降低湿法炼锌电积能耗、提高企业生存竞争能力材料 - 图文

降低湿法炼锌电积能耗、提高企业生存竞争能力

（白银有色集团股份有限公司西北铅锌冶炼厂）

1 实施背景

湿法炼锌是在低温及水溶液中进行的冶金过程。目前,世界上锌产量的80%以上都是采用湿法工艺生产的。主要包括精矿焙烧一浸出一中浸液净化一电积一阴极锌熔铸为主流。据分析，湿法炼锌的总能耗为50.07GJ/t锌，各工序的能耗分配如表1所示：

表1 湿法炼锌各工序的能耗

工序 能耗104J/tZn 比例%

焙烧 1.33 2.7

硫酸 2.66 5.3

浸出+净液 3.75 7.1

电积 39.74 79.4

熔铸 1.49 3.0

其它 1.28 2.5

由表1可见，在湿法炼锌工艺中,电积是主要的耗能工序, 其能耗占整个工艺能耗的80%，占锌产品加工总成本的35%，约占电积工序生产成本的95%，因此,降低电积电耗, 是电解车间成本控制的长效技术攻关项目，是提高湿法炼锌厂经济效益的重要措施，也是衡量企业技术管理水平的重要标志，对于湿法炼锌厂降低生产成本有着积极的意义，对企业的生存发展有非常重要的作用。

白银有色集团股份有限公司西北铅锌冶炼厂（以下简称西北冶）是国家“七五”计划重点建设项目之一，厂区占地1平方公里，现有职工1703人。锌系统采用焙烧—热酸浸出—黄钾铁矾全湿法炼锌工艺，1992年5月1日开车, 目前已超过设计能力, 年产电锌11 万t , 硫酸20 万t。

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随着白银集团公司的不断发展和壮大，作为其主体冶炼厂之一的西北冶锌产量也将达到每年约12万t，随着铅锌厂后续技改的完成和产能的扩大，阴极锌的产量还将继续增加，达到23~25万吨的规模。在国家加强对企业节能减排监管力度和白银公司“挖潜增效”的严格要求下，解决湿法炼锌电积电耗较高的技术难题是有效降低生产成本、保障企业生存的迫切需要。

2 项目概述

西北冶2009年以前电积能耗高达3200kwh/tZn以上，随着2010年起多项降低锌电积能耗技术创新项目改造和实施， 以及2011年起降低锌电积能耗技术攻关创新项目的大力开展，锌电积能耗取得重大突破，2011年跨越了3200kwh/tZn和3100kwh/tZn两个大关，达到3088kwh/tZn，但与国内外同行业先进水平相比仍有不小的差距；2012年采取诸多切实可行的技术及管理措施，继续深入开展降低锌电积能耗技术攻关创新项目，并取得明显的效果和较好的成绩，锌电积能耗指标逐年优化，2012年降至3065kwh/tZn，2013年降至3046kwh/tZn。在锌冶炼企业产能过剩，成本压力大，产品价格低迷，竞争激烈的严峻形势下，为规避市场风险，2013年8月集团公司做出了包括西北冶在内的两家湿法炼锌厂停产的艰难决策。

2014年4月复产后，为打好生存保卫战，面对锌价持续低迷的严峻形势，为保生存、谋发展，我厂积极采取大量采购高钴高铜等复杂矿，增加副产品产量提高收益，主动应对市场，2015年进一步放宽原料杂质元素限制、大量处理高铁高铅等低品位高

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杂矿增大利润空间，并在全厂范围内大力开展提高原料适应性攻关，同时以电解车间为核心，开展全流程合作，深入降低锌电积能耗、降本增效的技术创新攻关项目，锌电积能耗2014年完成3053kwh/tZn，2015年完成3076kwh/tZn。

在市场持续低迷、企业生存艰难的大背景下，如何攻坚克难、突破瓶颈、提质增效、降本减耗，通过加强全流程合作工序互保提高原料适应性，在高杂矿生产条件下，如何有效降低电积能耗、确保生产持续高效将是电解车间面临的首要任务，也是我厂在新形势下提高技术水平、增强市场竞争力的一项重点工作，同时也为社会节约有效的资源。

