低品位氧化铜矿堆浸

面向低品位、复杂氧化铜资源，Metalcess 提供从“堆浸—浸出液循环富集—溶剂萃取（SX）—电积（EW）”一体化湿法铜EPC总承包解决方案，专注于中小规模铜资源的高效、低成本开发。

尤其适用于：

· 铜品位低于1%的氧化铜矿

· 孔雀石（Malachite）、蓝铜矿（Azurite）等易浸出矿物

· 碱性脉石含量高、传统选冶经济性差的复杂矿体

一、堆浸系统：低品位矿的经济性起点

针对低品位氧化铜资源，堆浸工艺是实现规模化经济回收的核心路径。Metalcess提供完整堆浸系统工程设计与供货，包括：

· 破碎—制粒—筑堆系统设计

· 防渗堆场与集液系统工程

· 酸液喷淋与渗透均匀性优化设计

· 堆体渗流与反应动力学匹配优化

· 适应高泥化、高碱性脉石矿石体系

通过优化堆浸液分布与渗透路径，实现铜的高效初级浸出，为后续SX-EW提供稳定富液来源。

二、浸出液循环与富集系统：提高铜离子经济浓度

针对低品位矿浸出液“铜浓度低、杂质波动大”的问题，Metalcess建立闭路循环富集体系：

· 浸出液回收与循环利用系统设计

· 贫液再酸化与再喷淋循环控制

· 富液缓冲与均质化槽系统

· 铁/铝/硅等杂质控制与沉降优化

· 浸出液平衡与系统稳定性建模

通过系统化液相管理，提高进入萃取段的铜离子浓度与稳定性，显著降低SX-EW单位能耗。

三、溶剂萃取（SX）系统：高效铜选择性富集核心

Metalcess具备独立完整的铜溶剂萃取工程设计能力，覆盖从小型到中型SX生产线。

核心技术能力包括：

✔ 混合澄清系统设计

· 一级泵吸式混合槽（Pump-mix Mixer）设计

· 二级机械搅拌混合槽设计

· 多级逆流萃取/反萃工艺配置

· O/A比与相分离动力学优化

✔ 关键工程设计能力

· 搅拌功率与叶轮参数计算与模拟

· 乳化控制与相分离界面设计

· 有机相损失控制与回收系统设计

· 澄清池（Settler）流场优化设计

· 防夹带结构与流态优化

通过精细化流体工程设计，实现：

· 高萃取效率

· 快速相分离

· 稳定有机相循环

· 低有机损耗运行

四、电积（EW）系统：高纯阴极铜稳定产出

Metalcess提供完整铜电积车间EPC设计能力，包括：

· 电解槽（EW cell）系统设计

· 电流密度与电能效率设计

· 电解液循环与温控系统

· 添加剂控制与析氢抑制设计

· 阴极剥离与自动化处理系统

系统可稳定生产：

· 99.99% LME Grade A电解铜

· 稳定晶粒结构与低杂质含量阴极板

五、Metalcess EPC总承包能力优势

作为专注湿法铜工程的EPC服务商，Metalcess提供从矿石到阴极铜的一站式工程交付：

✔ 工艺包设计能力

· 堆浸 +溶剂萃取（SX）+电积（EW）全流程工艺集成

· 针对氧化铜矿的定制化流程设计

✔ 核心设备工程能力

· 混合澄清槽系统（Mixer-Settler）设计制造

· 电积系统集成设计

· 浸出液循环系统工程

✔ 工程交付能力

· 中小规模铜湿法项目EPC总承包

· 模块化工厂设计

· 工艺调试与达产支持

六、适用项目类型

本解决方案特别适用于：

· 低品位铜氧化矿开发项目（<1% Cu）

· 分散型矿山资源开发

· 中小型铜湿法冶金项目（SX-EW）

· 传统火法不经济的边际矿体

· 尾矿再选与二次资源回收项目

中高品位氧化铜矿槽浸

面向中高品位氧化铜资源及复杂氧化铜粉体资源，Metalcess 提供基于“槽浸（Tank Leaching）+ 溶剂萃取（SX）+ 电积（EW）” 的一体化湿法铜EPC解决方案。

