濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法編制說明

《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》編制說明（預審稿）《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》編制組2025年05月07日《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》編制說明（預審稿）工作簡況項目必要性簡述傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝存在原料適應性差、制酸環(huán)保制約、硫酸運輸安全及銷售困難區(qū)域建廠受限等問題。濕法煉鋅氧壓浸出工藝作為上世紀80年代興起的全濕法煉鋅技術，具有投資少、金屬回收率高、原料適應性強、伴生金屬回收利用程度高、硫回收方式靈活、流程短、反應快、效率高、環(huán)境友好等優(yōu)勢，已獲國家工信部推薦，正逐步推廣。該工藝發(fā)展出一段氧壓浸出工藝和兩段氧壓浸出工藝，然而，目前國內(nèi)外缺乏針對濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法的相關標準，無法有效衡量系統(tǒng)能耗狀況。制定該標準，有助于規(guī)范熱量收支測定方法和熱效率計算口徑，為降低氧壓浸出系統(tǒng)能耗提供途徑，還能為后續(xù)制定能耗定額或分級標準奠定基礎，實現(xiàn)對相關系統(tǒng)的規(guī)范管理與有效監(jiān)控，促進企業(yè)節(jié)能改造升級和科研院校技術創(chuàng)新，推動氧壓浸出煉鋅行業(yè)健康、有序、高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。任務來源根據(jù)2023年07月24日全國有色金屬標準化技術委員會《關于征集2023年度全國有色金屬標準化技術委員會年會論證的標準項目計劃的通知》（有色標委【2023】79號）要求，云南馳宏鋅鍺股份有限公司牽頭，呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司組織起草了《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》，經(jīng)專家會議評審，成功立項。根據(jù)《工業(yè)和信息化部2024年第六批行業(yè)標準制修訂計劃》，下達修編任務，計劃標準號為2024-2119T-YS，項目周期為12個月，完成期限為2025年。標準主要起草單位為：云南馳宏鋅鍺股份有限公司，呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司，昆明有色冶金設計研究院股份公司，中國恩菲工程技術有限公司，長沙有色冶金設計研究院有限公司，昆明冶金研究院有限公司、礦冶科技集團有限公司，昆明理工大學，東北大學，中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠，云南永昌鉛鋅股份有限公司，技術歸口為全國有色金屬標準化技術委員會。根據(jù)全國有色金屬標準化技術委員會相關要求，云南馳宏鋅鍺股份有限公司牽頭，呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司組織開展《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》行業(yè)標準的制定工作。該項目旨在填補行業(yè)空白，規(guī)范濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算的相關技術，推動行業(yè)發(fā)展。（三）主要參加單位和工作成員及其所做的工作3.1主要參加單位工作情況本文件主起草單位云南馳宏鋅鍺股份有限公司、呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司在標準的編制過程中，積極組織召開關于標準起草的工作會議，布置了標準起草、數(shù)據(jù)收集等相關工作。2023年08月，呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司編制《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》有色金屬協(xié)會標準任務落實書，對標準的起草任務進行確定，成立了標準編制組，確定了時間進度安排和主要內(nèi)容等。