3调查研究

电解生产涉及的泵、天车、风机、剥锌机等机电设备、生活设施所消耗的动力电可通过设备升级、节能改造、强化管理来实现节能降耗，并不在本成果之列。我们所讲述的锌电积能耗是指硅整流通过直流母线输出到每个电解槽供给锌电积生产所消耗的电能，即每生产1t析出锌所消耗的电能， W==实际消耗电能/析出锌产量=(U*I*t*N)/（q*I*t*N）=U/(η*q)。

从上式得知,电耗与电解的槽电压成正比,与电流效率成反比。因此,任何能降低槽电压和提高电流效率的措施都能减少电能消耗。

2009年以来随着高杂矿处理力度加大，导致大系统生产反复波动，浸出、净液生产极为艰难，产能下降且除杂不达标，净液除钴合格率低、钴复溶，新液产量少且质量波动，浸出除铁难、

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上清率低、锰粉、碳铵等消耗过大、系统含锌不稳定、锰离子浓度长期较高、体积分布不均衡，大系统生产极为被动，导致电解长期面临新液供不上、废液返不出、酸锌比严重失调、阳极泥及系统结晶生成速度加快，电流反复升降、电流密度变化过于频繁、经常因低电流维持生产无法正常出槽等诸多因素的不利影响，锌回收率、锌电积能耗等各项技术经济指标均受到明显影响，电解槽面长期透酸、经常反溶，多次发生不同程度的钴、铜等杂质的烧板，电流效率明显下降，一般仅为87%左右，低时不足80%，从而导致阴极锌长期处于欠产状态，直流电耗居高不下，单位生产成本增加，严重影响了全年生产经营任务的完成和利润目标的实现。因此在高杂矿生产条件下，必须深入开展提高电效、确保稳产、节能降耗、降本增效的技术攻关工作。 3.1 电流效率存在的问题

3.1.1新液质量波动较大、杂质含量较高

新液中杂质含量过高是导致电效下降的主要影响因素。采用高杂矿生产以来，新液含钴等杂质含量持续偏高，甚至经常超过工艺要求，加上新液罐底渣等系统积渣、杂质积累等因素的影响，导致电解车间生产被动，经常出现槽面钴、锑、锗等烧板，电流效率大幅降低，分析其主要原因就是电解液中比锌更正电性的金属杂质，如钴、铁、锰等过高以及铜、砷、锑、锗等杂质的存在，引起了槽面烧板、返溶、透酸或因阴、阳极之间发生氧化－还原类反应等，最终导致电流效率随杂质含量提高而下降。

3.1.2系统体积不均衡、酸锌比波动较大

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采用高杂矿生产以来，净化除杂及浸出沉降极为困难，新液含锌波动较大，湿法体统体积膨胀且极不均衡，新液供应不足、废液无法送出，导致电积过程电解液中含锌量降低、含酸量升高、酸锌比失调。根据生产台账记录，由于电解液长期持续含锌贫化，阴极板上有效锌产量降低，从而引起电积锌的电流效率下降。

3.1.3电流升降频繁、电流密度波动较大

在实际生产中由于新液供给经常不足，新液质量波动，电流频繁升降，导致电流密度的频繁波动，极大影响了电积电流效率，加上新液质量波动较大、体积不均衡废液不能及时返出，硅整流跳电频繁、修补电解槽等因素，引起电流密度的波动，均对电流效率造成不利影响。

3.1.4受系统生产影响、电解液温度波动较大

在冬季生产中，气温较低，液体温度相对也较低，但由于湿法系统体积较大，为缓减系统体积压力，厂部要求风机全开，提高液体蒸发量，导致电解液温度更低，影响电流效率；在夏季生产中，气温较高，液体温度相对也较高，新液长期持续不达标，加上冷却塔降温效果不理想，导致槽温较高，电解液含锑、钴等杂质引起的烧板及透酸、返溶等现象随温度的升高而加剧，形成恶性循环，引起氢的超电压随温度的升高而减小，阴极锌不能有效析出，电流效率下降。

