦生產(chǎn)條件下，必須深入開展提高電效、確保 穩(wěn)產(chǎn)、節(jié)能降耗、降本增效的技術(shù)攻關(guān)工作。電流效率存在的問題新液質(zhì)量波動較大、雜質(zhì)含量較高新液中雜質(zhì)含量過高是導(dǎo)致電效下降的主要影響因素。采用高雜礦生產(chǎn)以來，新液含鉆等雜質(zhì)含量持續(xù)偏高，甚至經(jīng)常超過 工藝要求，加上新液罐底渣等系統(tǒng)積渣、 雜質(zhì)積累等因素的影響， 導(dǎo)致電解車間生產(chǎn)被動，經(jīng)常出現(xiàn)槽面鉆、錦、錨等燒板，電流 效率大幅降低，分析其主要原因就是電解液中比鋅更正電性的金 屬雜質(zhì)，如鉆、鐵、鎰等過高以及銅、碑、錦、錯等雜質(zhì)的存在， 引起了槽面燒板、返溶、透酸或因陰、陽極之間

9、發(fā)生氧化還原 類反應(yīng)等，最終導(dǎo)致電流效率隨雜質(zhì)含量提高而下降。系統(tǒng)體積不均衡、酸鋅比波動較大采用高雜礦生產(chǎn)以來，凈化除雜及浸出沉降極為困難， 新液 含鋅波動較大，濕法體統(tǒng)體積膨脹且極不均衡，新液供應(yīng)不足、 廢液無法送出，導(dǎo)致電積過程電解液中含鋅量降低、含酸量升高、酸鋅比失調(diào)。根據(jù)生產(chǎn)臺賬記錄，由于電解液長期持續(xù)含鋅貧化， 陰極板上有效鋅產(chǎn)量降低，從而引起電積鋅的電流效率下降。電流升降頻繁、電流密度波動較大在實際生產(chǎn)中由于新液供給經(jīng)常不足，新液質(zhì)量波動，電流頻繁升降，導(dǎo)致電流密度的頻繁波動，極大影響了電積電流效率， 加上新液質(zhì)量波動較大、體積不均衡廢液不能及時返出，硅整流 跳電頻繁、修補電解槽等

10、因素，引起電流密度的波動，均對電流 效率造成不利影響。受系統(tǒng)生產(chǎn)影響、電解液溫度波動較大在冬季生產(chǎn)中，氣溫較低，液體溫度相對也較低，但由于濕 法系統(tǒng)體積較大，為緩減系統(tǒng)體積壓力，廠部要求風機全開，提 高液體蒸發(fā)量，導(dǎo)致電解液溫度更低，影響電流效率；在夏季生 產(chǎn)中，氣溫較高，液體溫度相對也較高，新液長期持續(xù)不達標， 加上冷卻塔降溫效果不理想，導(dǎo)致槽溫較高，電解液含錦、鉆等 雜質(zhì)引起的燒板及透酸、返溶等現(xiàn)象隨溫度的升高而加劇，形成 惡性循環(huán)，引起氫的超電壓隨溫度的升高而減小，陰極鋅不能有效析出，電流效率下降。陰極鋅表面狀態(tài)的波動較大。在電解車間實際生產(chǎn)中，由于液體質(zhì)量波動、電流的升降、 出裝槽作業(yè)

11、等動態(tài)因素的影響，析出的陰極鋅表面粗糙或呈樹枝 狀，增大了陰極表面積，使氫的超電壓下降，加速了陰極鋅的反溶，導(dǎo)致電流效率降低。有時還會出現(xiàn)接觸短路，降低電流效率。電積周期的波動較大。采用高雜礦后，新液供給經(jīng)常不足，電解車間維持低電流生 產(chǎn)狀態(tài)，多次因電流過低 48小時出槽，析出時間過長；人工掏 槽需停電作業(yè)，影響了電積生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定；槽面反溶調(diào)整，出 裝糟、剝鋅作業(yè)時間延長；加上酸霧環(huán)境下，電解槽、天車等設(shè) 備故障較多，影響了正常析出，均會導(dǎo)致電流效率下降。槽電壓存在的問題系統(tǒng)鋅酸不平衡、鋅濃度經(jīng)常偏高采用低品位高雜礦后，回收率受到明顯影響，鋅焙砂浸出率 波動大，系統(tǒng)鋅酸平衡不易控制，液體鋅濃

