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时间:2020-01-14
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1、2014年4月第2期张鸿烈:提高锌焙砂质量的生产实践·9·提高锌焙砂质量的生产实践张鸿烈(白银有色集团股份有限公司,甘肃白银730900)[摘要]阐述了锌焙砂中残硫及亚铁在湿法系统中的行为,通过对焙烧炉结构进行改进,优化工艺参数,焙砂质量得到提高,其效果显著。[关键词]硫化锌精矿;焙砂;残硫;亚铁;硫化锌;铁酸锌;直流电单耗[中图分类号]TF813[文献标志码]B[文章编号]1672—6103(2014)02-0009—05下借助空气中的氧完成硫化物的氧化脱硫过程。硫O前言化锌精矿中的锌主要以闪锌矿(ZnS)的形态存在,湿法炼锌工艺一般包括焙烧、浸出、净化、电解在流态化焙烧
2、中主要发生的化学反应为:及熔铸等工序。硫化锌精矿作为湿法炼锌的主要原2ZnS+3O2~2ZnO+2SO2(1)料,近几年来日益紧缺,成分也越来越复杂,精矿中该反应的进行取决于温度和气相组成。同时,硅、铅、铜、钴及铁等杂质含量上升明显,湿法冶炼厂在zn—s—O系中,铁也是参与反应的主要元素,硫普遍面临焙砂残硫及亚铁升高、浸出两渣含锌居高化锌精矿中的铁主要以FeS形态存在,FeS离解反不下、锌回收率降低、直流电单耗及生产成本较高等应产生的FeS和S会被氧化为FeO和SO:,FeO又一系列问题。会进一步氧化为Fe。O和FeO,FeO,与ZnO接触西北铅锌冶炼厂(下称西北冶)历经5
3、年,借鉴后发生反应生成铁酸锌:国内外同行的先进技术和经验,通过自主创新和集mZnO+nFe2O3mznO·nFe2O3(2)成创新,开发了一种节能高效焙烧炉新工艺技术,并因此,焙烧产物的组成主要取决于温度和炉气于2010年11月实现了产业化。从2011~2013年成分,通过对其进行控制可以控制焙烧产物的组成,一季度的运行状况看,该项技术在提高焙烧炉产能获得所需要的产物。及原料适应性的基础上,提高了焙砂质量,保证了湿通过相关分析,根据传热力学原理,对焙烧炉结法系统稳定运行,优化了工艺操作条件和技术经济构及配套设施进行了升级优化。指标,取得了良好的经济效益。该项技术解决了高海拔
4、地区锌冶炼流态化焙烧炉产能与指标矛盾问题2焙烧炉结构的改进以及低锌高杂质复杂原料处理两大行业性难题,项2.1焙烧炉的结构目的实施对推动、提升我国湿法炼锌工艺原料的适新炉是在原109m流态化焙烧炉的基础上对炉应性,提高效率,节能环保,资源高效利用,清洁生产体进行局部改造,扩大段高度在原高度的基础上加等有着积极的示范推广作用。高2m,见图1。1硫化锌精矿焙烧原理原焙烧炉H=H1+H2+H3=15.4m,新焙烧炉H=日l+H2+H3=17.35m,炉型优化后扩大段H3硫化锌精矿流态化焙烧过程,实质上是在高温由7.4m增加到9.4m,增高了2m,对应的炉膛容积由2833m增大到32
5、50m,按照白银当地大气压[作者简介]张鸿烈(1965一),男,甘肃定西人,冶炼高级工程师,毕业于东北工学院有色金属冶金专业,现任白银有色集团股份有限公84.31kPa、鼓风量48000m/h、风压16kPa、扩大段司西北铅锌冶炼厂厂长。烟气温度920cI=计算,烟气在炉膛内的停留时间延[收稿日期]2013—05—07[修订日期]2014—01—13长了7s。·10·中国有色冶金A生产实践篇·重金属常数,该高度即为输送分离高度,分离空间高度再增加,烟尘率也不会减少。分离空间高度低于且接近输送分离高度时,夹带较小。在输送分离高度内,随着分离空间高度的增加,粒度分布密度不断下降
6、。原焙烧炉分离空间高度为14m,出口处烟尘夹带密度测定值约为236.08g/m,新型焙烧炉分离空间高度为16m,增高了2m,目前测得出口处烟尘夹带密度约为205.29g/m,烟尘率明显降低。2.4焙烧炉改进前后的运行参数焙烧炉改进前后的运行参数见表1。图1109mz流态化焙烧炉结构简图表1焙烧炉改进前后运行参数对比2.2焙烧炉的传热传质反应在流态化焙烧过程中,颗粒与流体间的传热传质非常相似,传热和传质的阻力、效率主要由围绕颗粒的边界条件决定。热气体进入床层后,除了焙烧炉壁面传热、锌精矿反应放热、新加入的冷固体颗粒置换热固体颗粒外,气体穿过焙烧炉为活塞流,固体颗粒在床层中为理
7、想混合,传热传质基本符合如下规律:一CpgGodZ=Ⅱ0(一)dH(3)式中:Cpg为气体比热,kcal/(kg·℃);Go为气体的2.5改进后的焙烧炉运行状况重量流速,kg/(m·h);rg为气体温度,℃;0n为单焙烧炉自投料运行以来,炉内热平衡稳定,炉壳位床层体积中的颗粒表面积,m/m;Ts为固体颗粒散热量小,安全性能可靠,运行参数优于设计参数,温度,℃;H为床层高度,rn;设备运行实现了自动化调节控制;炉底风帽布风均从式(3)中可以看出,气体、固体颗粒的温度与匀,物料沸腾良好;炉子漏风率、热损失降低。生产床层
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