云南馳宏資源綜合利用有限公司等企業(yè)在標準編制過程中，積極配合主編單位開展大量調(diào)研工作，為標準文件的編寫貢獻了切實可行且極具針對性的修改建議，協(xié)助了解各單位濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)狀和熱平衡狀況等，針對標準文本提出諸多修改意見，為標準文件內(nèi)容的確定打下了堅實的基礎。3.2主起草單位技術基礎云南馳宏鋅鍺股份有限公司由中鋁集團控股的上市公司，公司成立于2000年7月，注冊資本1,667,560,890元人民幣，現(xiàn)有員工10014人，是一戶以鉛、鋅產(chǎn)業(yè)為主，集地質(zhì)勘探、采礦、選礦、冶金、化工、深加工、貿(mào)易和科研為一體的央企控股A股上市公司。馳宏鋅鍺前身云南會澤鉛鋅礦，始成立于1951年1月，是我國“一五”計劃156個重點建設項目之一，也是中國最早從氧化鉛鋅礦中提取鍺用于國防尖端工業(yè)建設的企業(yè)，為“兩彈一星”的成功研制做出過貢獻。經(jīng)過60多年的傳承與創(chuàng)新發(fā)展，馳宏鋅鍺現(xiàn)已發(fā)展成為在國內(nèi)的云南、四川、內(nèi)蒙古、黑龍江、西藏、香港以及國外的加拿大、澳大利亞、玻利維亞等地擁有40家分子公司的集團化、國際化企業(yè)，資源品種覆蓋鉛、鋅、鍺、銀、金、銦、銅、鉬等多種有色金屬。截止2015年末，馳宏鋅鍺資產(chǎn)總額逾330億元，位列全國鉛鋅行業(yè)之首，具備年采礦300萬噸、選礦450萬噸、冶煉產(chǎn)能35萬噸，綜合回收金、銀、鍺、鎘、鉍、銻、銦等伴生金屬1100余噸，主要裝備、環(huán)保和工藝技術處于“國內(nèi)一流、國際先進”水平，綜合競爭力名列國內(nèi)同行業(yè)前茅。馳宏鋅鍺積極順應產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向，努力發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟，構建了“風險地質(zhì)勘探——礦山無廢開采——冶煉清潔生產(chǎn)——“三廢”循環(huán)利用——稀貴金屬綜合回收——產(chǎn)品精深加工”全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。馳宏鋅鍺具有冶金行業(yè)專業(yè)乙級、建筑行業(yè)專業(yè)丙級資質(zhì)，擁有“富氧頂吹-側吹還原和奧斯邁特粗鉛熔煉技術”、“濕法煉鋅—深度凈化—長周期電積”專有知識產(chǎn)權，“隱伏礦體定位預測方法”、“礦山膏體膠結充填采礦技術”等數(shù)十項核心技術，擁有省級實驗研究平臺3個，有效授權專利100余件。呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司于2007年6月9日成立，占地1300余畝，注冊資本金32.15億元，現(xiàn)有員工922名，管理人員占10%、專業(yè)技術人員占14%、操作維修類占76%，碩士學歷占1%、本科學歷占27%、?？茖W歷占38%、中專學歷占33%、初中學歷占1%。呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司設計規(guī)模為年產(chǎn)鉛6萬噸、鋅14萬噸、硫酸16萬噸，綜合回收稀貴金屬產(chǎn)品，年產(chǎn)值50億元。主要經(jīng)營多金屬探礦、開采、選礦、冶煉、深加工及伴生有價金屬綜合回收、國內(nèi)外貿(mào)易及投資等業(yè)務。鉛系統(tǒng)設計采用Ausmelt爐富氧頂吹氧化+富氧側吹還原熔煉工藝。鋅冶煉系統(tǒng)采用具有自有知識產(chǎn)權、世界先進的二段氧壓浸出技術，該技術是國家發(fā)改委認定未來鋅冶煉所用的標桿型技術，鋅浸出率可達98%以上，與傳統(tǒng)浸出工藝浸出率相比高出10～18個百分點，該技術與傳統(tǒng)的沸騰焙燒工藝相比，生產(chǎn)過程中沒有二氧化硫氣體產(chǎn)生，有利于環(huán)境保護，并具有較強的原料適應性及較高的金屬回收率。2019年新建14000t/a鋅鉛合金粉噴吹生產(chǎn)線。呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司2018年組織開展了高新技術企業(yè)的申報工作，2018年年底被內(nèi)蒙古自治區(qū)第一批認定為“高新技術企業(yè)”。