该工艺特别适用于：

· 铜品位 0.5%–3% 的氧化铜矿

· 高品位原生氧化铜矿（孔雀石、蓝铜矿等）

· 硫化铜矿浮选尾矿产生的低品位氧化铜精矿粉

· 细粒、泥化或难以堆浸处理的氧化铜物料

一、槽浸工艺：高效率、可控反应的核心浸出系统

相比堆浸工艺，槽浸系统具有更高的反应速率与更稳定的工艺控制能力，尤其适合中高品位氧化铜资源。

Metalcess提供完整槽浸系统工程设计与交付，包括：

✔ 浸出反应系统设计

· 多级搅拌浸出槽串联设计

· 强化矿浆-酸液接触效率的流体动力学优化

· 高固含矿浆（High-density slurry）适应性设计

· 反应时间与浸出率最优匹配模型

✔ 关键设备工程能力

· 耐腐蚀浸出槽体结构设计

· 搅拌桨叶选型、功率计算与CFD流场模拟

· 气液固三相混合优化设计

· 温度与酸度在线控制系统

通过强化传质与反应动力学，槽浸系统可显著提升铜浸出速率，实现短流程、高回收率运行。

二、适用原料范围：从原生矿到浮选氧化铜粉

槽浸系统具有更强的原料适应能力，可覆盖多种复杂资源形态：

✔ 高品位氧化铜矿

· 孔雀石（Malachite）

· 蓝铜矿（Azurite）

· 赤铜矿等易浸出氧化矿物

✔ 浮选来源氧化铜物料

· 硫化铜矿浮选尾矿

· 氧化铜预富集精矿粉

· 混合型铜氧化精矿（Cu oxide concentrate）

✔ 难处理物料

· 细粒级矿粉

· 部分泥化矿石

· 高碱性脉石复杂体系

三、浸出液净化与循环系统：稳定铜离子富集

槽浸工艺的核心在于稳定控制浸出液质量，Metalcess构建完整液相循环系统：

· 浸出液固液分离与澄清系统设计

· 铜离子富集与稳定化控制

· 铁、铝等杂质沉降与净化系统

· 贫液循环再利用与酸耗优化

· 槽浸—SX之间的液体缓冲与平衡系统

通过闭路液相控制，确保进入萃取段的溶液稳定、可控、低杂质。

四、溶剂萃取（SX）系统：高选择性铜富集核心

Metalcess具备成熟的铜SX工程设计能力，适配槽浸高浓度富液特点：

✔ 混合澄清系统设计能力

· 一级泵吸混合槽（Pump-mix Mixer）

· 二级机械搅拌混合槽（Agitated Mixer）

· 多级逆流萃取与反萃流程设计

· O/A比动态调节系统

✔ 工程核心能力

· 搅拌功率计算与叶轮流场模拟

· 相分离动力学设计与澄清池优化

· 有机相夹带控制与回收系统设计

· 工艺稳定性与抗波动能力设计

实现高铜选择性萃取、低有机损耗与稳定长期运行。

五、电积（EW）系统：高纯阴极铜稳定产出

在SX-EW闭路系统中，Metalcess提供完整电积车间EPC能力：

· 电解槽系统设计与排列优化

· 电流效率与能耗优化设计

· 阴极铜晶体结构控制

· 电解液循环与温控系统

· 自动剥片与阴极处理系统设计

可稳定生产：

· 99.99% LME Grade A 电解铜

· 高致密、低杂质阴极铜产品

六、Metalcess EPC工程优势

作为专注湿法铜工程的EPC总承包商，Metalcess 在槽浸-SX-EW领域具备完整工程能力闭环：

✔ 工艺设计能力

· 槽浸 + SX + EW全流程集成设计

· 针对不同铜品位区间的分级工艺方案

✔ 核心装备设计能力

· 浸出槽系统工程设计

· 混合澄清槽（Mixer-Settler）自主设计

· 电积系统整体工程设计

✔ EPC交付能力

· 中小规模湿法铜工厂整体交付

· 模块化快速部署方案（适用于海外矿山）

· 工艺调试与达产支持服务

七、适用项目场景

本方案特别适用于：

· 铜品位0.5%–3%氧化铜矿开发项目

· 高品位原生氧化铜矿快速投产项目

· 浮选尾矿氧化铜再回收项目

· 中小型SX-EW湿法铜厂建设

· 海外分散矿体快速开发项目

硫化铜精矿氧压浸出

传统硫化铜矿（Chalcopyrite、Bornite、Chalcocite等）通常通过选矿工艺获得20%以上铜品位的硫化铜精矿，并外售至大型冶炼厂，通过闪速熔炼炉、侧吹熔炼炉或底吹熔炼炉冶炼得到冰铜，再经吹炼与电解精炼生产阴极铜。

