第一節(jié) 產(chǎn)品定義及發(fā)展歷程
鋅錠是指純度在90%以上的純鋅。鋅按化學(xué)成分的不同鑄為不同牌號(hào)的鋅錠:
1、0號(hào)鋅。①鋅含量不小于99.995%;②主要雜質(zhì)元素與一號(hào)鋅相同;③用于制造高級(jí)合金 及特殊用途。
2、一號(hào)鋅。①鋅含量不小于99.99%;②主要雜質(zhì)元素與二號(hào)鋅相同;③主要用于高級(jí)氧化鋅、醫(yī)藥與化學(xué)試劑、電鍍鋅、壓鑄零件。
3、二號(hào)鋅。①鋅含量不小于99.95%;②主要雜質(zhì)元素與三號(hào)鋅相同;③主要用于制鋅合金 、電池鋅片及壓鑄零件。
4、三號(hào)鋅。①鋅含量不小于99.90%;②主要雜質(zhì)為:鉛、鎘、銅、鐵、錫;③主要用于鋅 板、熱鍍鋅及銅合金。
5、四號(hào)鋅。①鋅含量不小于99.5%;②主要雜質(zhì)為:鉛、鐵、鎘、銅、砷、銻、錫、鋁; ③主要用于制鋅板、鋅粉、熱鍍鋅、普通鑄件及氧化鋅。
6、五號(hào)鋅。①鋅含量不小于98.7%;②主要雜質(zhì)為:鉛、鐵、鎘、銅、砷、銻、錫、鋁; ③主要用于制含鋅銅鉛合金、普通氧化鋅和普通鑄件。
中國(guó)是最早發(fā)明煉鋅的國(guó)家。古代稱鋅為“倭鉛”。煉鋅,據(jù)史料記載至遲在10世紀(jì)的五代就已能冶煉。貴州赫章志上即有該縣媽姑地區(qū)在五代后漢高祖天福年間(公元947年)開(kāi)始煉鋅的記載。明代宋應(yīng)星在《天工開(kāi)物》中也有敘述,用爐甘石作原料,用坩堝冶煉,書(shū)中附有圖。
明、清時(shí)鋅主要用配制黃銅,供鑄錢及制造各種器皿用。約在17世紀(jì)初開(kāi)始向歐洲出口鋅錠。1745年從廣州裝運(yùn)鋅錠的一艘船在瑞典哥德堡觸礁沉沒(méi),1872年被打撈起一部分鋅錠,經(jīng) 分析 鋅含量達(dá)98.99%,可見(jiàn)當(dāng)時(shí)中國(guó)冶煉鋅的水平是相當(dāng)高的。
中國(guó)古代不僅對(duì)鉛鋅的冶煉和利用有重要?jiǎng)?chuàng)舉,而且很早就認(rèn)識(shí)了鉛鋅礦的產(chǎn)出分帶性。在《管子·地?cái)?shù)篇》中就記載“上有陵石者,下有鉛錫赤銅”,“上有鉛者,其下有銀”。當(dāng)代許多鉛鋅礦床的勘查有不少的礦區(qū)都是通過(guò)古礦硐和冶煉爐渣遺址等發(fā)現(xiàn)的。
近百年來(lái),在舊中國(guó)時(shí)期鉛鋅業(yè)基礎(chǔ)薄弱,只有幾個(gè)規(guī)模小的礦山和工廠,采礦、選礦、冶煉基本上土法生產(chǎn),最高年產(chǎn)量,鉛8900t、鋅7100t。新中國(guó)成立后,鉛鋅業(yè)發(fā)展很快。經(jīng)過(guò)40多年來(lái)的大規(guī)模地質(zhì)勘查,探明了豐富的鉛鋅礦產(chǎn)資源,建設(shè)了一大批國(guó)營(yíng)大中型鉛鋅礦山和冶煉廠,形成了較大的采選冶生產(chǎn)能力,產(chǎn)量居于世界前列。1996年鉛精礦(金屬含量,下同)產(chǎn)量64.3萬(wàn)t,鋅精礦(金屬含量,下同)產(chǎn)量112.1萬(wàn)t。鉛鋅金屬產(chǎn)量(含礦產(chǎn)產(chǎn)量和雜產(chǎn)產(chǎn)量):鉛70.6萬(wàn)t,居世界第2位;鋅118.4萬(wàn)t,居世界第1位。現(xiàn)在不僅滿足國(guó)內(nèi)需求,而且還出口鉛鋅產(chǎn)品,成為世界鉛鋅生產(chǎn)大國(guó)之一。