3.1.5阴极锌表面状态的波动较大。

在电解车间实际生产中，由于液体质量波动、电流的升降、出装槽作业等动态因素的影响，析出的阴极锌表面粗糙或呈树枝状，增大了阴极表面积，使氢的超电压下降，加速了阴极锌的反

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溶，导致电流效率降低。有时还会出现接触短路，降低电流效率。

3.1.6电积周期的波动较大。

采用高杂矿后，新液供给经常不足，电解车间维持低电流生产状态，多次因电流过低48小时出槽，析出时间过长；人工掏槽需停电作业，影响了电积生产的持续稳定；槽面反溶调整，出装槽、剥锌作业时间延长；加上酸雾环境下，电解槽、天车等设备故障较多，影响了正常析出，均会导致电流效率下降。 3.2 槽电压存在的问题

3.2.1系统锌酸不平衡、锌浓度经常偏高

采用低品位高杂矿后，回收率受到明显影响，锌焙砂浸出率波动大，系统锌酸平衡不易控制，液体锌浓度经常偏高，电解液电阻率增大，从而导致槽电压升高。

3.2.2系统含锰较高、阳极泥量增大

采用高铁矿后，浸出除铁难度增大，锰粉消耗剧增，导致系统含锰升高，电积过程阳极泥生成量增加，电解槽中阳极泥电阻电压降增大，从而导致槽电压升高。

3.2.3系统钙、镁、铵积累，结晶生成速度快

采用低品位高杂矿后，系统钙、镁等杂质含量上升，同时由于各工序生产波动大，锰粉、碳铵等添加剂消耗增加，溶液中钙、镁、铵等阳离子积累，电解液比电阻增大，从而导致槽电压升高。

3.2.4两个电解系列槽电压长期存在较大差别

正常生产时，在同等条件下，西作业区比东作业区槽电压高、用电量大。如下图所示：

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根据日常数据跟踪统计，西作业区槽电压比东作业区高6~10V左右，日用电量高出8000~12000kwh。

3.2.5东、西系列升降电流时槽电压偏高、且持续时间较长 电解东、西作业区在每次升降电流时，都会出现槽电压偏高的情况，持续10~20分钟左右，槽电压恢复正常值。如下图：

在比正常生产没有调整电流时的槽电压升高的情况，高时相差15~20V，平均相差10V左右。

3.2.6 正常生产时，东作业区槽电压波动较大

698696694槽电压69269068868612:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00时间东作业区槽电压西作业区槽电压

从图中可以看出，在同等电流情况下，东作业区槽电压每小

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时的波动都很频繁，且波动数值较大，高时达到5~7V。

实际生产中在降低槽电压攻关方面遭遇瓶颈，长期存在以上三个方面的问题、始终未能得到根本解决。 4技术方案

4.1提高电流效率的技术方案

4.1.1理论依据

在电积锌生产实践中，在阴极板上通过1法拉第电量往往不能有效析出1mol的锌。这是因为在金属锌析出的同时，还有钴、铜、铅等杂质及氢气析出、阴极沉积物的氧化和溶解，以及电极短路及漏电损失等，因此提出了电流有效利用问题，即电流效率。在工业生产中，锌电积电流效率常用电积过程实际析出锌量与通过相同电量理论上应析出锌量的百分比来表示，计算方法如下：

镍钴渣浸出浸出液浸出渣活化浸出除钴浸渣浸液高钴渣除钴液洗涤置换除镉洗涤液高钴渣海绵镉（送镉工段）硫酸锌溶液（返回锌系统），即：ηi = m/（q · I · t · n）

式中：ηi—阴极电流效率，%； m—在t时间内的析出锌实际产量，g；q—锌的电化当量，1.220g/（A·h）；I—通过阴阳极之间的电流，A；t—电积时间，h；n—电积槽数。

