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1、HDB/YS005-2001 锌锭加工贸易单耗标准编制说明 1任务来源 为加强加工贸易单耗管理，规范和完善海关和外经贸管理部门对单耗审批、备案、核销，落实国务院关于加强对加工贸易管理的政策措施，打击伪报单耗的不法行为，促进加工贸易的健康发展，根据加工贸易单耗标准制定工作联络小组工作计划，特制定锌锭加工贸易单耗标准。 我国锌储量为9212万吨，居世界第二位。近几年来，我国锌的冶炼能力逐年增大，目前，产能已超过210万吨。而锌精矿的产量从1996～1999年以9.7%递增，但2000年狂减32%为99.5万吨。所以国内目前锌精矿供不应求，因而我国的锌精矿进口量将逐年增加。根据海关总署和
2、国家经济贸易委员会文件[署办发（2001）84号]的精神，受中国有色金属工业协会委托，由全国有色金属标准化技术委员会重金属分技术委员会秘书处负责锌锭加工贸易单耗标准的起草修订工作。 中国有色金属工业标准计量质量研究所以中色标所字（2001）第40号《关于开展有色金属加工贸易产品损耗率调查的函》发文给相关单位进行了一次广泛的函调，根据调查结果，形成了锌锭加工贸易单耗标准送审稿。 本标准由海关总署加工贸易监管司、国家发展改革委经贸司组织相关工业协会、企业的工艺、技术专家和海关加工贸易保税专业技术人员组成的评审委员会进行审定。 2 制定单耗标准的原则 单耗标准制定原则应符合加工贸易企
3、业的生产实际。贯彻国家税收政策、产业政策和外贸政策。以国家标准、行业标准或该行业加工贸易的平均生产水平为制定基础。促进加工贸易企业的技术进步和公平竞争，便于海关有效监管和相关单耗数据的使用和维护。 3 单耗标准的执行幅度 单耗标准一般设定最高上限值，涉及出口征税商品设定最低下限值。各地外经贸主管部门和海关应在单耗标准的幅度范围内按加工贸易企业的生产实际审批和核定加工企业生产成品的单耗。 4 技术论证及适用范围 4.1原材料 （1）锌精矿 自然界未发现有自然锌，较常见的含锌矿物是闪锌矿ZnS、磁闪锌矿nZnS-mFeS、菱锌矿ZnCO3、硅锌矿Zn2SiO4和异极矿Zn2Si
4、O4·H2O。通常可将锌矿石分为两种，硫化矿和氧化矿。自然界中较多的是硫化矿，而且以ZnS最为重要，次生的氧化矿在冶炼中仅有次要的意义。 锌的单金属硫化矿在自然界中很少发现，一般多与铅共生，还含有金、银、砷、锑、镉和其它有价金属。 锌矿石经选矿富集后获得锌精矿，粒度小于150μm，含锌约在38%～62%，其它为脉石成分，硫化锌精矿中锌、铁、硫三者的总量为90%～95%。根据行业标准YS/T320-1997《锌精矿》的规定，其化学成分和产品分类如表1： 表1 % 品级 Zn 不小于 杂质含量不大于 品级 Zn
5、 不小于 杂质含量不大于 Cu Pb Fe As SiO2 Cu Pb Fe As SiO2 一级 55 0.8 1.5 6 0.2 4.0 三级 45 1.0 2.0 12 0.5 5.5 二级 50 1.0 1.0 8 0.4 5.0 四级 40 1.5 2.5 14 0.5 6.0 其中还规定，锌精矿中的银、硫为有价元素，应报出数据；锌精矿中的镉、氟含量应分别不大于0.3%，锑的含量应不大于0.03%，锡的含量应不大于0.1%；四级品铁闪锌矿含铁允许不大于18%；锌精矿中水分应不大于12%，冬季应不大于8%。
6、 锌精矿的检验方法：锌精矿的水分含量的测定按GB/T14261-1993《散装浮选锌精放取样、制样方法》中的规定进行，锌精矿化学成分的测定按GB/T8151-2000《锌精矿化学分析方法》的规定进行。锌精矿的粒度测定，用孔径为150μm的标准筛进行筛分。 4.2锌锭 （1）锌锭的品质要求 锌精矿经焙烧还原蒸馏或浸出后电积获得锌。按国标GB/T470-1997《锌锭》的规定，锌锭按化学成分分为五个牌号，见表2： 表 2 锌锭的化学成分及牌号 牌号 化学成分，% Zn 不小于 杂质含量，不大于 Pb Cd Fe Cu Sn Al As Sb 总和 Zn99.