2019年組織開展了國家實驗室的認證工作，2019年10月獲得CNAS的認證證書。呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司現(xiàn)有授權專利有38項，實用新型專利29項，發(fā)明專利8項，外觀設計專利1項。2015年成立了研發(fā)中心，現(xiàn)有車間級實驗室3個，先后與昆明理工大學、東北大學、昆明冶金研究院、湖南有色研究院等多家單位建立科研企聯(lián)合體，開展產(chǎn)、學、研技術攻關工作和高新技術產(chǎn)品的引進、開發(fā)，為鉛鋅冶煉技術的革新奠定了堅實的基礎，為高素質(zhì)、高技術、高水平科研人才的培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。云南馳宏資源綜合利用有限公司由國有控股的A股上市公司云南馳宏鋅鍺股份有限公司與彝良馳宏礦業(yè)有限公司共同出資設立，公司成立于2015年8月25日，注冊資本25.9億元。位于曲靖市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)寧州路1號，占地面積1406畝。是一戶以鉛鋅冶煉為主，集冶金、化工、深加工和科研為一體的企業(yè)。云南馳宏資源綜合利用有限公司設計產(chǎn)能為：年產(chǎn)電鉛10萬噸、電鋅10萬噸、粗鉛8萬噸、硫酸28萬噸、1.6㎡陰陽極板2.4萬片、3.2㎡陰陽極板3.2萬片、金150千克、銀180噸、鎘、鉍、銻400余噸等稀貴金屬的綜合生產(chǎn)能力，同時具有利用余熱年發(fā)電5200萬千瓦時，附產(chǎn)硫酸銨化肥14000T/a的生產(chǎn)能力。云南馳宏資源綜合利用有限公司擁有34項自主知識產(chǎn)權，15項省級以上科技成果，具備較強的科技創(chuàng)新能力。公司自2016年起連續(xù)5年實現(xiàn)正利潤，成為馳宏鋅鍺冶煉企業(yè)的名片，公司先后被云南省政府、曲靖市政府授予“高新技術企業(yè)”“節(jié)水標桿型企業(yè)”“綠色工廠”“曲靖市企業(yè)技術中心”“云南省2021年工業(yè)企業(yè)鉛冶煉能效領跑者”、“云南省質(zhì)量標桿企業(yè)”等榮譽稱號。3.3主要工作成員所負責的工作情況本文件主要起草人及工作職責見表1：表1本文件主要起草人及工作職責序號姓名所屬單位工作職責1謝庭芳呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司標準文本內(nèi)容總體審核2伍賀東呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司標準文本主要內(nèi)容編寫，規(guī)范標準格式3段超昆明有色冶金設計研究院股份公司標準文本主要內(nèi)容編寫，規(guī)范標準格式4鄧偉呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司標準編制整體工作統(tǒng)籌、組織5章怡萌呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司標準文本規(guī)范標準格式、對外聯(lián)絡及調(diào)研組織協(xié)調(diào)6梁爽呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司協(xié)助進行資料收集與分析，參與標準起草工作（四）主要工作過程1立項階段2023年10月，云南馳宏鋅鍺股份有限公司向全國有色金屬標準化技術委員會提交《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》標準項目建議書、標準草案及立項說明等材料。經(jīng)專家論證，項目符合行業(yè)發(fā)展需求，同意立項開展后續(xù)工作。2024年12月，根據(jù)《工業(yè)和信息化部2024年第六批行業(yè)標準制修訂計劃》，工業(yè)和信息化部下達《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》有色金屬協(xié)會推薦性行業(yè)標準的任務，計劃標準號為2024-2119T-YS，項目周期為12個月，完成期限為2025年，技術歸口單位為全國有色金屬標準化技術委員會。2起草階段2.1召開編制組動員大會本項目在下達計劃之日起，云南馳宏鋅鍺股份有限公司迅速成立標準編制組，集結生產(chǎn)、冶金、研發(fā)等多領域專業(yè)人才。