在由SMM主办的2025SMM锌业大会-锌盐氧化锌及锌二次资源发展论坛上，江西灏蓝能源科技有限公司总工程师 邓志强针对“低碳背景下 锌冶炼余热回收技术的实践路径与适用性边界研究”的话题展开分享。

01 研究背景与行业痛点

1.锌冶炼能耗现状

能耗占比：锌冶炼占整个有色金属行业能耗的15%~20%（仅次于电解铝。

电力消耗占锌冶炼总成本的30%~40%（电价波动直接影响利润）。

2. 锌冶炼碳排放现状

全球锌行业碳排放：

每吨锌生产排放2.5~3.5 吨 CO₂（湿法工艺较低，火法工艺较高）。

中国锌冶炼行业年碳排放量约2,000~2,500 万吨 CO₂（占全国工业排放的0.5%~0.8%）。

火法炼锌的不可替代性源于其对复杂原料的适应性、多金属回收能力以及特定地区的资源禀赋。

随着环保要求提高，湿法占比逐年上升（目前约占全球锌产量的80%），但在资源综合利用、特殊产品需求等场景下，火法仍占据重要地位。

我国余热资源主要集中于钢铁、有色、煤化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业,由于我国高耗能行业体量大，能耗仍处于较高水平，在其生产过程中的众多环节均有余热产生，使得我国余热资源将持续保持丰富态势。预计到2026年我国余热资源均量将达到14.55亿吨标准煤，余热发电装机规模为198GW，五年间新增装机151GW。余热回收发电利用，以每千瓦5000元计，五年间市场规模超3万亿。

未来余热的优化方向：

高效换热材料：开发耐腐蚀、抗积灰的换热器（如陶瓷涂层与优化布置方式）；

工艺耦合：将炉渣余热用于干燥或发电（如干法粒化+余热锅炉）；

智能化控制：通过传感器优化余热回收系统能效。

02 余热回收技术分类与实践路径

余热由于产生的工艺不同，使的产生的余热特征也不同，效率最高的技术不一定能产生最高的效益，这是因为不同的技术其适应性也不同，也就是说效率高的技术是有前提条件的，余热发电不是专业电厂，需充分考虑工艺自身的特点及操作人员的水平，选择最合适的回收路径，往往能实现最高的效益；

近几年来，有色行业案例累计30余例，总装机容量超过50MW，累计发电量超5亿度。

锌浸出渣侧吹熔炼+烟化炉提锌余热应用方面，以四川盛屯锌锗有限公司为例，侧吹熔炼-侧吹还原-烟化炉提锌锗生产工艺流程，余热锅炉产生蒸汽，蒸汽压力为2.6~3.9MPaA，正常压力3.2MPaA，流量42~62t/h，供生产和生活用汽量为25~42t/h，用汽压力0.8MPa，纯凝机组设计流量20t/h；背压机组装机1台×3000kW，纯凝机组装机1台×2500kW。与渣处理车间同时建设。

03 性能边界关键因素

1. 原料特性：

硫化矿（高硫烟气）：优先选择耐腐蚀设备（如搪瓷换热管）。

氧化矿/废渣（高粉尘）：需强化清灰设计（如声波吹灰器）。

2. 冶炼炉型：

鼓风炉（ISP）：烟气波动大，推荐蓄热式换热+间歇发电。

氧气底吹炉： 高温高硫，适合辐射锅炉+制酸协同。

回转挥发窑： ZnO粉尘含量大，适合水冷沉降室+立式锅炉+余热发电或供汽

原料特性对烟气温度的影响

3.工艺操作因素

焦炭配比失调

焦率偏差±1% → 窑尾温度波动±30℃（实测数据）

案例：某厂焦炭粒度从3mm增至8mm，燃烧区后移导致窑头温度下降120℃

窑速与给料量不匹配

给料加速→物料层变薄→热交换不足→烟气温度上升；

窑速过快→停留时间短→挥发不充分→温度骤降。

4. 设备状态因素

窑体结圈影响

结圈厚度＞10cm时：烟气通道截面积减少35%→ 流速增加→ 测温失真;周期性垮圈导致温度瞬时飙升（＞200℃波动）；漏风影响造成烟气下降，烟量增大；

二次风控制失效

风量波动±10% → 燃烧区温度变化±80℃→ 烟气温度滞后性波动

5. 环境与能源因素

煤热值波动：5000kcal/kg→4000kcal/kg时，需增加20%燃料量，烟气温度曲线整体平移；

气压变化：高原地区（如云南）窑内负压波动±50Pa → 燃烧效率变化→温度波动。

04 锌行业余热回收的工程实践与推广

余热回收建议

1、根据原料及窑炉工艺特点，综合分析余热产生的参数；

2、选择能满足参数的设备，可分段选择，也可分段实施；

3、高中低品质的余热系统性处理，全流程优化，充分梯次利用，使利用效率最高化；

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