然而，随着全球多国政策变化，铜精矿出口限制逐步趋严，资源国更倾向于推动本地冶炼与深加工，以提升附加值、增加就业并完善产业链。

在此背景下，Metalcess 提出面向小规模硫化铜精矿的氧压浸出（Pressure Oxidation Leaching）+ SX-EW本地化冶炼解决方案，实现从精矿到阴极铜的绿色闭环转化。

一、氧压浸出工艺：替代火法冶炼的核心路径

针对中小规模硫化铜精矿，氧压浸出工艺可在密闭高压体系中实现铜的高效转化。

✔ 工艺核心原理

在高温高压富氧环境下：

· 硫化铜矿物被快速氧化分解

· 铜进入酸性浸出液体系

· 铁等杂质形成稳定沉淀或被有效分离

· 硫元素被选择性控制为单质硫

✔ 工艺关键优势

· 替代高资本火法冶炼系统（闪速炉/熔炼炉）

· 适用于中小规模铜精矿本地处理

· 大幅减少SO₂排放（环境友好）

· 流程更短、建设周期更快

二、硫资源回收：从污染源到副产品价值

氧压浸出的关键优势之一，是硫的资源化控制与回收。

通过精准控制氧分压与反应条件：

· 避免硫完全氧化为SO₂气体

· 使硫以单质硫（S）形式析出

· 可通过固液分离系统回收

回收后的硫产品可：

· 直接销售至化工市场

· 用于硫酸、农用化学品生产

· 降低整体冶炼系统环境负担

实现“铜 + 硫”双资源回收模式。

三、浸出液净化 + SX系统：杂质深度控制关键环节

氧压浸出产生的富铜溶液进入溶剂萃取系统进行选择性分离。

✔ SX系统核心作用

· 将铜从复杂浸出液中高选择性提取

· 有效阻断铁、砷、铅等杂质进入电积系统

· 稳定电解液纯度与体系平衡

✔ 工程能力覆盖

· 一级泵吸混合槽（Pump-mix Mixer）设计

· 二级搅拌混合槽优化设计

· 多级逆流萃取流程设计

· 澄清池与相分离系统工程设计

· 有机相损失控制与回收系统

通过SX系统，确保进入EW系统的溶液具备：

· 高纯铜离子浓度

· 极低杂质含量

· 稳定电化学性能

四、电积系统（EW）：直接生产高纯阴极铜

在SX-EW闭路系统中，Metalcess提供完整电积车间EPC设计：

· 电解槽系统设计与布置

· 电流密度与能耗优化设计

· 阴极铜晶体结构控制

· 电解液循环与温度控制系统

· 自动剥片与阴极处理系统

最终产品为：

· 99.99% LME Grade A阴极铜

· 高一致性、高纯度、高市场接受度产品

五、Metalcess EPC总承包能力

作为专注湿法冶金工程的EPC承包商，Metalcess 提供完整工艺链解决方案：

✔ 工艺包能力

· 氧压浸出 + SX + EW全流程设计

· 针对小规模精矿的模块化工艺配置

✔ 核心装备设计能力

· 压力浸出系统工程设计

· SX混合澄清系统设计制造

· 电积系统整体工程设计

✔ EPC交付能力

· 海外本地化冶炼项目交付

· 中小规模铜精矿处理工厂建设

· 工艺调试与达产支持

六、适用项目场景

本方案特别适用于：

· 小规模硫化铜精矿生产企业

· 铜精矿出口受限国家/地区

· 资源国本地冶炼政策推动项目

· 中小型铜矿开发项目

· 需替代火法冶炼的绿色升级项目

电路板（PCB）回收火法冶金

目前，印刷线路板（PCB）已成为全球重要的二次金属资源。PCB中不仅富含铜，还含有金、银、钯、铂等高价值贵金属，同时伴随着铅、锡、锌以及大量有机树脂和玻璃纤维。如何在实现高金属回收率的同时，有效控制烟气排放、降低环保投资和运行成本，已成为电子废弃物回收行业关注的核心问题。