7、995 99.995 0.003 0.002 0.001 0.001 0.001 — — — 0.0050 Zn99.99 99.99 0.005 0.003 0.003 0.002 0.001 — — — 0.010 Zn99.95 99.95 0.020 0.02 0.010 0.002 0.001 — — — 0.050 Zn99.5 99.5 0.3 0.07 0.04 0.002 0.002 0.010 0.005 0.01 0.50 Zn98.7 98.7 1.0 0.20 0.05
8、0.005 0.002 0.010 0.01 0.02 1.3 注：Zn99.99的锌锭用于生产压铸合金，最高铅含量应为0.003%。 （2）锌锭的试验方法： 锌锭的化学成分仲裁分析方法按GB/T12689-2000《锌及锌合金化学分析方法》的规定进行。锌锭的表面质量用目视检测。 （3） 性质和用途 锌在元素周期表中，原子序数为30，属第二副族元素。其性质为： a 物理性质 锌是白略带蓝灰色的金属，它是物理性质特点是熔点沸点都很低，质软，有展性。但加工后则变硬，熔化后的流动性良好。其物理性质如表3所示。 表 3 锌的主要物理性质 名称 原子量 熔点 沸点 密
9、度 比热 熔化热 气化热 20℃ 500℃ 800℃ 单位 ℃ ℃ g/cm3 J/mol•K J/mol J/mol 数量 65.37 419.505 906.97 7.13 6.58 6.22 25.0236 7386 114754 锌有三种结晶状态：α、β和γ锌，其同质异性变化温度为170和330℃。在熔点附近的锌蒸气压很小，但液态锌蒸气压随温度升高而急增，906.97℃时即达到101325Pa，这是火法炼锌的基础。 b 化学性质 锌在常温下不被干燥的氧或空气所氧化，在潮湿空气中往往形成一层灰白色的致密碱式碳酸锌ZnCO3•3Zn(
10、OH)2而防止了锌的继续被侵蚀。熔融的锌能与铁形成化合物并保护钢铁，此特点被用在镀锌上。 常温下无空气的水对锌没有作用，但在红热温度时，锌易分解水蒸气，生成氧化锌。在空气中加热金属至505℃即可燃烧生成非晶形氧化锌。锌易为硫酸或盐酸所溶解并放出氢气，也可溶于碱中，但溶解速度不及在酸中快。锌可与水银生成汞齐。 c 锌的用途 锌的消费主要消耗在镀锌方面，作覆盖层用以保护钢材和铅铁制品。锌还能与许多金属形成性质优良的合金，如黄铜、青铜、还有铜锡铅锌形成的抗磨合金等，在机械工业、国防工业和交通运输业中得到广泛应用。高纯锌制造的Ag-Zn电池，多用于飞机和航天仪表上，由于锌的熔点低和流动性好，适于
11、压铸制造各种精密铸件。锌的抗腐性良好，可用于制造火药箱、贮存器和无线电装置零件。在化学工业中，锌可供制造颜料。氧化锌还用于橡胶制造业，氯化锌可作为木材防腐剂等。 4.3锌锭生产方法及工艺流程 炼锌的方法很多，归结起来分火法和湿法。火法炼锌有鼓风炉、竖罐、电炉、平罐等法。当前湿法炼锌在工业上占领先地位，它的产量占总产锌量的80%。 a火法炼锌 火法炼锌的基本原理就是将氧化锌在高温下用碳质还原，并利用锌沸点低的特点，使锌以蒸气挥发，然后冷凝为液体锌。以竖缺罐炼锌为例，其原则工艺流程如图1： 锌精矿 沸腾焙烧
12、 烟 气 焙烧 旋涡收尘器 电收尘器 SO2烟气 （≥57％） 烟尘(≥48％) 高烟尘（≥35％） 硫酸 尾气排空
13、 回 转 窑 二次矿(≥52％) 镉尘 综合利用系统（提镉） 返回物 混合配料 制团机 生团矿（34～38％） 团矿干燥库
14、 干团矿 焦结炉 焦结返粉（≥38％） 焦结矿（≥40％） 焦结ZnO（≥30％） 综合利用系统（提铟） 竖 罐 （≥80％）（≥60％） 锌粉、兰粉 管道、锅炉、布袋ZnO (≥50％)
15、 锌疙疤 残渣 （≤1.5％） 液体锌（≥98.7％） 旋涡炉 精馏塔 旋涡尘（≥25％） 锌渣 粗铅 B号锌 精锌（≥99.99％） 硬锌（≥90％） （≥75％） （≤5％） （≥98％）
16、 综合利用系统 生产氧化锌 （提取铟） 注：括号中为锌含量，B号锌是无镉锌，硬锌是锌铁合金。 从图1可以看出，火法炼锌中，硫精矿经过高温沸腾焙烧、制团、蒸馏最后冷凝得到粗锌，粗锌经过精馏精炼后得到高品级的锌。并在此过程中回收其它的有价金属，如铟、镉、铜、铅、钴和锗等。 b 湿法炼锌 湿法炼锌的实质是用稀硫酸溶剂溶解焙烧矿中的锌，然后对此溶液进行净化除去其中的杂质，送往电积、熔铸得最终成品锌。所以湿法炼锌共包括焙烧、浸出、净化、电解和熔铸五个工序。其工艺流程如图2所示： 硫化锌精矿（≥48％） 酸化焙烧 酸化矿（≥54％）