4.1.2实际分析

结合生产实际情况，科学运用鱼骨图等管理工具，深刻剖析影响电流效率的主次因素，如下图：

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人适岗人员少机设备老化故障率高阴阳极板质量料体积不平衡锌浓度过高或过低液体质量问题电流效率影响因素责任心差异操作技能差异作业规程执行不到位管理制度需细化完善酸雾、酸液对设备的腐蚀酸雾影响操作视线槽温无法实时调控酸锌比无法实时控制峰谷用电的影响法环测 4.1.3攻关目标

结合行业先进指标，提高锌电积电效分四个阶段性指标进行攻关（如下图），同时科学运用PDCA管理方法确保目标的实现。

93.0?.0?.0?.0?.0%阶段目标90.0?.0?.0?.0?.0?.0?.0攻关阶段34

4.2降低槽电压的技术方案

4.2.1理论依据

槽电压是指电解槽内相邻阴、阳极之间的电压降。此数值可用直流电压表测出，供给所有串联电解槽的总电压减去导电板的电压降除以总电解槽数求得。在确保电流效率的前提下，降低槽电压是降低直流电单耗的主要途径，槽电压主要电极极化电位

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（包括硫酸锌的理论分解电压和超电压）、电积液电阻电压降、阴阳极电阻电压降、阳极泥电阻电压降、接触电阻电压降等五个部分组成，如下图：

1）电极极化电位：包括硫酸锌的理论分解电压和超电压。可通过强化如电解温度、酸锌比、循环量等工艺参数控制。

2）电积液电阻电压降：电流通过电积液时引起的电压降，其大小与电流密度、阴阳极间距、电积液的电阻率成正比。当电流密度升高，槽电压也随之升高；电解液的比电阻与电解液的浓度、温度有关。通过合理控制电流密度、电解液温度、浓度等，降低电积液电阻电压。

3）阴阳极电阻电压降： ①阳极电压降：

阳极板在电解过程中，其表面发生一系列阳极反应，生成PbSO4、PbO2、MnO2等物质覆盖其表面，防止阳极的溶解，其组成比例、形态都将改变铅阳极板的电阻率，并且它们的电阻率都比阳极板高，因此导致了电压的进一步升高，而铅阳极表面物质的组成比例、形态与电流密度、电解液成分、电极极距有关系。

通过合理控制电流密度、电解液成分、铜梁、铜导电头与铅

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板的接触情况，和铜导电头的表面成分，控制阳极电压降。

②阴极电压降

阴极板由导电铜头、导电铝梁和铝板组成，在生产中还包括阴极板上锌片，因此合理控制导电铜头的表面成分、铜头与铝梁的接触情况以及阴极锌片的表面形态，可降低阴极电压降。

4）阳极泥电阻电压降：阳极板表面不可避免地要生成阳极泥（MnO2），阳极泥包括电解槽底部的阳极泥和阳极板上阳极泥，均会消耗部分电压，采取定期清理电解槽底部阳极泥，和清刮表面阳极泥，对降低槽电压有好处。

5）接触电阻电压降：阴阳极接触导电头上存在电阻电压降，大约0.03V左右，保持接触点导电良好，可降低该部分的电压降。

4.2.2技术方案

结合生产实际情况，科学运用鱼骨图等管理工具，从槽电压的五大构成部分出发，提出降低槽电压的技术方案，如下图：

4.2.3攻关目标

结合车间生产实际情况，通过开展联合攻关，确保降低槽电

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压攻关分二个大阶段七个小阶段进行，力争在槽电压长期存在的三个问题上均取得实质性的突破：