12、度經(jīng)常偏高，電解液 電阻率增大，從而導(dǎo)致槽電壓升高。系統(tǒng)含鎰較高、陽極泥量增大采用高鐵礦后，浸出除鐵難度增大，鎰粉消耗劇增，導(dǎo)致系 統(tǒng)含鎰升高，電積過程陽極泥生成量增加，電解槽中陽極泥電阻電壓降增大，從而導(dǎo)致槽電壓升高。系統(tǒng)鈣、鎂、俊積累，結(jié)晶生成速度快采用低品位高雜礦后，系統(tǒng)鈣、鎂等雜質(zhì)含量上升，同時由 于各工序生產(chǎn)波動大，鎰粉、碳錢等添加劑消耗增加，溶液中鈣、 錢、錢等陽離子積累，電解液比電阻增大，從而導(dǎo)致槽電壓升高。兩個電解系列槽電壓長期存在較大差別正常生產(chǎn)時，在同等條件下，西作業(yè)區(qū)比東作業(yè)區(qū)槽電壓高、 用電量大。如下圖所示:一一床仆 fl、庇 IX* J -根據(jù)日常數(shù)據(jù)跟蹤統(tǒng)計，西作業(yè)

13、區(qū)槽電壓比東作業(yè)區(qū)高 610V左右，日用電量高出 800012000kwh。東、西系列升降電流時槽電壓偏高、且持續(xù)時間較長電解東、西作業(yè)區(qū)在每次升降電流時，都會出現(xiàn)槽電壓偏高的情況，持續(xù)1020分鐘左右，槽電壓恢復(fù)正常值。如下圖：在比正常生產(chǎn)沒有調(diào)整電流時的槽電壓升高的情況，高時相差1520V,平均相差10V左右。正常生產(chǎn)時，東作業(yè)區(qū)槽電壓波動較大從圖中可以看出，在同等電流情況下，東作業(yè)區(qū)槽電壓每小5-7V時的波動都很頻繁，且波動數(shù)值較大，高時達到實際生產(chǎn)中在降低槽電壓攻關(guān)方面遭遇瓶頸，長期存在以上三個方面的問題、始終未能得到根本解決。4技術(shù)方案提高電流效率的技術(shù)方案理論依據(jù)在電積鋅生產(chǎn)實踐中

14、，在陰極板上通過1法拉第電量往往不 能有效析出1mol的鋅。這是因為在金屬鋅析出的同時，還有鉆、銅、鉛等雜質(zhì)及氫氣析出、陰極沉積物的氧化和溶解，以及電極 短路及漏電損失等，因此提出了電流有效利用問題， 即電流效率o 在工業(yè)生產(chǎn)中，鋅電積電流效率常用電積過程實際析出鋅量與通 過相同電量理論上應(yīng)析出鋅量的百分比來表示，計算方法如下： COB 一 aLi,cu. 上.-1 = 一 二 ，即： 4 i = m/ (q I t n-)式中：用極電流效率，%; m在t時間內(nèi)的析出鋅實際產(chǎn)量，g； q一鋅的電化當量，1.220g/ (A-h); I通過陰陽極 之間的電流，A ; t電積時間，h; n電積槽數(shù)

15、。實際分析結(jié)合生產(chǎn)實際情況，科學(xué)運用魚骨圖等管理工具， 深刻剖析 影響電流效率的主次因素，如下圖：人適崗人員少責任心差異操作技能差異管理制度需細化完善峰谷用電的影響法電流效率影響因素作業(yè)規(guī)程執(zhí)行不到位陰陽極板質(zhì)量一酸霧影響操作視線環(huán)酸霧、酸液 對設(shè)備的腐蝕鋅濃度過高或過低槽溫無法實時調(diào)控酸鋅比無法實時控制設(shè)備老化 故障率高料體積不平衡液體質(zhì)量問題攻關(guān)目標結(jié)合行業(yè)先進指標，提高鋅電積電效分四個階段性指標進行 攻關(guān)（如下圖），同時科學(xué)運用PDCA管理方法確保目標的實現(xiàn)。標目段階93.0%92.0%91.0%90.0%89.0%88.0%87.0%86.0%123攻關(guān)階段4降低槽電壓的技術(shù)方案理論依