標準編制組全面收集國內(nèi)外相關資料，包括行業(yè)研究報告、企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)有熱平衡測定與計算相關標準等。對采用氧壓浸出工藝的企業(yè)進行廣泛調(diào)研，了解其生產(chǎn)工藝、設備運行、能耗狀況等信息。標準編制組組織多次內(nèi)部會議，對收集的資料進行深入討論與分析，確定標準的基本框架、結構和主要內(nèi)容，形成《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》標準草案初稿。2.2編制征求意見稿2023年09月，云南馳宏鋅鍺股份有限公司標準編制組對標準草案初稿進行內(nèi)部審核與修改，并邀請相關專家召開研討會，就標準草案的技術內(nèi)容、計算方法、測定流程等進行深入討論。根據(jù)專家意見，對標準草案進行完善，明確熱平衡測定與計算的基準條件、測定體系、計算單位等關鍵內(nèi)容，規(guī)范測定項目、方法及數(shù)據(jù)處理方式，形成《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》（征求意見稿）。2025年01月，云南馳宏鋅鍺股份有限公司標準編制組在行業(yè)內(nèi)廣泛征求意見，收集各單位反饋，進一步優(yōu)化標準內(nèi)容，形成《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》討論稿。2025年04月，云南馳宏鋅鍺股份有限公司標準編制組，根據(jù)收集到的行業(yè)內(nèi)相關的意見，編制組對標準文稿進行了進一步修改，形成《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》預審稿。標準編制原則本標準的制定遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”原則，以先進性、科學性、合理性和可操作性為導向，依據(jù)GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》進行起草。旨在統(tǒng)一濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法，規(guī)范行業(yè)操作，提高熱效率計算的準確性，為企業(yè)節(jié)能降耗提供科學依據(jù)，促進氧壓浸出煉鋅行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。三、確定內(nèi)容的主要依據(jù)（一）主要內(nèi)容本標準涵蓋濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算的基準條件、測定體系、計算單位、測定項目、方法、物料平衡與熱平衡計算、熱平衡表編制、熱效率計算及主要技術指標確定等內(nèi)容。還規(guī)定了熱平衡測定分析方法和改進建議的提出要求，為企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)工藝、降低能耗提供指導。（二）確定內(nèi)容的主要原則、依據(jù)2.1編制原則本文件起草單位自接受起草任務后，成立了標準編制組負責收集國內(nèi)外相關標準、技術文獻和企業(yè)生產(chǎn)資料等資料，充分借鑒現(xiàn)有熱平衡測定與計算的先進理念和方法，初步確定了《濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法》標準起草所遵循的基本原則和編制依據(jù)：結合國內(nèi)濕法煉鋅氧壓浸出企業(yè)的實際生產(chǎn)情況，綜合考慮不同工藝配置、設備類型和操作條件，確保標準的合理性和實用性。依據(jù)行業(yè)技術發(fā)展水平和實際測試數(shù)據(jù)，科學確定熱平衡測定與計算的各項技術指標和參數(shù)取值范圍。嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的要求規(guī)范標準的格式和結構，保證標準的規(guī)范性和可讀性。2.2確定標準主要內(nèi)容的依據(jù)通過對國內(nèi)外相關技術資料的檢索，發(fā)現(xiàn)針對濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算的標準尚屬空白。本標準主要依據(jù)國內(nèi)多家采用氧壓浸出工藝企業(yè)的生產(chǎn)實踐數(shù)據(jù)、技術經(jīng)驗，以及相關科研成果和理論研究進行制定。