17、干式球磨机 磨后矿 焦粉 浸出渣 浸 出 （≤22％） 挥发窑 含杂质硫酸锌溶液（140~160g/L） 锌粉、Sb2O3 氧化锌（≥55％） 净 化 多膛炉 纯净硫酸锌溶液 净化渣（≤35％） （140~160g/L） 多膛炉氧化
18、锌（≥55％） 电 解 浸出 渣 阴极锌（≥99.99％） 粗镉工序 含锌溶液 铟生产 熔 铸 锌 锭（≥99.99％） 粗镉 粗 铟 注：括号中为锌含量 图2 湿法炼锌工艺流程简图 c 混合铅锌炼法 目前我国还有一种将铅锌混合精矿经混合配料烧结，然后经密闭鼓风炉熔炼得到精铅、精锌的工艺。其工艺流程见图3： 铅精矿
19、 锌精矿 混合矿 中间物料（烟尘、次ZnO、兰粉、浮渣等） 配料 Pb(16%～20%)Zn 干燥窑 混合料 石灰石 返粉 配 料
20、 混合制粒 烧结机 SO2烟气 烟尘 烧成物 返配料 电收尘 烟尘 烧结块 返配料 返粉 ISP
21、 焦炭 SO2烟气 热风 送制酸系统 LCV 粗锌 浮渣 兰粉 烟尘 铅与渣 作燃料用 送压团或 返烧结 返烧结 烧结配料 配料 配料 铅塔
22、 电热前床 粗铅 硬锌 含镉锌 浮 渣 B锌 粗铅 前床渣 送ISF 制锌粉 制硫酸锌 送B塔 回收锗 回收锗 镉 塔 熔铅锅 烟化炉 高镉锌 阳极板 浮渣 烟化渣
23、次ZnO 送反射炉 弃 返烧结配料 精锌 粗镉塔 电解槽 粗 镉 电解液 残极 阳极泥 析出铅 送金银工段
24、精镉 精炼锅 氧化渣 电铅 图3 铅锌混合熔炼工艺流程图 5损耗原因及环节 （1）工艺损耗 无论是湿法冶金还是火法冶炼，其主要损失弃渣损失。此外，烟气的排放与电解液的滴漏也会引起锌的损失。 锌冶炼生产过程中的金属主要损失情况： A火法炼锌以竖罐炼锌为例: 高温流态化焙烧工序的金属回收率为99.5%，金属损失0.5%； 炉料的制团焦结工序的
25、金属回收率为99%，金属损失占投入工序金属量的1%； 竖罐蒸馏工序的金属回收率为97%，金属损失占投入工序金属量的3%； 精馏精炼工序的金属回收率为99.5%，金属损失占投入工序金属量的0.5%； 按以上各工序金属回收率计算，火法锌冶炼总回收率为95%，金属损失为5.0%。 B湿法炼锌： 酸化焙烧工序的金属回收率为99.5%，金属损失为0.5%； 锌焙烧矿浸出工序的金属回收率为97%，金属损失占投入工序金属量的3%； 浸出液净化工序的金属回收率为99.5%，金属损失占投入工序金属量的0.5%； 电解沉积工序的金属回收率为99.8%，金属损失占投入工序金属量的0.2%； 阴极锌
26、熔铸工序的金属回收率为99.5%,金属损失占投入工序金属量的0.5%； 按以上各工序金属回收率计算，湿法锌冶炼总回收率为95%，金属损失为5.0%。 （2）途耗 锌精矿在运输、贮存过程中也有损耗，但在本标准中，途耗将不包括在内。 6锌冶炼行业单耗状况 我国锌资源比较丰富，储量居世界第二。近几年来，我国的锌冶炼能力进入快速增长时期，目前国内的锌生产能力已经达到了214万吨，而锌精矿的产量到2000年却只有99.5万吨（金属量）。因而缺口很大，预计今后几年内。锌精矿的进口量将进一步加大。 我国的大大小小的锌生产企业很多，达五六百家，几乎遍及全国各省。但其中大型的企业不足20多家，主要有
27、葫芦岛锌厂、水口山矿务局、株洲冶炼厂、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司、柳州锌品厂、柳州龙城化工总厂、会泽铅锌矿、白银有色金属公司等、其中有五家企业六个牌号在伦敦金属交易市场注册。而所有的这些企业所采用的冶炼工艺也不尽相同，几乎所有的炼锌工艺在我国都能找到。所以，各个企业的单耗指标、工艺指标、能耗指标相差很大。 根据锌冶炼行业的情况，要制定企业都满意单耗标准，难度很大。因此本标准以行业平均水平作参考，根据各企业返回的调研数据，综合后提出的。将回收率基数定在95%左右。 7标准执行原则 标准执行条例中列举的锌锭品位是以国标GB/T470-1997《锌锭》中的Zn99.99和Zn99.995两个牌号作为计算依据的。符合本标准的其它牌号的单耗计算参照公式（1）进行。
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