Metalcess基于多年有色金属火法冶金经验，开发了以TBRC（Top Blown Rotary Converter，顶吹旋转转炉）为核心的PCB综合回收工艺。整个流程涵盖预处理、TBRC熔炼、烟气净化、渣贫化、黑铜精炼、铜电解以及贵金属回收，实现铜、贵金属及其他有价金属的高效回收，同时满足严格的环保排放要求。

TBRC——实现高金属回收率与低运行成本的核心装备

TBRC炉兼具顶吹强化反应和炉体旋转混合作用，使氧气、熔体和物料始终保持充分接触，大幅提高传热效率和传质效率。

与传统反射炉、鼓风炉等设备相比，TBRC具有以下优势：

· 铜及贵金属综合回收率高；

· 熔炼速度快，单炉处理能力大；

· 适应PCB、电子元件、铜渣、阳极泥等多种复杂原料；

· 炉渣含铜低，后续处理负荷小；

· 氧气利用率高，能源消耗低；

· 自动化程度高，操作灵活。

TBRC最大的特点之一，是能够根据不同PCB原料组成灵活调节氧燃比，实现真正意义上的强化冶炼。

纯氧燃烧实现自热反应，大幅降低烟气处理成本

PCB中通常含有大量环氧树脂、塑料等有机物，这些有机物本身具有较高热值。

传统空气燃烧由于大量氮气进入炉内，不仅降低火焰温度，而且产生大量烟气，导致后续烟气处理系统规模巨大、投资高、运行成本高。

Metalcess TBRC系统采用纯氧燃烧技术，并可根据炉况灵活调节氧燃比。在处理高热值PCB时，甚至可以关闭燃料，仅向炉内通入纯氧，使PCB自身携带的化学能作为唯一热源，在炉内完成充分燃烧。

