锌盐产业技术创新与循环经济研究与应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 25 日 作者简介：张洪顺（1972），男，汉族，河北衡水人，大学专科，从事钢管热镀锌工艺研究。-162-锌盐产业技术创新与循环经济研究与应用 张洪顺1,2 王远志1,2 杨 刚3 翟永利1,2 丁柄皓3 1.邯郸正大制管集团股份有限公司，河北 邯郸 056011 2.河北省焊接钢管产业技术研究院，河北 邯郸 056011 3.南京格润世纪科技有限公司，江苏 南京 210000 摘要：摘要：锌盐产业技术创新与循环经济的研究和应用是必要的，对于实现锌盐产业的可持续发展和环境保护具有重要的指导意义。由于传统的锌盐产业存在粉尘不达标、单套装置天然气用量较多、滤饼中的锌含量较高等问题，影响了锌盐产业的经济效益，同时可能对环境产生不良影响。基于此，应结合锌盐产业的实际情况，通过新技术和新设备的应用，为锌盐产业的绿色发展提供更加具体可行的建议。关键词：关键词：锌盐产业；技术创新；循环经济；研究与应用 中图分类号：中图分类号：F426 0 引言 锌盐产业是重要的基础化工行业之一，广泛应用于冶金、化工、电子、农业等领域。随着社会经济的快速发展和人们对环境保护的日益重视，锌盐产业技术创新与循环经济的研究与应用已经成为当前研究的热点。锌盐产业技术创新与循环经济的结合，可以实现资源的高效利用和环境的有效保护，提高企业的核心竞争力，从而促进锌盐产业结构的升级和转型。1 锌盐产业技术创新与循环经济研究的作用 锌盐是一种重要的金属材料，在电子、冶金、化工等领域有广泛应用。通过技术创新和循环经济研究，可以在降低天然气用量的同时提高装置产量、减低滤饼中的含锌量、使颗粒物达到 30 mg/m3。同时，锌盐产业的发展和运营过程中会产生大量的废水、废气和固体废弃物，其中含有大量的重金属和有毒物质1。通过技术创新和循环经济研究，可以开发高效的废水处理技术、废气净化技术和固体废弃物综合利用技术，减少锌盐产业对环境的污染。并可以通过技术创新和循环经济研究，开发节能降耗技术、提高产品质量和运输效率的技术，降低企业的生产成本，提高企业的竞争力。此外，锌盐产业技术创新和循环经济研究可以促进产业结构的优化升级。通过引入先进的生产工艺和设备，提高产品质量和附加值，推动锌盐产业从传统的初级加工向深加工、高附加值领域转变，促进锌盐产业的高质量发展。2 锌盐产业当前存在的问题 2.1 粉尘不达标 在锌盐生产过程中，会产生大量粉尘，包括原料破碎、研磨、混合、干燥等工序。相关工序中的粉尘如果缺乏有效控制措施，会直接排放到大气中，导致粉尘污染。此外，锌盐产业中的设备经过长时间的使用，容易出现老化、磨损等问题。如果未及时进行技术创新和维护设备，可能导致粉尘控制设备的效果下降，从而产生粉尘不达标的问题。2.2 单套装置天然气用量较多 在锌盐产业中，部分企业存在老旧的生产设备，生产设备的能耗较高，使用天然气作为能源时消耗量较大。且由于市场竞争激烈，企业为了提高产能和降低成本，往往选择扩大生产规模，增加设备数量，导致总天然气用量增加2。此外，部分企业对能源节约的重要性认识不足，缺乏有效的管理和监控手段。加之缺少相应的技术支持，企业在能源利用方面缺乏创新，无法采取有效措施降低天然气的使用量，使得企业在生产过程中消耗的天然气资源较多。