參考了國內(nèi)其他熱平衡測定與計算方法的相關標準，結合氧壓浸出工藝特點，確定了適用于該系統(tǒng)的熱平衡測定與計算方法。標準文本的主要內(nèi)容1、范圍明確本標準適用于濕法煉鋅生產(chǎn)中以氧氣為氧化劑、蒸汽等加熱介質(zhì)為初始能的硫化鋅精礦氧壓浸出系統(tǒng)的熱平衡測定與計算。2、術語和定義對一段氧壓浸出工藝、兩段氧壓浸出工藝等相關術語進行定義，便于理解和應用標準內(nèi)容。3、熱平衡測定與計算標準規(guī)定基準溫度采用0℃，基準壓力采用101325Pa，明確卡與焦耳換算關系。以1000kg鋅精礦為基準進行物料平衡和熱平衡計算，熱設備能量平衡符合GB/T2587規(guī)定。分別闡述一段氧壓浸出工藝和兩段氧壓浸出工藝的熱平衡測定體系范圍。確定物料平衡計算單位為kg/h，熱平衡計算單位為kJ/h。4、設備概況與工藝流程介紹濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)主要設備概況，包括礦漿預熱裝置、酸液預熱裝置、氧壓釜、閃蒸槽、調(diào)節(jié)槽等設備的規(guī)格參數(shù)和產(chǎn)能情況。繪制一段氧壓浸出工藝和兩段氧壓浸出工藝原則流程圖，展示工藝過程。5、熱平衡測定條件要求熱平衡測定在設備投產(chǎn)或大修投產(chǎn)后中期，系統(tǒng)生產(chǎn)和工藝狀況穩(wěn)定、技術參數(shù)正常、設備無故障時進行。測定時間不少于3個班組，測定次數(shù)不少于三個班次。測定用儀器儀表及計量器具需在檢定周期內(nèi)。6、測定項目與方法詳細列出一段氧壓浸出工藝和兩段氧壓浸出工藝的測定項目，包括投入物料（礦漿、酸液、分散劑溶液、氧氣、熱源等）和產(chǎn)出物料（浸出礦漿、冷凝水或冷凝液、乏汽等）的流量、濃度、溫度、密度、比熱等參數(shù)的測定，以及碳酸鹽吸熱、表面散熱損失測定等。明確各項目測點位置、測定儀器與方法、測試頻率及取值原則。提供物料平衡表和熱平衡計算表的格式及計算方法，用于記錄和計算物料和熱量收支情況。7、熱平衡及主要技術指標規(guī)定熱平衡計算方法，明確熱收入項（反應放熱、物料帶入顯熱、間接加熱帶入熱等）和熱支出項（物料帶走熱、反應吸熱、設備散熱損失等）的計算方式。建立熱平衡表，要求熱平衡允許相對誤差為±5%。給出系統(tǒng)熱效率計算公式，規(guī)定蒸汽單耗、氧氣單耗等主要技術指標的計算方法和單位。8、熱平衡測定分析與改進建議要求測試單位根據(jù)測定數(shù)據(jù)，對設備結構、操作及工藝制度進行分析，評價熱平衡及主要技術指標。提出節(jié)能途徑、改進建議及研究課題，以提高系統(tǒng)熱效率，降低能耗。運行與管理本標準實施后，企業(yè)應建立熱平衡測定與計算的管理制度，定期開展熱平衡測定工作。對測定數(shù)據(jù)進行詳細記錄和分析，建立數(shù)據(jù)檔案，便于對比不同時期的能耗情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取改進措施。根據(jù)熱平衡測定結果，優(yōu)化生產(chǎn)操作，調(diào)整工藝參數(shù)，合理配置能源，提高能源利用效率，降低生產(chǎn)成本。同時，鼓勵企業(yè)將熱平衡測定與計算納入日常生產(chǎn)管理體系，持續(xù)改進生產(chǎn)工藝和設備，實現(xiàn)節(jié)能減排目標。預期達到的社會效益本標準的實施將為濕法煉鋅氧壓浸出行業(yè)提供統(tǒng)一的熱平衡測定與計算方法，有助于規(guī)范行業(yè)能耗管理。促進企業(yè)節(jié)能改造升級，減少能源浪費，降低環(huán)境污染，推動行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。提升我國在鋅冶煉領域的技術水平和國際競爭力，增強我國在有色金屬行業(yè)的話語權，為實現(xiàn)有色金屬行業(yè)科技強國戰(zhàn)略目標提供支持。項目先進性、創(chuàng)新性及經(jīng)濟和社會效益本項目在國內(nèi)率先制定濕法煉鋅氧壓浸出系統(tǒng)熱平衡測定與計算方法的行業(yè)標準，填補了行業(yè)空白。創(chuàng)新地結合氧壓浸出工藝特點，綜合考慮多種因素確定熱平衡測定與計算方法，具有較強的針對性和實用性。通過規(guī)范熱平衡測定與計算，企業(yè)可準確評估能耗狀況，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。推動行業(yè)節(jié)能降耗，減少能源消耗和污染物排放，具有顯著的社會效益和