圆块孔式石墨换热器在废电解液升温中的应用

李 厚,崔红红,杨 卓

(巴彦淖尔紫金有色金属有限公司,内蒙古 巴彦淖尔 015543)

湿法炼锌浸出工艺多采用常规浸出、热酸高温浸出和直接浸出,内蒙古某公司湿法炼锌系统采用热酸高温浸出工艺,该工艺用于浸出的主要反应介质废电解液,由于废电解液腐蚀性强、易结晶,如何选用高效、耐用、维护方便的换热器是热酸高温浸出工艺各相关企业面临的难题。

截止目前,该公司在废电解换热器选型方面,有螺旋板式换热器、板式换热器、圆块孔式石墨换热器,使用过程中积累了不少经验。本文初步总结了三种换热器在热酸高温浸出工艺中对废电解液加热升温生产实践中应注意的问题,最终选择圆块孔式石墨换热器的原因,以及在日常结晶清理和日常维护中注意的问题。

1 废电解液成分及工艺条件

废电解液,含固量15%,H2SO4:150～180 g/L,Zn2+:50～60 g/L,Mn:7～11 g/L,Ca:0.8～1.2 g/L,Mg:20～30 g/L,Cl-:200～500 mg/L,F-:80 mg/L,比重:1.2～1.5。

加热蒸汽采用压力0.6 MPa、温度160 ℃左右、热焓值2.59 百万千焦/t 的饱和蒸汽,加热废电解液,由35 ℃左右,加温至90～95 ℃,流量也较大(100～150 m3/h)。

2 三种换热器生产使用情况

2.1 螺旋板式换热器使用情况

螺旋板式换热器,材质为904L,板厚4 mm。使用时间是2009 年开车至2011 年,螺旋换热器使用流量约100 m3/h,流量无法达到生产流量,换热温度大约可换热20～30 ℃,使用过程中结晶速度快,使用清理周期最长时间一个月,清理结晶困难,无法彻底清理干净。废电解液经浓密机溢流后再经换热器,结晶堵塞周期延长至1.5 个月,但螺旋板后出现均匀性腐蚀,35 天时板厚由4 mm 减薄至0.8 mm,焊缝处腐蚀破坏严重,已经不能再用。……