这种工艺具有显著优势：

· PCB有机物释放的热量直接参与熔炼反应；

· 熔炼过程能够维持热平衡，实现稳定的自热运行；

· 大幅降低天然气或燃油消耗；

· 由于没有空气中的大量氮气进入炉内，烟气量显著减少；

· 后续烟气净化系统设备尺寸更小，投资更低；

· 烟气处理药剂消耗减少，运行费用显著降低。

相比传统空气燃烧系统，纯氧TBRC不仅提高了能源利用效率，也从源头减少了烟气处理负荷，是现代电子废弃物冶炼的重要发展方向。

完善的烟气净化系统，确保二噁英完全去除

PCB熔炼过程中，由于含有一定量的有机物及卤素元素，烟气净化系统设计尤为关键。

Metalcess建立了完整的多级烟气净化工艺，实现污染物全过程控制。

二燃室彻底分解有机物

TBRC炉排出的烟气首先进入二次燃烧室。

在二燃室内：

· 补充纯氧；

· 保持高温燃烧环境；

· 烟气停留时间超过2秒。

未完全燃烧的碳颗粒、焦油及有机裂解产物将在高温条件下继续氧化分解，确保复杂有机物得到充分破坏，为后续烟气净化创造良好条件。

急冷系统防止二噁英再生成

烟气离开二燃室后立即进入急冷系统。

通过快速降温，烟气温度在极短时间内降至160～200℃。

这一温度控制区间有效避免烟气长时间停留于二噁英易重新生成的温度范围，从源头抑制二噁英再合成。

快速急冷已成为国际电子废弃物冶炼烟气处理系统的重要设计原则，也是保证环保达标的重要环节。

干法中和系统降低运行成本并创造副产品价值

急冷后的烟气进入干法吸收塔。

在吸收塔内喷入石灰（CaO）或其他碱性中和剂，使烟气中的：

HCl
HF
SO₂
SO₃

等酸性气体快速发生中和反应，生成稳定的盐类物质。

这些反应产物随后在高效袋式除尘器内被捕集回收。

与传统湿法脱酸相比，干法系统具有流程简单、设备紧凑、腐蚀小、维护方便等优势。

更重要的是，中和后的副产物经过适当提纯后，可作为工业原料进行销售，具有较高的经济价值，在降低环保运行成本的同时，为项目创造新的收益来源。

深度净化确保稳定达标排放

经过干法除尘后的烟气继续进入洗涤塔。

洗涤系统进一步去除：

· 酸性残余气体；

· 可溶性盐类；

· 微细颗粒物。

随后烟气进入活性炭吸附系统。

活性炭能够高效吸附：

· 二噁英；

· 呋喃；

· 汞；

· 挥发性重金属；

· 微量有机污染物。

最终，经引风机输送，净化后的烟气稳定达到环保排放标准后排入大气。

整个烟气处理系统不仅能够实现二噁英的高效去除，而且烟气处理流程完善、运行稳定，可满足国际严格的环保要求。

电炉渣贫化，提高有价金属综合回收率

TBRC熔炼结束后，PCB中的无机组分与熔剂形成流动性良好的炉渣。

该炉渣并不直接排放，而是分批送入直流电弧炉（DC Electric Arc Furnace）进行渣贫化处理。

在电炉内加入适量FeS后，有价金属氧化物被还原并与硫结合形成铜锍（Matte）。

由于铜锍与炉渣密度差异明显，可通过静置沉降实现自然分层。

随后通过倾动炉体完成：

清洁炉渣排出；
铜锍单独回收。

经过渣贫化处理后，炉渣中的铜及贵金属损失显著降低，实现更高的资源综合利用率。

黑铜精炼获得高品质阳极铜

TBRC熔炼得到的金属合金通常称为黑铜（Black Copper）。

黑铜进入第三台TBRC炉进行火法精炼。

在精炼过程中，通过控制氧势和炉内反应条件，可逐步去除：

铅（Pb）；
锡（Sn）；
锌（Zn）；
其他挥发性及易氧化杂质。

经精炼后的铜液进入阳极炉，通过还原调整氧含量，使铜液达到适合电解精炼的化学成分。

随后铜液送入圆盘式阳极浇铸机，连续浇铸成标准铜阳极板，为后续电解精炼提供稳定原料。

铜电解与贵金属回收，实现资源价值最大化

阳极铜进入铜电解精炼系统后，在电解过程中：

铜以高纯度阴极铜形式析出；
金、银、钯、铂、硒、碲等贵金属富集于阳极泥。

最终可获得：

LME Grade A阴极铜；
高价值阳极泥。

阳极泥可根据项目规模和产品方案，采用火法或湿法工艺进一步提取：

金（Au）
银（Ag）
钯（Pd）
铂（Pt）
硒（Se）
碲（Te）

实现贵金属资源的高效综合回收，为项目创造可观的经济收益。

Metalcess——为电子废弃物回收提供完整工程解决方案

依托成熟的TBRC冶炼技术和完善的烟气治理体系，Metalcess可为全球客户提供从工艺设计、设备制造、工程建设到调试投产的一体化解决方案。

我们的PCB回收系统具有以下核心优势：

· TBRC强化冶炼，铜及贵金属综合回收率高；

· 纯氧燃烧与自热反应技术，大幅降低能源消耗；

· 烟气量小，环保系统投资及运行成本显著降低；

· 完整的二燃室、急冷、干法脱酸、袋式除尘、湿法洗涤及活性炭吸附系统，实现二噁英和酸性污染物的高效去除；

· 电炉渣贫化技术进一步回收铜锍，提高有价金属综合利用率；

· 黑铜精炼、阳极浇铸、铜电解及贵金属精炼全流程配置，实现铜、金、银、钯、铂等资源的最大化回收；

· 可根据不同电子废弃物组成灵活调整工艺参数，适用于PCB、电子元件、电子废弃物及其他复杂含铜二次资源。

Metalcess致力于以先进的冶金技术和可靠的工程能力，帮助客户实现资源高效利用、绿色环保生产和长期稳定运营，为电子废弃物资源化利用提供具有国际竞争力的整体解决方案。