16、據(jù)槽電壓是指電解槽內(nèi)相鄰陰、陽極之間的電壓降。此數(shù)值可用直流電壓表測出，供給所有串聯(lián)電解槽的總電壓減去導(dǎo)電板的 電壓降除以總電解槽數(shù)求得。 在確保電流效率的前提下， 降低槽 電壓是降低直流電單耗的主要途徑，槽電壓主要電極極化電位（包括硫酸鋅的理論分解電壓和超電壓）、電積液電阻電壓降、陰陽極電阻電壓降、陽極泥電阻電壓降、接觸電阻電壓降等五個部分組成，如下圖:廿解電壓與超電壓液體電阻電壓降，陽拗泥電阻電隹降標觸電阻電壓降L極板學(xué)阻電It降1）電極極化電位：包括硫酸鋅的理論分解電壓和超電壓。可通過強化如電解溫度、酸鋅比、循環(huán)量等工藝參數(shù)控制。2）電積液電阻電壓降：電流通過電積液時引起的電壓降， 其大

17、小與電流密度、陰陽極間距、電積液的電阻率成正比。當電 流密度升高，槽電壓也隨之升高；電解液的比電阻與電解液的濃 度、溫度有關(guān)。通過合理控制電流密度、電解液溫度、濃度等， 降低電積液電阻電壓。3）陰陽極電阻電壓降：陽極電壓降：陽極板在電解過程中，具表面發(fā)生一系列陽極反應(yīng)，生成 PbSO4、PbO2、MnO2等物質(zhì)覆蓋其表面，防止陽極的溶解，其 組成比例、形態(tài)都將改變鉛陽極板的電阻率，弁且它們的電阻率都比陽極板高，因此導(dǎo)致了電壓的進一步升高，而鉛陽極表面物質(zhì)的組成比例、形態(tài)與電流密度、電解液成分、電極極距有關(guān)系。通過合理控制電流密度、電解液成分、銅梁、銅導(dǎo)電頭與鉛10 板的接觸情況，和銅導(dǎo)電頭的表

18、面成分，控制陽極電壓降。陰極電壓降陰極板由導(dǎo)電銅頭、導(dǎo)電鋁梁和鋁板組成，在生產(chǎn)中還包括 陰極板上鋅片，因此合理控制導(dǎo)電銅頭的表面成分、 銅頭與鋁梁 的接觸情況以及陰極鋅片的表面形態(tài)，可降低陰極電壓降。4）陽極泥電阻電壓降：陽極板表面不可避免地要生成陽極 泥（MnO2）,陽極泥包括電解槽底部的陽極泥和陽極板上陽極泥， 均會消耗部分電壓，采取定期清理電解槽底部陽極泥，和清刮表面陽極泥，對降低槽電壓有好處。5）接觸電阻電壓降：陰陽極接觸導(dǎo)電頭上存在電阻電壓降， 大約0.03V左右，保持接觸點導(dǎo)電良好，可降低該部分的電壓降。技術(shù)方案結(jié)合生產(chǎn)實際情況，科學(xué)運用魚骨圖等管理工具， 從槽電壓 的五大構(gòu)成部分

19、出發(fā)，提出降低槽電壓的技術(shù)方案，如下圖：按鋤也廂?精酸比持循桿.手統(tǒng)的科足控制電就密度控制可一僻流她夜檔款Hie槽的單槽也桶也排在仔里控朝眄叔錚 H的曲面形套降低省機 楹牝電位銅域?qū)щ娖庩柛排c導(dǎo)電相 攝觸點,保捶清消錯板的接融情況定加潔機梃板上的叼樹泥（陽稅將理）降低電.枚球也 困也壓降定期清理.中.解帔底部濟 布的陽蛆赤真受粉性：）保證陰P日相的制作1-三的德定降低陽槐而接觸 起限電壓降降低陰機也壓降 降低陰極起壓陣世行政關(guān)跟標； 西一嗽據(jù)超測，小如叁目.總干，也6蛆* M統(tǒng)降低捺觸電用 也壓陣攻關(guān)目標結(jié)合車間生產(chǎn)實際情況，通過開展聯(lián)合攻關(guān)，確保降低槽電ii壓攻關(guān)分二個大階段七個小階段進行

