呋喃树脂在湿法冶金防腐蚀工程中的技术应用

余波

（黄石市汇波防腐技术有限公司，湖北  黄石  435000）

摘要：本文介绍了呋喃树脂防腐蚀材料的基本特性，及其在湿法冶金中的应用。重点介绍了呋喃树脂胶泥和混凝土材料在锌、铜、镍、钴、锰冶炼行业防腐蚀工程中的应用，以及新型呋喃树脂混凝土电解槽技术。本文还通过一些重点工程的实际案例，介绍了上述应用的实际效果。

关键词：呋喃树脂   湿法冶炼      技术应用

Application of Furan Resin in Hydrometallurgy

Yu Bo

(Huangshi Fybo Anticorrosion Technology Co. LTD, Huangshi 435000, China)

Abstract：The basic characteristics and the application of anticorrosion furan resin in hydrometallurgy were summarized in this paper. The application of furan resin mortar and concrete in electrolytic zinc, copper, nickel, cobalt, manganese industry and new furan resin concrete cell technology were introduced. This paper also introduced the actual effect of above application in some key projects.

Key words：furan resin, hydrometallurgy, application

        呋喃树脂以其优良的耐酸、耐碱和耐温性能，在防腐蚀工程中具有重要的地位。与环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚酯树脂、酚醛树脂相比，呋喃树脂在胶泥和混凝土的应用上独树一帜，具有明显的优势，成为防腐蚀胶泥和混凝土的主流材料。

        汇波公司与同行一起努力创新，已经将呋喃树脂从最初仿制德国技术发展到拥有自主知识产权的系列多功能产品，技术水平达到了与德国水平同步。近几年，汇波公司顺应市场需求，在原来开发出的高粘结、冬季施工、耐氢氟酸、整体混凝土地面技术上，又开发出耐高温呋喃胶泥、耐氢氟酸混凝土、乙烯基酯—呋喃混凝土整体电解槽。下面，以汇波公司出品的汇波牌呋喃树脂产品为例介绍一下呋喃树脂在湿法冶金防腐蚀工程中的技术应用。

        1． 呋喃树脂防腐蚀材料概述

防腐蚀呋喃树脂正式名称为糠醇糠醛型呋喃树脂。与其它防腐蚀树脂材料相比，它有一个显著的特点是它属于工厂化生产的商品化产品，与现场配制的防腐材料不同，它只需简单配合就可使用，施工简单，可确保施工材料质量。呋喃树脂根据不同的用途分为呋喃树脂胶泥、呋喃树脂混凝土、呋喃树脂玻璃钢等产品。呋喃树脂的耐酸、耐碱、耐温性能在几种防腐蚀树脂中性能最优，能耐60%硫酸、耐20%氢氟酸、耐40%氢氧化钠、耐温180℃（新型呋喃树脂可达230℃），不需要加温措施能在—5℃环境下施工。

呋喃胶泥的粘结强度可与环氧胶泥媲美；呋喃混凝土整体面层整体性好，造价比块材面层低。其优良防腐蚀性能、施工的便捷性和质量的稳定性，得到了行业内业主和施工单位的推崇。

2． 呋喃树脂材料在湿法冶金的应用       

由于呋喃树脂材料的上述特点，呋喃胶泥和混凝土已在铜、锌、镍、钴、锰、铅等的湿法精炼防腐蚀工程中，广泛应用于设备、建（构）筑物防腐蚀和整体设备制造。最近又成功在铅冶炼电解车间楼地面应用了耐氢氟酸整体混凝土面层。汇波公司开发出的耐高温呋喃胶泥达到了德国Dolit 788呋喃胶泥指标，使今后高压浸出釜、镍闪蒸槽等设备防腐胶泥不再依赖进口。