2.3 滤饼中的锌含量较高 锌盐产业中使用的原料可能含有较高的锌含量，导致在滤饼中锌含量也较高。这可能是由于原料的选择、采购或储存等环节出现问题。同时，企业生产过中国科技期刊数据库 工业 A-163-程中可能存在工艺问题，导致无法有效分离滤饼中的锌，使锌在滤饼中积累过多。此类问题的产生可能由于生产设备的不完善、操作方法的不当或工艺流程的不合理等原因导致，是影响锌盐产业经济效益的主要问题。3 锌盐产业技术创新与循环经济研究与应用方法 3.1 创新水平衡技术 锌盐产业在创新水平衡技术方面可以考虑利用滤饼的洗涤水作为烟气的洗涤液体。具体而言，系统中进入的水大部分可以进入滤饼洗涤液中，用于对烟气中的污染物进行洗涤和去除。同时可以利用部分水分降低石墨板坡换热器上部的过热蒸汽温度，以防止过热蒸汽对设备造成损害。在整个流程中，烟气经过洗涤液的作用，其中的污染物被去除，洗涤后的气体以气体状态进入烟囱排放。如此通过技术创新可以有效提高锌盐产业的环保水平，减少对环境的污染。同时，为了实现对水平衡技术的创新研究与应用，需要建立适当的设备和系统3。其中包括滤饼洗涤液的收集和循环利用系统，石墨板坡换热器的设计和安装，以及烟气的排放系统。此外，需要建立相应的监测和控制系统，以保障工作流程的稳定性和安全性。从而通过使用滤饼的洗涤水作为烟气的洗涤液体，锌盐产业可以提高生产过程的环保性，使锌盐产业有更好的发展前景。3.2 开发氯化锌蒸发系统 氯化锌蒸发系统是一种用于生产氯化锌产品的工艺系统。以下是开发氯化锌蒸发系统的详细步骤：（1）准备原料。首先要准备氯化锌的原料，通常可以采用氯化锌矿石或者氯化锌废料作为原料。原料需要经过破碎、筛分等处理，确保原料的粒度适宜。（2）浸出过程。将经过处理的原料与一定比例的水混合，形成浸出料。将浸出料投入浸出槽中，加热并搅拌，使矿石中的氯化锌溶解在水中。根据不同的工艺要求，可以采用单级浸出或者多级浸出。（3）分离过程。将浸出液进行固液分离，将固体废料与溶液分离。可以采用离心机或者过滤设备实现这一步骤。（4）浓缩过程。将分离得到的溶液进行浓缩，使得其中的氯化锌浓度达到一定的要求。常用的浓缩设备有蒸发器和结晶器。其中蒸发器利用加热原理，可以蒸发溶液中的水分，使溶液浓缩；结晶器利用降温原理，使溶液中的溶质结晶化，从而实现浓缩。（5）结晶过程。将浓缩后的溶液进行降温，使其中的氯化锌结晶。可采用冷却结晶、真空结晶等不同的结晶方法。结晶后的固体可以通过离心、过滤等方式进行分离。（6）干燥过程。将分离得到的氯化锌晶体进行干燥，除去其中的水分。可采用气流干燥器或者真空干燥器等设备进行干燥处理。（7）粉碎过程。对干燥后的氯化锌晶体进行粉碎，使其颗粒尺寸符合产品要求。可以采用球磨机、振动磨等设备进行粉碎。（8）包装与储存。将粉碎后的氯化锌产品进行包装，存放在干燥通风的仓库中。3.3 燃烧系统技改 锌盐产业的燃烧系统技改主要是为了提高能源利用效率、减少能源消耗和环境污染。以下是关于锌盐产业燃烧系统技改的详细描述：（1）应用先进燃烧工艺。通过改进燃烧系统的燃烧方式和燃烧设备的设计，提高燃料燃烧的效率。可以采用先进的燃烧工艺，如高效低氮燃烧技术、燃烧控制系统等，提高燃烧设备的热效率和燃烧效率，降低能源消耗。（2）脱硫降氮减排。锌盐产业中常使用的燃料如煤炭等含有硫和氮的化合物，燃烧过程中会产生大量的二氧化硫和氮氧化物等污染物。