20、，力爭在槽電壓長期存在的三個問題上均取得實質(zhì)性的突破：西系列與東系列槽電壓差由 610V縮小到3V以內(nèi)、每天電量差由800012000kwh縮小到1000kwh以內(nèi)；降電流時槽電壓波動范圍由1020V降至5V以內(nèi)，波動時間由1020min縮小到5min以內(nèi)。穩(wěn)定東系列槽電壓，使其波動范圍由610V降至01V。降低梢電壓攻關(guān)分七個階段進行，各階段目標如下:125實施措施提高電流效率提高冷卻效果、控制較低槽溫在高雜礦生產(chǎn)條件下，提高冷卻塔冷卻效果、控制較低槽溫 是關(guān)鍵措施。針對我廠大量處理高雜礦、新液質(zhì)量可能經(jīng)常波動 的嚴峻形勢，電解車間對冷卻塔系統(tǒng)進行多次改造：2010年，冷卻塔拆除高位槽，捕滴

21、層舍棄尼龍網(wǎng)、由聚丙烯改為PVC捕滴器，增設(shè)反射頭，創(chuàng)造性地解決了原設(shè)計存在的循環(huán)冷卻管線 結(jié)晶堵塞嚴重，酸霧捕集、噴淋效果差，無法滿足工藝需求和環(huán) 保要求等生產(chǎn)難題，改善了電解液冷卻效果， 提高了鋅電積電流 效率。2011年，冬季生產(chǎn)時實現(xiàn)上塔循環(huán)管線短流注入分配槽， 夏季生產(chǎn)在每臺冷卻塔塔底地面及噴淋系統(tǒng)結(jié)晶清理時，實現(xiàn)對應(yīng)上塔循環(huán)管線分流注入其它四臺冷卻塔噴淋冷卻，既確保了循環(huán)流量，又實現(xiàn)了槽溫季節(jié)性控制的需求：防止冬季生產(chǎn)槽溫過低（不宜低于32C）,夏季生產(chǎn)槽溫過高（不宜高于 42C）對電 流效率的負面影響。而在新液含鉆等雜質(zhì)較高時， 提高冷卻效果 尤為重要，控制較低槽溫利大于弊，可增

22、大雜質(zhì)在陰極析出的超 電壓，有效降低雜質(zhì)燒板機率、減少反溶損失。穩(wěn)定控制合理的酸鋅比、確保電解液含鋅濃度一般情況下，電解液含鋅過低極易導(dǎo)致鋅貧化、 雜質(zhì)在陰極 析出速度加快，含酸過高會造成氫析出的超電壓降低，增加陰極鋅反溶，均對電流效率造成不利影響， 尤其在雜質(zhì)含量較高時燒 板會加劇，從而導(dǎo)致電流效率的顯著下降，因此在 2011年對循13環(huán)儲槽虹吸式出液改造、2012年起對下供液溜槽進行改造、對 新液泵進行變頻控制改造、2013年設(shè)計制作了油污攔截裝置，實現(xiàn)了新液加入量的合理調(diào)整、電解液酸鋅比的穩(wěn)定控制，同時建立了在高雜礦生產(chǎn)條件下酸鋅比控制的工藝方案，即在處理含鉆等雜質(zhì)較高的新液時，通過控制

23、電解液合理的酸鋅比2.83.2,增加電解液含鋅濃度、提高含鋅至5060g/L甚至更高，降低含酸量、控制含酸180190g/L甚至更低，能夠增大雜質(zhì)析出的超 電壓，減少雜質(zhì)燒板的危害。合理增大骨膠加入量，抑制雜質(zhì)的析出 TOC o 1-5 h z 正常情況下，加入骨膠主要作用是增大析出鋅的致密度，使陰極鋅光滑平整，骨膠加入過少鋅皮發(fā)軟，表面粗糙易反溶，甚至長出樹枝狀結(jié)晶造成陰陽極接觸；加入過多鋅皮緊硬發(fā)脆難剝 且增加液體電阻，均會影響電流效率。但在處理含鉆等雜質(zhì)較高 的新液時，合理增大骨膠加入量能夠增大析氫超電壓，抑制雜質(zhì)在陰極的析出，從而有效降低雜質(zhì)反溶燒板的危害程度。2013年對骨膠溶解加料