湿法铜电积

在Metalcess 的SX-EW闭路流程中，铜电积系统不仅是金属最终产出的关键单元，更是决定产品品质、电耗水平与长期运行稳定性的核心环节。

针对小规模及中型湿法铜项目，Metalcess从电解液品质控制、槽体结构、供电系统、车间环境、自动化操作五大维度进行系统化工程设计。

一、电解液前处理：确保阴极铜表面质量的第一关键

铜电积对电解液洁净度极为敏感，其中油类杂质（organic oil & grease）是影响阴极表面质量的关键因素之一。

✔ 富电解液除油系统设计

在进入电积系统前，必须将电解液油含量稳定控制在：

≤ 10 ppm（关键控制指标）

否则容易导致：

· 阴极铜表面发黑

· 晶粒粗大、不致密

· 析氢附着与针状缺陷

✔ Metalcess除油方案

采用成熟可靠的：

· 深圳兰科（Lanke）聚结式除油装置

· 多级聚结 + 分离结构

· 自动排油与连续运行设计

系统特点：

· 除油效率高、稳定性强

· 运行维护成本低

· 适合连续工业化生产

二、电积槽系统：树脂混凝土槽 + 模块化工程结构

✔ 槽体材料与结构

Metalcess采用：

· 树脂混凝土（Polymer Concrete）电积槽

· 优异耐酸腐蚀性能

· 长寿命、低维护成本

✔ 模块化槽块设计

· 标准化槽体模块

· 快速现场安装与扩建能力

· 易于运输与海外项目部署

三、车间环境系统：槽盖 + 抽风系统一体化设计

铜电积过程中会产生酸雾（H₂SO₄ mist），影响操作环境与设备寿命。

✔ 环境控制系统设计

· 电积槽全覆盖槽盖系统

· 酸雾抽排风管道系统

· 负压通风与集中处理设计

· 与暖通系统（HVAC）联动控制

✔ 系统效果

· 显著改善车间空气质量

· 降低设备腐蚀速率

· 提升操作安全性与人员舒适度

四、电源系统：12脉波整流 + 高稳定供电体系

电积系统的稳定性高度依赖整流电源质量。

✔ Metalcess标准供电配置

· 12脉波双反星型整流变压器

· 可控硅（SCR）整流控制系统

✔ 技术优势

· 显著降低谐波污染

· 电流输出更加平稳

· 减少电解槽波动影响

· 提高电流效率与产品一致性

✔ 运行可靠性

系统设计目标为：

10年以上连续运行无重大故障

适用于海外矿山长期稳定生产需求。

五、阴极铜剥片系统：半自动高效操作

Metalcess配置：

· 半自动阴极剥片机（Cathode Stripping Machine）

· 快速剥离阴极铜板

· 降低人工劳动强度

· 提高单位产能

可实现：

· 标准化阴极板处理

· 稳定生产节拍

· 与电积节奏自动匹配

六、系统工程能力：不仅是设备，更是完整电积工厂设计

除了核心电积设备，Metalcess在系统工程层面具备完整能力：

✔ 管道工程（Piping Design）

· 电解液循环管路优化设计

· 防腐管道选型与布置

· 压降与流量平衡计算

✔ 暖通与通风（HVAC）

· 酸雾捕集系统设计

· 负压车间气流组织设计

· 能耗优化通风系统

✔ 自动化控制系统（Automation）

· 电流密度实时监控

· 槽间电压监测系统

· 电解液温度/浓度在线控制

· SCADA集中控制平台

七、系统价值总结

通过完整的电积系统工程设计，Metalcess实现：

· 高品质阴极铜（99.99%）

· 稳定晶体结构与光洁表面

· 长周期无故障运行

· 低能耗、高电流效率

· 良好车间环境与安全性

电炉锌烟灰回收免碱洗

钢铁工业每生产一吨粗钢，电炉（EAF）过程大约会产生15-25公斤粉尘。这些粉尘通常含有10%-35%的锌，同时富含铁、铅、镉等有价金属。

一、酸法还是氨法？关键在于原料

目前，从含锌粉尘中回收锌金属的湿法工艺主要有两条技术路线：酸法（硫酸体系）和氨法（氨-氯化铵体系）。

酸法工艺技术成熟、浸出率高（可达80%-95%），长期以来是锌冶炼的主流选择。但酸法有一个致命短板——对原料中的氟、氯离子高度敏感。氟、氯离子在硫酸体系中会严重腐蚀电极和设备，因此酸法工艺通常需要在浸出前增设碱洗等预脱氟/氯工序。这既增加了投资和运营成本，也使工艺流程变得冗长复杂。酸法更适合低氯含量的锌粉尘以及较大规模的生产（年产1万吨以上）。