西系列与东系列槽电压差由6~10V缩小到3V以内、每天电量差由8000~12000kwh缩小到1000kwh以内；

降电流时槽电压波动范围由10~20V降至5V以内，波动时间由10~20min缩小到5min以内。

稳定东系列槽电压，使其波动范围由6~10V降至0~1V。 降低槽电压攻关分七个阶段进行，各阶段目标如下：

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5实施措施 5.1提高电流效率

5.1.1提高冷却效果、控制较低槽温

在高杂矿生产条件下，提高冷却塔冷却效果、控制较低槽温是关键措施。针对我厂大量处理高杂矿、新液质量可能经常波动的严峻形势，电解车间对冷却塔系统进行多次改造：2010年，冷却塔拆除高位槽，捕滴层舍弃尼龙网、由聚丙烯改为PVC捕滴器，增设反射头，创造性地解决了原设计存在的循环冷却管线结晶堵塞严重，酸雾捕集、喷淋效果差，无法满足工艺需求和环保要求等生产难题，改善了电解液冷却效果，提高了锌电积电流效率。2011年，冬季生产时实现上塔循环管线短流注入分配槽，夏季生产在每台冷却塔塔底地面及喷淋系统结晶清理时，实现对应上塔循环管线分流注入其它四台冷却塔喷淋冷却，既确保了循环流量，又实现了槽温季节性控制的需求：防止冬季生产槽温过低（不宜低于32℃），夏季生产槽温过高（不宜高于42℃）对电流效率的负面影响。而在新液含钴等杂质较高时，提高冷却效果尤为重要，控制较低槽温利大于弊，可增大杂质在阴极析出的超电压，有效降低杂质烧板机率、减少反溶损失。

5.1.2稳定控制合理的酸锌比、确保电解液含锌浓度 一般情况下，电解液含锌过低极易导致锌贫化、杂质在阴极析出速度加快，含酸过高会造成氢析出的超电压降低，增加阴极锌反溶，均对电流效率造成不利影响，尤其在杂质含量较高时烧板会加剧，从而导致电流效率的显著下降，因此在2011年对循

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环储槽虹吸式出液改造、2012年起对下供液溜槽进行改造、对新液泵进行变频控制改造、2013年设计制作了油污拦截装置，实现了新液加入量的合理调整、电解液酸锌比的稳定控制，同时建立了在高杂矿生产条件下酸锌比控制的工艺方案，即在处理含钴等杂质较高的新液时，通过控制电解液合理的酸锌比2.8~3.2，增加电解液含锌浓度、提高含锌至50~60g/L甚至更高，降低含酸量、控制含酸180~190g/L甚至更低，能够增大杂质析出的超电压，减少杂质烧板的危害。

5.1.3合理增大骨胶加入量，抑制杂质的析出

正常情况下，加入骨胶主要作用是增大析出锌的致密度，使阴极锌光滑平整，骨胶加入过少锌皮发软，表面粗糙易反溶,甚至长出树枝状结晶造成阴阳极接触；加入过多锌皮紧硬发脆难剥且增加液体电阻，均会影响电流效率。但在处理含钴等杂质较高的新液时，合理增大骨胶加入量能够增大析氢超电压，抑制杂质在阴极的析出，从而有效降低杂质反溶烧板的危害程度。2013年对骨胶溶解加料装置进行改进，实现了骨胶的稳定、均匀、连续加入，根据析出状况、电解液杂质含量、槽面酸雾状况等生产实情适时调整、科学量化控制骨胶加入量，提高了电流效率。

5.1.4控制合理的电流密度、确保生产的持续稳定

正常情况下，增大电流密度可提高电流效率，反之减小电流密度会降低电流效率，生产中稳定控制合理的电流密度对电流效率有利，一般控制在450A/m2左右，避免电流频繁升降造成电流密度反复波动从而影响电效。我厂2012年起为降本增效采用“28kA7h33kA17h”峰谷方案已近四年，实践证明对电流密度、作

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业制度、电流效率等方面影响不大。但在处理含钴等杂质较高的新液时，尤其高温季节，若发现电解液温度升高过快不易控制的情况下，必须及时采取降电流、减板等措施以确保合理的电流密度<300~450A/m2，控制并降低槽温，必要时还要采取补水稀释与降温等措施，否则在高电流情况下，夏季槽温较高，析氢超电压降低，随着杂质在阴极析出，槽温还会升高，杂质反溶烧板更剧烈，槽温将会更高，最终会造成析出锌大面积烧板反溶，电流效率显著下降，生产状况严重恶化，造成难以挽回的经济损失。