2.1  呋喃树脂材料在锌冶炼的应用

呋喃树脂在电解锌应用最多的是呋喃胶泥，用于浓密机、净化槽、浆化槽、调节槽、除铁槽、二段净化滤液贮槽、中上清液贮槽等设备砌筑砖板衬里。内衬防腐方案一般为：玻璃钢隔离层+呋喃树脂胶泥砌筑230×113×65耐酸瓷砖；电解、浸出、净液、镉工段、渣过滤等车间楼地面防腐方案一般为：玻璃钢隔离层+呋喃树脂胶泥砌筑耐酸瓷砖板或花岗岩板。株洲冶炼集团、巴彦淖尔紫金公司、中金岭南丹霞冶炼厂、豫光锌业公司、西部矿业锌业分公司、云南祥云飞龙有色金属公司、赤峰库博红烨锌业公司在项目建设中均使用了汇波呋喃树脂胶泥。

豫光锌业有限公司电解锌项目一期、二期各10万吨电解锌项目中，净液车间、焙砂浸出车间采用了由汇波公司施工的40mm呋喃树脂混凝土整体面层，分别于2005年及2007年投产至今，效果良好。

2.2呋喃树脂材料在铜冶炼的应用

        呋喃树脂材料主要用于铜冶炼中的电解车间、净液车间、阳极泥房、水处理工段、贵金属车间、硫酸罐区的防腐蚀工程中。其中，呋喃胶泥用于设备、楼地面的耐酸瓷砖、花岗岩板的衬砌、硫酸罐区地面花岗岩砌筑。

铜冶炼建（构）筑物防腐工程中大量采用了呋喃混凝土，用于楼地面、踢脚线、挡水反沿、设备基础、地沟、集水坑的整体防腐面层。如图1、图2。

江铜集团贵溪冶炼厂自1996～2009年期间，其10万吨铜技改项目、三期ISA法精炼电解、30万吨铜冶炼工程及东扩工程中，电解车间主跨及副跨楼地面、地坑均采用50mm整体呋喃树脂混凝土防腐层。山东祥光铜业公司、大冶有色金属集团控股有限公司、清远江铜长盈铜业有限公司、紫金铜业公司、铜陵金隆铜业公司、铜陵有色公司金昌冶炼厂等企业电解车间楼地面均采用汇波呋喃树脂混凝土防腐层，共计使用面积超过10万㎡。

             图1  贵溪冶炼厂呋喃混凝土地面和设备基础                                          图2 呋喃混凝土面层结构图

        2.3  呋喃树脂材料在镍、钴冶炼的应用

    镍、钴冶炼中的闪蒸密封槽、浓密机、浓密机混合槽、溢流槽、中和槽、中间槽、除铁铝槽、浆化槽、浸出反应釜、贮槽等设备防腐方案一般采用橡胶或玻璃钢隔离层+呋喃树脂胶泥砌筑耐酸瓷砖；浸出车间、萃取车间、电解车间等楼地面防腐方案一般采用玻璃钢隔离层+呋喃树脂胶泥砌筑耐酸块材。

    金川集团、中冶瑞木镍钴公司、江西江锂科技公司、广西玉林伟镍矿冶科技公司等企业的设备和建（构）筑物中均采用了汇波呋喃树脂胶泥。其中江西江锂科技有限公司2万吨电解镍扩能技改综合利用项目中，其浸出反应釜为椭圆形水泥砼基体，长直径为12米、短直径为6米、高4.5米，介质温度125℃，含34～45g/L的硫酸，采用环氧玻璃钢隔离层八布十油、克邦呋喃树脂胶泥砌筑130×113×65（113mm厚）耐酸耐温砖，自2011年投产至今，使用效果良好。如图3。

2.4  呋喃树脂材料在锰冶炼的应用

        锰冶炼中的浸出化合槽、浆化槽、中转槽、阳极液槽、溶解槽、贮槽等设备内衬防腐方案一般采用玻璃钢隔离层+呋喃树脂胶泥砌筑耐酸瓷砖；浸出化合车间、过滤车间、净化车间、电解车间楼地面防腐方案一般采用玻璃钢隔离层+呋喃树脂胶泥砌筑耐酸块材。