金屬鋅是6種主要的有色基礎(chǔ)資源之一,其產(chǎn)量與消費(fèi)量?jī)H次于銅和鋁。我國(guó)的鋅產(chǎn)量在1995年超過(guò)當(dāng)時(shí)的世界第一大生產(chǎn)國(guó)加拿大后已連續(xù)9年位列世界第1位,并且在全球鋅產(chǎn)量中所占比例逐年增加,2005年我國(guó)鋅產(chǎn)量達(dá)到271萬(wàn)噸,占到全球鋅產(chǎn)量的26%。
在產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí),我國(guó)鋅消費(fèi)也出現(xiàn)大幅增長(zhǎng),從1995年的68.5萬(wàn)噸猛增到2005年的292萬(wàn)噸,十年間增長(zhǎng)了3倍多,年均增長(zhǎng)率達(dá)到了13.5%,遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)與國(guó)際的鋅產(chǎn)量年均增長(zhǎng)水平。從2000年起我國(guó)的鋅消費(fèi)水平就已經(jīng)超過(guò)了美國(guó)成為了全球第一大消費(fèi)國(guó),截止到2005年我國(guó)的鋅消費(fèi)占到了全球消費(fèi)的28%,我國(guó)2004年起又從鋅的凈出口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閮暨M(jìn)口國(guó)。
第二節(jié) 產(chǎn)品特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 分析
鋅錠的用途:主要用于壓鑄合金,鋅與其它金屬的合金在電鍍、噴涂等 行業(yè) 得到廣泛的應(yīng)用.。鋅錠還用于電池業(yè)、印染業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、橡膠業(yè)、化學(xué)工業(yè)等。
1、鍍鋅
鋅具有優(yōu)良的抗大氣腐蝕性能,所以被主要用于鋼材和鋼結(jié)構(gòu)件的表面鍍層(如鍍鋅板),廣泛用于汽車、建筑、船舶、輕工等 行業(yè) 。近年來(lái)西方國(guó)家開(kāi)始嘗試直接用鋅合金板做屋頂覆蓋材料,其使用年限可長(zhǎng)達(dá)120-140年,而且可回收再用,而用鍍鋅鐵板作屋頂材料的使用壽命一般為5-10年。
2、制造銅合金材(如黃銅)
用于汽車制造和機(jī)械 行業(yè) 。鋅具有適用的機(jī)械性能。鋅本身的強(qiáng)度和硬度不高,但加入鋁、銅等合金元素后,其強(qiáng)度和硬度均大為提高,尤其是鋅銅鈦合金的出現(xiàn),其綜合機(jī)械性能已接近或達(dá)到鋁合金、黃銅、灰鑄鐵的水平,其抗蠕變性能也大幅度被提高。因此,鋅銅鈦合金目前已被廣泛應(yīng)用于小五金生產(chǎn)中。
3、用于鑄造鋅合金
主要為壓鑄件,用于汽車、輕工等 行業(yè) 。許多鋅合金的加工性能都比較優(yōu)良,道次加工率可達(dá)60%-80%。中壓性能優(yōu)越,可進(jìn)行深拉延,并具有自潤(rùn)滑性,延長(zhǎng)了模具壽命,可用釬焊或電阻焊或電弧焊(需在氦氣中)進(jìn)行焊接,表面可進(jìn)行電鍍、涂漆處理,切削加工性能良好。在一定條件下具有優(yōu)越的超塑性能。
此外,鋅具有良好的抗電磁場(chǎng)性能。鋅的導(dǎo)電率是標(biāo)準(zhǔn)電工銅的29%,在射頻干擾的場(chǎng)合,鋅板是一種非常有效的屏蔽材料,同時(shí)由于鋅是非磁性的,適合做儀器儀表零件的材料及儀表殼體及錢幣,同時(shí),鋅自身及與其他金屬碰撞不會(huì)發(fā)生火花,適合作井下防爆器材。
4、用于制造氧化鋅
廣泛用于橡膠 、涂料、搪瓷、醫(yī)藥、印刷、纖維等工業(yè)。