氨法工艺则走了一条不同的路径。在氨-氯化铵体系中，锌通过与氨形成锌氨配合物而被选择性浸出，而铁、铝等杂质元素的溶解率可控制在5%以下，浸出率可达85%-92%。更重要的是，氨法工艺无需预先脱除氟、氯，氟氯离子可以在系统内部循环平衡。这一特性使氨法特别适合处理高氯含量的锌粉尘（氯含量可高达10%），也适合中小规模的生产装置。

两种工艺各有适用场景，选择的关键在于原料特性与项目规模。

二、Metalcess氨法电解锌工艺：四大核心工序

Metalcess提供完整的氨法电解工艺路线，由四个核心工序构成：

工序一：浸出与固液分离

粗氧化锌粉尘在氨-氯化铵溶液中进行浸出。锌、铜、镉、钴、镍、银等有价金属形成配合物进入溶液，而铅、铁、镁等则留在浸出渣中。浸出渣含铁量可达50%，可作为水泥厂或炼铁厂的原料；若锌含量超过10%，还可通过回转窑进一步挥发回收锌。固液分离采用膜式压滤机，实现高效的渣液分离。

工序二：净化

浸出液通过添加锌粉进行置换反应，将铜、镉、铅、银等杂质金属置换出来。由于氨法浸出对铁的选择性极高，溶液中铁含量极低，净化负荷远小于酸法工艺。这一特点大大简化了净化流程，降低了运营成本。

工序三：电积

净化后的锌氨配合物溶液进入电解槽，锌离子在铝阴极板上沉积为金属锌片，阳极采用石墨板。电解过程中阳极产生的氯气与溶液中的氨反应生成氮气，经洗涤后可直接排放。电积工序的槽电压2.7-2.9V，电流效率大于92%，直流电耗约2800-2900kWh/吨锌。锌阴极的沉积周期约为1-2天。

工序四：熔铸

剥离后的锌片经感应熔炼炉熔化，再由直线铸锭机浇铸为锌锭产品。产品可达到99.95%以上的高纯度。

三、技术亮点：为挑战而生

Metalcess氨法电解工艺在多个维度展现出独特优势：

无需预脱氟/氯：省去了多膛炉等昂贵的脱氟/氯预处理设备，大幅降低投资成本。

无需除铁：铁在氨性溶液中几乎不溶解，省去了酸法工艺中复杂的除铁工序。

流程简洁：从粉尘到锌锭，全流程仅需“浸出-净化-电积-熔铸”四个环节，操作控制简单。

资源综合利用：浸出渣可作为铁资源回收，置换渣可回收铅、铜等有价金属，实现最大程度的资源化。

适配中小规模：Metalcess开发了从5吨/天起的模块化电积系统，安装简便，特别适合中小规模项目。

四、核心装备：品质的保障

Metalcess氨法电解锌系统的核心装备设计充分考虑了长周期运行的可靠性：

聚合物混凝土电解槽：采用硅砂、FRP加强筋与乙烯基酯树脂复合而成，内外覆FRP密封层。这种材料具有极高的抗冲击强度、耐高温腐蚀性能和优异的电绝缘性，使用寿命远超传统电解槽。

铝阴极板：采用1070轧制铝板，配备挤压成型的导电棒和铝-铜爆炸复合过渡接头。非工作区域涂覆防腐绝缘材料，既延长了极板寿命，又确保了锌片尺寸的均匀一致。铝阴极板常规使用寿命为7-8个月。

石墨阳极板：由石墨基板、钛连接板和钛-铜导电棒组成。石墨阳极使用寿命可达3-4年，钛-铜导电棒在更换石墨板时可重复使用，降低了长期运营成本。

DCS自动化控制系统：全系统采用DCS集中控制，通过以太网与西门子PLC通讯。可实时监控电积车间的运行状态，支持集中管理和手动操作两种模式，确保生产过程的稳定可控。