通过引入先进的燃烧控制技术、脱硫和脱硝设备，将燃料中的硫和氮含量减少到最低，以达到减少大气污染物排放的目的。（3）废热回收利用。在锌盐产业的燃烧过程中，会产生大量的烟气和废热4。通过安装余热回收装置，将烟气和热能进行回收利用，用于加热锌盐生产过程中的需要热能的环节，如锅炉、干燥等。（4）燃料替代。在改进燃烧系统的同时，锌盐产业可以考虑燃料替代，采用更清洁、低碳的燃料，以降低燃烧过程中的碳排放。（5）燃烧控制系统改进。锌盐产业可以引入先进的燃烧控制系统，实现燃烧过程的自动化、智能化控制，减少人工干预，提高燃烧效率和稳定性。通过传感器、反馈控制、数据监测等技术手段，实时监测燃烧系统的状态和参数，进行优化调整，提高能源利用效率。3.4 高温金属滤袋除尘器的应用 高温金属滤袋除尘器是应用于高温工况下的颗粒物过滤设备，其主要用途是对烟气中的颗粒物进行过滤和捕集。在锌盐产业中，高温金属滤袋除尘器可以有效解决烟气中颗粒物的排放问题，减少环境污染，中国科技期刊数据库 工业 A-164-提高生产效率。高温金属滤袋除尘器的具体应用过程如下：（1）烟气进入除尘器。烟气通过烟道进入高温金属滤袋除尘器，进入除尘器的烟气温度可达到几百摄氏度甚至更高。（2）预处理阶段。在进入除尘器之前，烟气需要经过预处理阶段，主要是降低烟气温度，避免对滤袋和设备的损坏。（3）颗粒物捕集。烟气在高温金属滤袋除尘器内通过滤袋的过程中，颗粒物被滤袋捕集。高温金属滤袋通常由耐高温合金材料制成，具有较高的耐热性和耐腐蚀性，能够适应高温工况下的长时间运行。（4）清理灰尘。随着时间的推移，滤袋上积累的颗粒物会逐渐增多，影响除尘效果。因此，需要定期进行清灰操作。清灰可以通过反吹气或机械振动等方式进行，去除滤袋上积累的颗粒物。（5）收集和处理。经过清理的颗粒物会进入收集装置，可以通过密封的收集装置安全处理颗粒物，并避免再次排放到环境中。3.5 水洗塔循环泵的应用 在锌盐产业中，水洗塔循环泵的应用是实现循环经济利用的有效途径，可以用于循环水洗塔中的水的设备，有效实现水的回收和利用，降低水资源的消耗。水洗塔循环泵具体可以通过以下流程应用：（1）安装水洗塔循环泵。首先需要在水洗塔系统中安装水洗塔循环泵。可以根据实际需要，选择适当的泵型、泵流量和泵扬程等参数，并将循环泵与水洗塔系统进行连接。（2）启动循环泵。在使用水洗塔时，启动水洗塔循环泵，使其开始工作。可以通过控制面板或操作界面对循环泵进行启动和停止控制5。（3）监控循环水质量。通过对循环水的检测和分析，可以了解循环水的质量情况。可以安装水质监测设备，如 pH 计、浊度计等，对循环水的 pH 值、浊度等参数进行实时监测。（4）过滤循环水。循环泵通常配备有过滤装置，用于过滤循环水中的杂质和固体颗粒。在实际应用中，需要定期对过滤装置进行清洗和维护，确保过滤效果和水质稳定。（5）调节循环泵参数。根据实际需求，可以对循环泵的流量、压力和循环频率等参数进行调节。可以通过控制面板或操作界面对循环泵进行参数设置和调整，以适应不同的生产工艺和需求。（6）废水处理。将废水从水洗塔中排出，送入水处理系统进行处理。处理后的废水可以通过再利用或合规排放的方式进行处理，以达到环保要求。（7）定期维护保养。定期对水洗塔循环泵进行维护保养，包括泵体清洗、密封件更换、润滑油添加等，确保循环泵的正常运行。