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。