24、裝置進行改進，實現(xiàn)了骨膠的穩(wěn)定、均勻、連 續(xù)加入，根據(jù)析出狀況、電解液雜質(zhì)含量、槽面酸霧狀況等生產(chǎn) 實情適時調(diào)整、科學(xué)量化控制骨膠加入量，提高了電流效率?？刂坪侠淼碾娏髅芏取⒋_保生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定正常情況下，增大電流密度可提高電流效率，反之減小電流密度會降低電流效率，生產(chǎn)中穩(wěn)定控制合理的電流密度對電流效 率有利，一般控制在 450A/m2左右，避免電流頻繁升降造成電 流密度反復(fù)波動從而影響電效。我廠2012年起為降本增效采用“28kA7h33kA17h峰谷方案已近四年，實踐證明對電流密度、作14 業(yè)制度、電流效率等方面影響不大。 但在處理含鉆等雜質(zhì)較高的 新液時，尤其高溫季節(jié)，若發(fā)現(xiàn)電解液溫度升高

25、過快不易控制的 情況下，必須及時采取降電流、 減板等措施以確保合理的電流密 度300450A/m2,控制弁降低槽溫，必要時還要采取補水稀釋 與降溫等措施，否則在高電流情況下，夏季槽溫較高，析氫超電 壓降低，隨著雜質(zhì)在陰極析出，槽溫還會升高，雜質(zhì)反溶燒板更 劇烈，槽溫將會更高，最終會造成析出鋅大面積燒板反溶，電流 效率顯著下降，生產(chǎn)狀況嚴重惡化，造成難以挽回的經(jīng)濟損失。排查接地、短路、漏電等電能損失在生產(chǎn)中強化導(dǎo)電檢查、極板平直、陽極泥清理、調(diào)整極距 杜絕兩極接觸短路；2011年創(chuàng)造性將熱成像儀、紅外測溫儀、電導(dǎo) 率儀、萬用表等監(jiān)測儀器設(shè)備成功運用于鋅電積工藝控制和生產(chǎn)管理 中，實現(xiàn)了技術(shù)手段與

26、生產(chǎn)調(diào)整的有機結(jié)合和無縫銜接，通過實時監(jiān)測及調(diào)整，及時有效解決了影響鋅電積能耗的諸多問題。利用紅外成像儀定期對直流母線、槽面兩極搭接的檢查跟蹤，發(fā)現(xiàn)發(fā)熱等 問題及時處理；加強對電解槽、直流母線、循環(huán)系統(tǒng)等處的絕緣、 接地、漏電等情況的排查，減少電能損失，提高電流效率。升級操作管理標準、深化作業(yè)制度變革20112012年間，新增兩套陽極泥真空掏槽系統(tǒng)改造，創(chuàng)造性解決了原設(shè)計人工掏槽存在的除大修外東西系列每年需停電2次集中小掏糟、嚴重影響生產(chǎn)的重大缺陷，同時革新了作業(yè)制度， 解放了勞動力，改善了操作條件，提高了生產(chǎn)效率，優(yōu)化了電積 條件，降低了電積能耗。升級陰陽極出裝槽、陽極清理、真空掏 糟、系統(tǒng)

27、結(jié)晶清理、設(shè)備檢修如焊槽換泵等操作標準，在提高工15 作質(zhì)量、確保作業(yè)周期的基礎(chǔ)上，提高工作效率、縮短作業(yè)時間, 盡可能減少對鋅電積生產(chǎn)過程的不利影響，提高了電流效率。降低槽電壓(1)降低電極極化電位和電積液電阻電壓降采取的措施電解液純度控制要求新液雜質(zhì)離子濃度必須符合工藝技術(shù)標準要求，盡可能降低系統(tǒng)中鈣、鐵、俊等陽離子濃度，控制電解液含鋅、鎰不宜 過高,一般要求Mn36g/l , Zn4555 g/l。電解液溫度控制電解液溫度升高時，可降低極化電壓和液體電阻， 也能提高 電效；但溫度過高時，由于液體中雜質(zhì)離子的存在，電效反而會 下降。生產(chǎn)中為提高電效，必須確保電解冷卻塔的降溫效果，尤 其在高