5.1.5排查接地、短路、漏电等电能损失

在生产中强化导电检查、极板平直、阳极泥清理、调整极距杜绝两极接触短路；2011年创造性将热成像仪、红外测温仪、电导

率仪、万用表等监测仪器设备成功运用于锌电积工艺控制和生产管理中，实现了技术手段与生产调整的有机结合和无缝衔接，通过实时监测及调整，及时有效解决了影响锌电积能耗的诸多问题。利用红外

成像仪定期对直流母线、槽面两极搭接的检查跟踪，发现发热等问题及时处理；加强对电解槽、直流母线、循环系统等处的绝缘、接地、漏电等情况的排查，减少电能损失，提高电流效率。

5.1.6升级操作管理标准、深化作业制度变革

2011~2012年间，新增两套阳极泥真空掏槽系统改造，创造性解决了原设计人工掏槽存在的除大修外东西系列每年需停电2次集中小掏槽、严重影响生产的重大缺陷，同时革新了作业制度，解放了劳动力，改善了操作条件，提高了生产效率，优化了电积条件，降低了电积能耗。升级阴阳极出装槽、阳极清理、真空掏槽、系统结晶清理、设备检修如焊槽换泵等操作标准，在提高工

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作质量、确保作业周期的基础上，提高工作效率、缩短作业时间，尽可能减少对锌电积生产过程的不利影响，提高了电流效率。 5.2降低槽电压

（1）降低电极极化电位和电积液电阻电压降采取的措施 ① 电解液纯度控制

要求新液杂质离子浓度必须符合工艺技术标准要求，尽可能降低系统中钙、镁、铵等阳离子浓度，控制电解液含锌、锰不宜过高，一般要求Mn3~6g/l，Zn45~55 g/l。 ② 电解液温度控制

电解液温度升高时，可降低极化电压和液体电阻，也能提高电效；但温度过高时，由于液体中杂质离子的存在，电效反而会下降。生产中为提高电效，必须确保电解冷却塔的降温效果，尤其在高杂原料处理期间必须尽可能降低槽温，但日常生产中电解液温度控制过低会增大溶液比电阻，从而增大槽电压，而且会影响电效，因此必须根据实际情况合理控制电解液温度。 ③ 循环系统的稳定

电解总循环量必须满足工艺要求。单列循环量不稳定时，及时清理分配槽及溜槽内结晶，避免流量过大或断流以及淤槽现象发生，各槽流量稳定，可有效降低浓差极化的影响，降低槽电压。

（2）降低极板电阻电压降和接触电阻电压降采取的措施 ① 严格阴阳极焊接的工艺，保证阴阳极的制作工艺的稳定。 ② 阴阳极与导电板上接触点保持清洁，出装槽必须擦亮接触点，阴极接触点需用清水冲洗，避免结晶物的产生，并定期更换

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烫洗槽水。

③ 槽面检查：加大对导电片外观的验收力度，在经过检验后仍有不符合外观的须采取相应措施确保质量或部分退货。 ④ 导电板的导电性能是造成槽电压高低不等的原因。有关部门应制订标准，对每批极板测试铜端导电片的导电率。 （3）降低阳极泥电阻电压降采取的措施

①定期清刮极板上的阳极泥（要求2片/槽·天），降低阳极板电压降，使电流密度分布均匀，最终降低槽电压，并得到平整致密的锌片。

②通过真空掏槽清理电解槽底部沉积的阳极泥，确保电解槽底部阳极泥应不超过5cm，以减少内阳极泥电损，降低槽电压。

（4）技术监测 ①跟踪检测槽电压

由东、西作业区负责416槽的单槽电压的检测，在每次升降电流时着重检测并与同期系列槽电压表进行比对，针对超过平均值的槽或列，查找原因、重点处理。

②检测电导率

对东、西系列电解液电导率的跟踪检测，4次/天，并结合同期系列电流、酸锌浓度、槽电压进行数据统计分析。

③直流母线、导电板温度检测

由工程技术人员负责东、西系列直流母线、导电板的跟踪检查，利用红外测温仪进行温度检测，发现问题及时处理。

④漏电排查

对电解槽、直流母线、循环系统等处的绝缘、接地、漏电等

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情况由工程技术人员利用红外成像仪定期进行巡检和查处，对泛液、渗漏、飞溅、结晶等问题由东、西作业区负责每班进行巡检和查处。 6 实施效果 6.1锌电积电效