3.6 自动压榨隔膜压滤机的应用 自动压榨隔膜压滤机是常用于固液分离的设备，可以用于化合工序固液分离。自动压榨隔膜压滤机的具体应用步骤如下：（1）做好准备工作。将自动压榨隔膜压滤机调整至适当工作状态，包括设定压力、温度等参数，并确保设备清洁和运行正常。（2）浸出液处理。将锌矿石浸出液通过管道导入压滤机的料仓，打开进料阀门，调节进料速度。随着浸出液的进入，固体颗粒将被压榨隔膜压滤机的隔膜所分离，固体颗粒残留在压滤机的滤板上，而浸出液则通过滤布和隔膜的作用，流入滤液收集槽。（3）溶液浓缩。将待浓缩的溶液通过管道导入压滤机的料仓，调节进料速度和压力。溶液在通过隔膜的过程中，水分将逐渐被蒸发出来，而浓缩后的溶液则通过滤布和隔膜，流入滤液收集槽。（4）固体废物处理。将固体废物导入压榨隔膜压滤机的料仓，调节进料速度和压力。随着压榨过程的进行，固体废物中的水分将被压榨，而固体废物残渣则会残留在压滤机的滤板上。（5）滤液处理。通过滤液收集槽将滤液导出，并根据需要进行后续处理，如回收重要物质或进行废水处理。3.7 浓缩器循环泵的应用 浓缩器循环泵由卧式离心泵，包括泵头、电机、联轴器和联轴器保护罩、底座等组成，用于向浓缩器提供喷淋循环液，向高位罐提供 ZnCl2 浓缩液，是锌盐产业技术创新的新设备。浓缩器循环泵的具体应用步骤如下：（1）安装浓缩器循环泵。将浓缩器循环泵安装在合适的位置，通常应考虑与浓缩器的连接、管道布置、泵的稳定性和维修保养便利等因素。（2）浓缩器循环泵的运行控制。根据锌盐生产的工艺要求和操作条件，对浓缩器循环泵进行运行控制。可以通过调整泵的进出口阀门开度、泵的转速、电动机功率等参数来实现。（3）维护保养浓缩器循环泵。定期对浓缩器循环泵进行检查和维护保养，包括清洗泵的内部、更换密封件、润滑轴承、调整对接面等，保障浓缩器循环泵的正常使用。（4）浓缩器循环泵的节能优化。通过优化浓缩器循环泵的运行模式、调整流量和扬程等参数，以减少能源消耗和降低运行成本。可以采用变频调速、定时定量供水等技术手段。（5）处理浓缩中国科技期刊数据库 工业 A-165-器循环泵故障问题。及时发现和解决浓缩器循环泵的故障问题，避免引起生产中断和损失。可以根据故障现象进行排查，采取相应的维修措施或更换配件。4 结束语 综上所述，通过对锌盐产业技术创新与循环经济的研究与应用的探讨，可以了解锌盐产业的发展现状以及存在的问题。在全球经济不断发展和环境问题日益严峻的背景下，锌盐产业技术创新与循环经济理念的融合已成为锌盐产业继续发展的趋势。通过技术创新和循环经济的双重驱动，可以提高锌盐产业的生产效率，并实现经济发展与环境保护的良性循环。参考文献 1彭振育.锌盐产业技术现状、工艺装备提升与发展J.河南化工,2023,40(06):9-12.2 胡 鸿 远,张 建 平,张 丽 娟.锌 盐 循 环 经 济 技 术 创 新 研 究 现 状 与 展 望 J.中 国 有 色 金 属 学报,2019,29(4):742-752.3李杰,王宏伟,黄善意.锌盐产业循环经济研究进展J.北京矿冶研究,2019,23(1):1-5.4郭宁,王亮,张永宁.锌盐循环经济技术创新与发展研究综述J.中国有色金属工程,2018,24(5):29-34.5赵亚洲,王建军,马明华.锌盐工业循环经济技术创新与应用研究进展J.四川冶金,2018,37(4):76-80.