5、用于制造干電池,以鋅餅、鋅板形式。
鋅具有適宜的化學(xué)性能。鋅可與NH4CI發(fā)生作用,放出H+正離子。鋅-二氧化錳電池正是利用鋅的這個(gè)特點(diǎn),用鋅合金做電池的外殼,既是電池電解質(zhì)的容器,又參加電池反應(yīng)構(gòu)成電池的陽(yáng)極。它的這一性能也被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥 行業(yè) 。
第三節(jié) 產(chǎn)業(yè)鏈概述
一、在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置
鋅錠產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)圖
二、相關(guān) 行業(yè) 簡(jiǎn)述
1、上游 行業(yè)
鋅礦有閃鋅礦ZnS、菱鋅礦ZnCO3、紅鋅礦ZnO、硅鋅礦Zn2SiO4、錳硅鋅礦(ZnMn)2SiO4、異極礦Zn4Si2O7(OH)2·H2O等。我國(guó)的鋅礦一般與鉛共生,故稱為鉛鋅礦,產(chǎn)地遍布全國(guó)。
2、下游 行業(yè)
我國(guó)50%以上的鋅用于鍍鋅,鍍鋅 行業(yè) 的增長(zhǎng)帶動(dòng)了鋅消費(fèi)的增長(zhǎng)。近年來(lái),隨著建筑、電力、電信、汽車、家電、農(nóng)業(yè)等 行業(yè) 的較快發(fā)展,對(duì)鍍鋅板的需求快速增長(zhǎng),中國(guó)對(duì)電力 行業(yè) 的持續(xù)投資,家電、汽車生產(chǎn)的較高速增長(zhǎng),以及房地產(chǎn)投資的繼續(xù)增長(zhǎng),尤其是國(guó)內(nèi)鍍鋅板新增產(chǎn)能的投產(chǎn),將對(duì)鋅未來(lái)需求提供支持。
第四節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
目前,鋅的生產(chǎn)有兩種基本方法即火法冶煉和濕法冶煉。世界上近80%的鋅均產(chǎn)自濕法冶煉,大多數(shù)采用酸浸凈液電解,常規(guī)流程,由于對(duì)中浸渣的處理方法不同而派生出不同的冶煉工藝。在我國(guó),許多大型鋅廠如西北冶煉廠和株洲冶煉廠均采用濕法冶煉流程,韶關(guān)冶煉廠采用火法冶煉流程,葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司既采用濕法冶煉流程也采用火法冶煉流程。
第五節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程
火法煉鋅得到的粗鋅含鋅約98%,要用分餾方法將鉛、鋅和鎘分離。
濕法煉鋅時(shí),先于700℃焙燒,將ZnS變?yōu)榱蛩徜\和氧化鋅,用硫酸溶解得硫酸鋅溶液,再加入鋅粉,將Cd、Co、Ni、Cu、Ag等雜質(zhì)置換出來(lái),然后以鋁為陰極、鉛為陽(yáng)極進(jìn)行電解,在陰極上得到純度為99.5%的鋅。要達(dá)到99.97%以上純度,則工藝流程更復(fù)雜。
用鋅渣提煉鋅:把鋅渣放在廢棄的鐵勺內(nèi),將鐵勺置于爐火上加熱,鋅渣融化之后,繼續(xù)在勺內(nèi)晾至冷卻即可。(鋅比鐵的融點(diǎn)低)
第六節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是,利用先進(jìn)的冶煉技術(shù)和環(huán)境保護(hù)技術(shù),提高回收率,加強(qiáng)廢鋼爐灰中鋅和高爐中鋅粉的回收。
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