通过攻关创新和技术改造，锌电积电流效率稳步提高，如图

6.2锌电积槽电压

通过攻关创新、技术改造以及持续调整，电解东、西系列槽电压明显下降，如下图：

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调整前后东、西槽电压波动对比图700695690685680675670665660东作业区槽电压西作业区槽电压调整后东作业区槽电压调整后西作业区槽电压12131415161718192021226.3锌电积能耗 通过攻关创新和技术改造，锌电积电流效率稳步提高，槽电压存在的三个问题逐步解决，均实现了攻关目标，因此锌电积能耗得以逐年刷新，2009年10月~2016年4月降低锌电积能耗技术创新成果见以下图表： 2009年 锌电积能耗 纯直流电耗 3224 3143 2010年 3190 3110 2011年 3088 3011 2012年 3065 2988 2013年 3046 2970 2014年 3053 2977 2015年 3076 2999 2016年 3029 2953 注：表中纯直流电耗=实际锌电积能耗*（100%-交流电损%）。 降低锌电积能耗技术创新成果曲线图32503200315031003050300029502900285028002009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年锌电积能耗纯直流电耗 由以上图表可以看出，通过攻关创新和技术改造，锌电积能 19

耗2010年突破了3200 kwh/tZn，2011年~2013年由3100kwh/tZn连续下降，降至3050 kwh/tZn 以下；2014年复产后在大量处理高杂矿情况下仍能控制在3080 kwh/tZn以内，甚至在2016年1~4月锌电积能耗不仅完成了3045kwh/tZn的考核指标，而且实现了3030kwh/tZn的奋斗目标。实践证明，通过攻关创新和技术改造，降低锌电积能耗技术创新取得了丰硕的成果。 6.4主要技术经济指标

通过攻关创新和技术改造，以及管理提升，在锌电积能耗技术创新成果取得成功的同时，各项技术经济指标均得到优化升级，如下表：

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

项 目 直流电单耗 槽电压 电流效率 锌回收率 阴极板消耗 阳极板消耗 动力电消耗 碳酸锶消耗 骨胶消耗 吐酒石消耗 生产水消耗

单位 Kwh/tZn V % % 片/ tZn 片/ tZn Kwh/tZn kg/tZn kg/tZn g/tZn M3/tZn

2009~2010年 2015~2016年

指标 指标

3190 3.4~3.6 88% 95% 0.17 0.08 110 0.3~0.6 0.2~0.5 0.3~0.6 0.8~1.2

3045 3.2～3.5 91.5% 99.5% 0.15 0.05 90 0.5~0.7 0.1~0.2 0.1~0.3 0.25~0.33

7 直接经济效益

以2009年为基础，2010年~2016年锌电积能耗下降情况

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（kwh/tZn）及取得的直接效益（万元）如下表：

2009年

锌电积能耗 下降情况 节能效益

3224

2010年 3190 34

176.8

2011年 3088 136

707.2

2012年 3065 159

826.8

2013年 3046 178

676.4

2014年 3053 171

769.5

2015年 3076 148

769.6

2016年 3029 195

390

上表中，节能效益=锌电积能耗降值*阴极锌实际产量*当地年平均电价，其中2013年8月~2014年3月停产，2016年只有1~4月，其它年份生产时间均为330天。因此，累计节能效益为：

176.8+707.2+826.8+676.4+769.5+769.6+390=4316.3万元 8技术创新点

8.1将新液贮罐原设计出口抬高1.5m，并在罐内增设45出液斜管，同时革新作业制度，创造性地解决了系统积渣造成杂质升高、综合烧板、产量损失、电效下降、电压上升、电耗剧增、调整困难等一系列生产问题，取得了显著的效果和巨大的效益。本技术创新成果在2011年获得国家实用新型专利授权。