电解二氧化锰的电解槽采用碳钢结构+内衬橡胶板隔离层+呋喃树脂胶泥砌筑耐酸瓷砖。如图4。

宁夏天元锰业有限公司、中信大锰大新锰矿分公司、中信大锰田东新材料公司、广西汇元锰业公司、新疆阿克陶科邦锰业制造公司、广西新振锰业集团、湖南东方锰业公司、湘潭电化厂等企业的防腐蚀工程均采用汇波呋喃树脂材料。

                                                         图3  江锂公司浸出反应釜呋喃胶泥衬砌瓷砖                                           图4  汇元锰业二氧化锰电解槽

3． 呋喃树脂混凝土电解槽在湿法冶金中的应用

        随着行业认识的提高和经济的发展，以及环保部2010年颁布的《清洁生产标准》，规定一级铜冶炼企业应使用无内衬聚合物混凝土电解槽，整体树脂混凝土电解槽已成为湿法冶炼设备的发展趋势。

整体呋喃树脂混凝土电解槽从90年代初期就在国内开始推广使用，期间经历了拼装钢筋槽、拼装玻璃钢筋槽、整体浇注玻璃钢筋槽的摸索发展阶段，在铜、锌冶炼已得到较多的应用。近几年，乙烯基酯混凝土电解槽开始在国内生产，在大型新建项目上得到了应用。但呋喃电解槽具有造价低的优势，只要使用性能差别不大，它的性价比能达到最高。汇波公司在原来成熟的呋喃混凝土制造工艺基础上，开发出了乙烯基酯—呋喃混凝土整体电解槽。我们结合了两种材料的优点开发出新工艺，槽体外表面采用2mm乙烯基酯树脂玻璃钢，槽体结构采用呋喃树脂混凝土，这种结构不但解决了呋喃混凝土电解槽美观问题，还大大增加了电解槽的使用寿命。其性能指标接近乙烯基混凝土电解槽，造价比乙烯基酯树脂电解槽低1/4,综合性价比更高，能为业主单位带来更大的效益。所以，汇波公司的乙烯基酯—呋喃树脂混凝土整体电解槽在中、小型冶炼企业的新建、技改、维修项目中，特别是在中小型电解槽的应用上，能为用户提供价值最大化的服务。见图5、图6。

                         图5 乙烯基酯—呋喃混凝土电解槽                 图6  恒邦冶炼呋喃混凝土电解槽

4． 呋喃树脂防腐材料的技术发展

随着冶炼技术的进步、节能降耗及环保标准的提高，有色冶炼行业的诸多工艺设备如锌氧压浸出，和镍高压闪蒸等的工作温度、压力等工况条件有所提高，这对防腐蚀材料的性能提出更高的要求。汇波公司为满足市场需求，成功研发出耐高温呋喃树脂胶泥，按德国Dolit 788呋喃胶泥标准测试，指标相当，可满足锌高压浸出釜、镍闪蒸槽等条件的防腐要求。

针对铅电解工艺中，其电解液含60～120g/L的氟硅酸，铅电解车间楼地面、铅阳极泥及渣堆场地面的防腐方案，过去一般采用沥青沥青胶泥砌筑耐酸砖板，但沥青材料在施工过程存在问题，且耐酸瓷砖板不耐氟硅酸，需要有好的替代方案。汇波公司研发出的耐氢氟酸型呋喃树脂混凝土，在云南蒙自矿冶有限公司6万吨电解铅项目和山东黄金集团赤峰山金银铅有限公司10万吨铅项目的电解车间得到了应用，结束了在该项目的防腐蚀中没有理想防腐材料的历史。

5． 结束语

呋喃树脂优良的耐腐蚀性能和其它独特的特点，将继续在湿法冶金防腐蚀工程中发挥重要作用。随着湿法冶金技术的发展，我们将进一步开发呋喃树脂材料的技术应用，以适应新的需求，保持其技术性能达到国外同类产品的技术标准，为我国的防腐蚀事业做出新贡献。