28、雜原料處理期間必須盡可能降低槽溫，但日常生產(chǎn)中電解液溫度控制過低會增大溶液比電阻，從而增大槽電壓，而且會影響電效，因此必須根據(jù)實際情況合理控制電解液溫度。循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定電解總循環(huán)量必須滿足工藝要求。單列循環(huán)量不穩(wěn)定時，及 時清理分配槽及溜槽內(nèi)結(jié)晶， 避免流量過大或斷流以及淤槽現(xiàn)象 發(fā)生，各槽流量穩(wěn)定，可有效降低濃差極化的影響， 降低槽電壓。(2)降低極板電阻電壓降和接觸電阻電壓降采取的措施嚴格陰陽極焊接的工藝，保證陰陽極的制作工藝的穩(wěn)定。陰陽極與導(dǎo)電板上接觸點保持清潔，出裝槽必須擦亮接觸 點，陰極接觸點需用清水沖洗，避免結(jié)晶物的產(chǎn)生，弁定期更換16燙洗槽水槽面檢查：加大對導(dǎo)電片外觀的驗收力度，

29、在經(jīng)過檢驗后 仍有不符合外觀的須采取相應(yīng)措施確保質(zhì)量或部分退貨。導(dǎo)電板的導(dǎo)電性能是造成槽電壓高低不等的原因。有關(guān)部 門應(yīng)制訂標準，對每批極板測試銅端導(dǎo)電片的導(dǎo)電率。(3)降低陽極泥電阻電壓降采取的措施定期清刮極板上的陽極泥(要求 2片/槽天)，降低陽極 板電壓降，使電流密度分布均勻，最終降低槽電壓，弁得到平整 致密的鋅片。通過真空掏槽清理電解槽底部沉積的陽極泥，確保電解槽底部陽極泥應(yīng)不超過5cm,以減少內(nèi)陽極泥電損，降低槽電壓。(4)技術(shù)監(jiān)測跟蹤檢測槽電壓由東、西作業(yè)區(qū)負責416槽的單槽電壓的檢測，在每次升降 電流時著重檢測弁與同期系列槽電壓表進行比對， 針對超過平均 值的槽或列，查找原因、重

30、點處理。檢測電導(dǎo)率對東、西系列電解液電導(dǎo)率的跟蹤檢測，4次/天，弁結(jié)合同期系列電流、酸鋅濃度、槽電壓進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。直流母線、導(dǎo)電板溫度檢測由工程技術(shù)人員負責東、 西系列直流母線、導(dǎo)電板的跟蹤檢 查，利用紅外測溫儀進行溫度檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。漏電排查對電解槽、直流母線、循環(huán)系統(tǒng)等處的絕緣、接地、漏電等17情況由工程技術(shù)人員利用紅外成像儀定期進行巡檢和查處，對泛液、滲漏、飛濺、結(jié)晶等問題由東、西作業(yè)區(qū)負責每班進行巡檢和查處。6實施效果鋅電積電效通過攻關(guān)創(chuàng)新和技術(shù)改造， 鋅電積電流效率穩(wěn)步提高，如圖鋅電積槽電壓通過攻關(guān)創(chuàng)新、技術(shù)改造以及持續(xù)調(diào)整，電解東、西系列槽 電壓明顯下降，如下圖：18調(diào)

31、整前后東、西槽電壓波動對比圖70696968686767666605東作業(yè)區(qū)槽電壓05西作業(yè)區(qū)槽電壓05調(diào)整后東作業(yè)區(qū)槽電壓05調(diào)整后西作業(yè)區(qū)槽電壓012 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22鋅電積能耗通過攻關(guān)創(chuàng)新和技術(shù)改造，鋅電積電流效率穩(wěn)步提高，槽電壓存在的三個問題逐步解決，均實現(xiàn)了攻關(guān)目標，因此鋅電積能耗得以逐年刷新，2009年10月2016年4月降低鋅電積能耗技 術(shù)創(chuàng)新成果見以下圖表：2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年鋅電積能耗32243190308830653046305330763029純直流電耗314331103

32、01129882970297729992953注：表中純直流電耗=實際鋅電積能耗* （100%-交流電損）降低鋅電積能耗技術(shù)創(chuàng)新成果曲線圖32503200315031003050300029502900285028002009 年 2010 年 2011 年 2012 年 2013 年 2014 年 2015 年 2016 年鋅電積能耗純直流電耗由以上圖表可以看出，通過攻關(guān)創(chuàng)新和技術(shù)改造，鋅電積能19 耗 2010 年突破了 3200 kwh/tZn ,2011 年2013 年由 3100kwh/tZn 連續(xù)下降，降至3050 kwh/tZn以下；2014年復(fù)產(chǎn)后在大量處理 高雜礦情況下仍能控