电积直流供电系统

在大型电解与电积（SX-EW）工艺中，直流供电系统不仅是核心能源枢纽，更直接决定电流效率、槽电压稳定性、设备寿命以及整个车间的运行安全性。一套高可靠、高冗余、低损耗的直流供电系统，是现代绿色冶金与高效电解生产的关键基础设施。

本直流供电系统面向大型电解电积车间整体设计，覆盖从高压进线到直流输出短网的全链路电能转换与分配体系，形成“高压输入—变压整流—直流分配—槽面供电—短路保护”一体化架构，具备高稳定性、低谐波、强过载能力与智能化控制等综合优势。

一、高压侧系统：安全与电能质量的第一道防线

系统高压进线柜配置氧化锌避雷器、电容吸收装置及完善的过电压与浪涌保护单元，并采用国际领先品牌 Schneider Electric 真空断路器，实现高可靠开断与快速保护响应，有效抑制电网冲击对整流系统的影响。

高压PT计量柜完成高压侧二次计量与电压采样，为能量管理系统提供精确数据基础，确保电耗核算与运行分析的准确性。

二、整流变压器系统：12脉波低谐波核心装备

系统采用两台主变构成标准工业级12脉波整流变压器结构：

延边三角形移相接线
二次侧双反星结构
平衡电抗器抑制环流

该结构可显著降低回馈电网的谐波含量与频次，提升电网兼容性与系统稳定性。

整流变压器采用“主调合一”设计理念，将自耦调压变压器、两台移相整流主变及有载调压开关集成于同一油箱系统中，结构紧凑、可靠性高。

关键性能包括：

有载调压，在线调节电压
过载能力强，超载20%可稳定运行10分钟
强油水冷（OFWF）冷却系统
设计寿命≥10年连续稳定运行

该方案特别适用于大规模电解车间长周期连续生产工况。

三、可控硅整流系统：高可靠直流输出核心

整流系统采用高储备裕量设计：

电流储备系数 ≥ 4.0
电压储备系数 ≥ 3.5
整流臂均流系数 ≥ 0.95
元件均流系数 ≥ 0.85

通过高冗余设计确保在复杂工况下仍具备极高可靠性与抗冲击能力。

控制系统采用 Siemens PLC（S7-1200及以上）与10英寸工业触摸屏人机界面，实现整流系统与高压侧、变压器侧的全信号集中采集与智能控制。

同时配置双冗余信号驱动板，实现热备切换，保障控制系统“零中断”运行。

四、直流母排与短网系统：低损耗与长寿命设计关键

直流输出侧采用分层优化的铜排系统设计：

1. 水冷铜排

载流密度 ≤ 3.5 A/mm²
强制水冷散热结构
适用于整流器输出端高电流密集区域

2. 短网铜排系统

载流密度 ≤ 1.05 A/mm²
表面镀镍处理，有效抵抗酸雾腐蚀
长期运行不发热、不氧化

3. 槽边铜排与槽间铜排

结构简洁，布置优化
易清洁维护，减少结垢与污染积累
提升现场运维效率

该设计在保证低电阻损耗的同时，大幅提升铜排系统寿命与运行稳定性，特别适用于高腐蚀性电解环境。

五、大电流短路与分区控制系统

系统可配置大电流短路开关，用于电解槽分区管理与快速检修切换：

支持分区生产灵活调度
提高系统维护安全性
降低停机范围与生产损失
增强故障隔离能力

该功能对于大型电解车间的多系列并行生产具有重要意义。

六、系统智能化与通信架构

全系统采用光纤通信方式实现高压柜、变压器与整流控制系统的数据互联：

铠装光纤通信链路
预留200%备用光纤容量
工业级抗干扰设计
数据实时上传上位机监控系统

实现全车间直流系统的数字化、可视化与远程诊断能力。

七、系统综合优势

该直流供电系统整体具备以下核心优势：

12脉波低谐波整流结构，电网友好性强
高冗余整流器设计，可靠性行业领先
强油水冷变压器，适应重载连续运行
镀镍短网铜排，抗腐蚀寿命显著提升
智能PLC+光纤通信，实现全系统数字化管理
分区短路开关设计，生产组织更灵活