8.2冷却塔拆除高位槽，捕滴层舍弃尼龙网、由聚丙烯改为PVC捕滴器，增设反射头，创造性地解决了原设计存在的循环冷却管线结晶堵塞严重，酸雾捕集、喷淋效果差，无法满足工艺需求和环保要求等生产难题，改善了电解液冷却效果，提高了锌电积电流效率。本技术创新在2011年获得国家实用新型专利授权。

8.3新增两套阳极泥真空掏槽系统改造，创造性解决了原设计人工掏槽存在的除大修外东西系列每年需停电2次集中小掏槽、严重影响生产的重大缺陷，同时革新了作业制度，解放了劳

。

21

动力，改善了操作条件，提高了生产效率，优化了电积条件，降低了电积能耗。

8.4创造性将热成像仪、红外测温仪、电导率仪、万用表等监测仪器设备成功运用于锌电积工艺控制和生产管理中，实现了技术手段与生产调整的有机结合和无缝衔接，通过实时监测及调整，及时有效解决了影响槽电压的诸多问题，并且在提高电效上发挥了积极作用，从而促进了锌电积能耗的下降。

8.5创造性将锌电解废液循环贮槽改造为虹吸出液方式，从根本上解决了贮液槽、罐出口渗漏难题，有效节约了成本，降低检修费用60万/年，堵漏费用10万元/年，保障了生产稳定，降低了锌电积能耗。本技术创新成果在2011年获得国家实用新型专利授权。

8.6创造性利用PVC边角料、毛发或吸附棉设计制作油污拦截装置，固定在循环液溜槽上游端，有效解决由于有机物富集而导致的电解能耗高等问题，本技术创新成果在2013年获得国家实用新型专利授权。

附：专利证书 1） 2） 3） 4） 5）

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一种硫酸锌溶液储罐，专利号ZL2011 2 0074070.3 冷却塔新型喷淋装置，专利号ZL2011 2 0074123.1 废液循环虹吸式出液装置，专利号ZL2011 2 0074109.1 一种锌电解下供液溜槽，专利号ZL2012 2 0166823.8 一种油污拦截装置，专利号ZL2013 2 0820981.5

9、课题组主要成员及分工

项目组织及管理单位主要成员情况

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

姓名

性别 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 女 男 男 男 男 男 男

年龄 43 45 44 40 44 47 43 41 44 41 28 44 52 31 27 26 28

技术职称 高级工程师 高级工程师 高级工程师 高级工程师 高级工程师 技师 高级工程师 技师 高级工程师 高级工程师 助理工程师 工程师 工程师 助理工程师 助理工程师 助理工程师 助理工程师

文化程度 (学位) 大学 大学 大学 大学 大学 高职 大学 大专 大学 大学 大学 大专 大专 大学 大学 大学 大学

工作单位

对成果创造性贡献

杨斌 冯伟 段宏志 李德磊 刘磊 陈军 李志强 刘光立 张昱琛 孙国记 马菲菲 张明哲 黄忠林 杨万文 杨旭旭 王誉翔 岳运盛

白银公司西北铅锌冶炼厂 白银公司西北铅锌冶炼厂 白银公司西北铅锌冶炼厂 白银公司西北铅锌冶炼厂

西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂技术计划

部 西北铅锌冶炼厂生产指挥

中心 西北铅锌冶炼厂技术计划

部 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间 西北铅锌冶炼厂电解车间

研发与应用主管 项目负责人 项目产业化应用总负责人 负责技术研究、主持各项目方案

及实施 负责小试及各项目产业化工程

设计

业务主管

项目产业化工程方案设计 项目现场实施总负责人 项目组织、主持项目方案及实施 项目组织、主持项目方案及实施 项目组织、主持项目方案及实施

项目参与及设计 项目参与及实施 项目参与及实施 项目参与及实施 项目参与及实施 项目参与及实施

23

附：专利证书

24

25

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7dgv.html