33、制在 3080 kwh/tZn以內(nèi)，甚至在2016年14 月鋅電積能耗不僅完成了 3045kwh/tZn的考核指標，而且實現(xiàn)了 3030kwh/tZn的奮斗目標。實踐證明，通過攻關(guān)創(chuàng)新和技術(shù)改造， 降低鋅電積能耗技術(shù)創(chuàng)新取得了豐碩的成果。主要技術(shù)經(jīng)濟指標通過攻關(guān)創(chuàng)新和技術(shù)改造， 以及管理提升，在鋅電積能耗技術(shù)創(chuàng)新成果取得成功的同時，各項技術(shù)經(jīng)濟指標均得到優(yōu)化升級，如下表：序號項目單位20092010指標20152016 二指標1直流電單耗Kwh/tZn319030452槽電壓V3.43.63.23.53電流效率%88%91.5%4鋅回收率%95%99.5%5陰極板消耗片 / tZn0.170.

34、156陽極板消耗片 / tZn0.080.057動力電消耗Kwh/tZn110908碳酸鍋消耗kg/tZn0.30.60.50.79骨膠消耗kg/tZn0.20.50.10.210吐酒后消耗g/tZn0.30.60.10.311生產(chǎn)水消耗M3/tZn0.81.20.25-0.337直接經(jīng)濟效益以2009年為基礎(chǔ)，2010年2016年鋅電積能耗下降情況20(kwh/tZn)及取得的直接效益(力兀)如卜表：2009年2010年2011年20122013年年2014年2015年2016年鋅電積能耗32243190308830653046305330763029下降情況3413615917817114

35、8195節(jié)能效益176.8707.2826.8676.4769.5769.6390上表中，節(jié)能效益=鋅電積能耗降值*陰極鋅實際產(chǎn)量*當?shù)啬昶骄妰r，其中2013年8月2014年3月停產(chǎn),2016年只有14月，其它年份生產(chǎn)時間均為330天。因止匕,累計節(jié)能效益為：176.8+707.2+826.8+676.4+769.5+769.6+390=4316.3 萬元8技術(shù)創(chuàng)新點將新液貯罐原設(shè)計出口抬高 1.5m,弁在罐內(nèi)增設(shè)45出 液斜管，同時革新作業(yè)制度，創(chuàng)造性地解決了系統(tǒng)積渣造成雜質(zhì) 升高、綜合燒板、產(chǎn)量損失、電效下降、電壓上升、電耗劇增、 調(diào)整困難等一系列生產(chǎn)問題，取得了顯著的效果和巨大的效益。

36、本技術(shù)創(chuàng)新成果在2011年獲得國家實用新型專利授權(quán)。冷卻塔拆除高位槽，捕滴層舍棄尼龍網(wǎng)、由聚丙烯改為 PVC捕滴器，增設(shè)反射頭，創(chuàng)造性地解決了原設(shè)計存在的循環(huán)冷 卻管線結(jié)晶堵塞嚴重，酸霧捕集、噴淋效果差，無法滿足工藝需 求和環(huán)保要求等生產(chǎn)難題，改善了電解液冷卻效果，提高了鋅電積電流效率。本技術(shù)創(chuàng)新在2011年獲得國家實用新型專利授權(quán)。新增兩套陽極泥真空掏槽系統(tǒng)改造，創(chuàng)造性解決了原設(shè) 計人工掏槽存在的除大修外東西系列每年需停電2次集中小掏糟、嚴重影響生產(chǎn)的重大缺陷，同時革新了作業(yè)制度，解放了勞21 動力，改善了操作條件，提高了生產(chǎn)效率，優(yōu)化了電積條件，降 低了電積能耗。創(chuàng)造性將熱成像儀、紅外測溫

37、儀、電導(dǎo)率儀、萬用表等 監(jiān)測儀器設(shè)備成功運用于鋅電積工藝控制和生產(chǎn)管理中，實現(xiàn)了技術(shù)手段與生產(chǎn)調(diào)整的有機結(jié)合和無縫銜接，通過實時監(jiān)測及調(diào)整，及時有效解決了影響槽電壓的諸多問題，弁且在提高電效上發(fā)揮了積極作用，從而促進了鋅電積能耗的下降。創(chuàng)造性將鋅電解廢液循環(huán)貯槽改造為虹吸出液方式，從 根本上解決了貯液槽、罐出口滲漏難題，有效節(jié)約了成本，降低 檢修費用60萬/年，堵漏費用10萬元/年，保障了生產(chǎn)穩(wěn)定，降 低了鋅電積能耗。本技術(shù)創(chuàng)新成果在2011年獲得國家實用新型專利授權(quán)。創(chuàng)造性利用PVC邊角料、毛發(fā)或吸附棉設(shè)計制作油污攔 截裝置，固定在循環(huán)液溜槽上游端，有效解決由于有機物富集而導(dǎo)致的電解能耗高等

38、問題，本技術(shù)創(chuàng)新成果在2013年獲得國家實用新型專利授權(quán)。附：專利證書一種硫酸鋅溶液儲罐，專利號 ZL2011 2 0074070.3冷卻塔新型噴淋裝置，專利號 ZL2011 2 0074123.1廢液循環(huán)虹吸式出液裝置，專利號 ZL2011 2 0074109.1一種鋅電解下供液溜槽，專利號 ZL2012 2 0166823.8一種油污攔截裝置，專利號 ZL2013 2 0820981.5229、課題組主要成員及分工項目組織及管理單位主要成員情況序 號姓名性 別年齡技術(shù)職稱度（學(xué)位）工作單位對成果創(chuàng)造性貢獻1楊斌男43高級工程 師大學(xué)白銀公司西北鉛鋅冶煉廠研發(fā)與應(yīng)用主管2馮偉男45高級工程

39、師大學(xué)白銀公司西北鉛鋅冶煉廠項目負責人3段宏志男44高級工程 師大學(xué)白銀公司西北鉛鋅冶煉廠項目產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用總負責人4李德磊男40高級工程 師大學(xué)白銀公司西北鉛鋅冶煉廠負責技術(shù)研究、主持各項目方案 及實施5劉磊男44高級工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠電解車間負責小試及各項目產(chǎn)業(yè)化工程 設(shè)計6陳軍男47技師高職西北鉛鋅冶煉廠電解車間業(yè)務(wù)主管7李志強男43高級工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目產(chǎn)業(yè)化工程方案設(shè)計8劉光立男41技師大專西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目現(xiàn)場實施總負責人9張昱琛男44高級工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠技術(shù)計劃 部項目組織、主持項目方案及實施10孫國記男41高級工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠

40、生產(chǎn)指揮 中心項目組織、主持項目方案及實施11馬菲菲女28助理工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠技術(shù)計劃 部項目組織、主持項目方案及實施12張明哲男44工程師大專西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目參與及設(shè)計13黃忠林男52工程師大專西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目參與及實施14楊萬文男31助理工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目參與及實施15楊旭旭男27助理工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目參與及實施16王譽翔男26助理工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目參與及實施17岳運盛男28助理工程 師大學(xué)西北鉛鋅冶煉廠電解車間項目參與及實施23附：專利證書實用新型專利證書實用新型名稱工一種油污扛戢裝置發(fā) 明 人：陳

41、亮；馮偉；氐運盛;張明村胡野帆王洪充謝永良；劉翁 冶玉花；李志強專 利 ZL 2(113 2 08209H1. 5t利申請日: 2013年12月15日L；,利 權(quán) 人：白銀有色集團股份有限公司授權(quán)公告 H： 20I5 02 J 25 本去用新型姓過本局俵臟中華人民共和國米利法進行初步審奄.決定檐千號利根，同 發(fā)本證書并在專利蹙記簿上手戊登記*寺利祖白授權(quán)公告之日起生it.本專利的交利弒期限為十年，自中請日起算.專利權(quán)人點當依照寺利法及其實施躺明 崗定激納年費.奉專利的年費應(yīng)西在每年”月15日前城鼬，未拄世規(guī)定微納年費的,專 利杈自應(yīng)當繳納年費期滿之日起終止.專利證書記戴卡利權(quán)登記時的法律狀況.專利權(quán)的轉(zhuǎn)移，質(zhì)押、死蚊、終止、恢品和 號利及人的姓.名式，名稱.國蔣、地址變電學(xué)事項記栽在專利堂記耨上.24證書號笫261打35號實用新型專利證書發(fā)用新型名豚：一種鋅電解F供被淞槽發(fā) 明人：趙最俊;劉安強;張明哲;劉光立:冶金牌專 利 號獸ZL卻12 2 01H6823