【5A版】锌冶金-焙烧.ppt

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1、锌冶金焙烧22硫化锌精矿的焙烧与烧结2.1概述2.2锌精矿的配料2.3锌精矿的干燥2.4硫化锌精矿的焙烧2.5硫化锌精矿的沸腾焙烧2.6硫化锌精矿的烧结焙烧32.1概述从硫化锌精矿中提取锌，除高温加压直接浸出流程外，无论采用火法和湿法工艺，一般须预先经过焙烧。湿法炼锌的主要原料有氧化矿和硫化矿两大类。锌的氧化矿多属菱锌矿（ZnCO3）和异极矿（ZnO·SiO2），锌的硫化矿主要有闪锌矿和铁闪锌矿。硫化锌精矿焙烧过程是在高温下借助于空气中的氧进行的氧化的过程：2ZnS+3O2=2ZnO+2SO242.2锌精矿的配料2.2.l

2、配料的目的锌精矿在焙烧之前，需要进行严格的配料。52.2.2配料方法通常采用圆盘配料及堆式配料两种方法。圆盘配料圆盘配料就是采用圆盘给料机，根据确定的配料比例调节圆盘给料机的出口闸门，实现所要求的配料比例。62.2.2配料方法堆式配料法根据配料比例，用行车抓斗将各种矿以抓数为单位按比例抓入配料仓内，将品位高低不同的精矿一层层地撒开在配料仓内，一直将料仓堆满为止。使用时由一个方向从上到下切割料层到底，并以抓斗进行多次混合，以达到均匀稳定。782.3锌精矿的干燥2.3.1干燥的目的与方法1、干燥的目的硫酸化焙烧的炉料含水在8%

3、左右最为适宜。当进厂锌精矿水分超过8%以上时就要进行干燥。2、干燥方法（1）自然干燥法（2）铁板干燥法（3）气流干燥法（4）回转窑干燥法92.4硫化锌精矿的焙烧硫化锌精矿焙烧过程是在高温下借助于空气中的氧进行的氧化的过程。焙烧的目的与要求决定于下一步的生产流程，各具特点。火法炼锌(蒸馏法)：是在焙烧时实行死焙烧(氧化焙烧)，尽可能地除去全部硫，以及尽可能完全使铅、镉、砷、锑挥发除去，得到主要由金属氧化物组成的焙砂，使以后蒸馏时可以得到较高质量的锌锭。产出浓度足够大的SO2烟气以供生产硫酸。含镉与铅多的烟尘作为炼镉原料。10

4、2.4硫化锌精矿的焙烧鼓风炉炼锌：通过烧结机进行烧结焙烧，既要脱硫、结块，还要控制铅的挥发。精矿中含铜较高时，要适当残留一部分硫，以便在熔炼中制造冰铜。112.4硫化锌精矿的焙烧2)使砷与锑氧化并以挥发物状态从精矿中除去；湿法炼锌：1)尽可能完全地氧化金属硫化物并在焙砂中得到氧化物及少量硫酸盐(3~4%SSO4)，实行部分硫酸盐化焙烧，焙砂中少量硫酸盐以补偿电解与浸出循环系统中硫酸的损失；3)在焙烧时尽可能少地得到铁酸锌；4)得到SO2浓度大的焙烧炉气以制造硫酸；5)得到细小粒子状的焙烧矿以利于浸出的进行。121314焙烧

5、车间焙烧车间设备及布置图152.4.1硫化锌焙烧的热力学2.4.l.1硫化锌焙烧的一般规律硫化锌焙烧反应可以分为以下几大类：(1)硫化锌氧化生成氧化锌：2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2(2)硫酸锌和SO3的生成与分解：2ZnS+2SO2+O2=2ZnSO42SO2+O2=2SO3(3)ZnO与Fe2O3形成铁酸锌：ZnO+Fe2O3=ZnO·Fe2O3162.4.1硫化锌焙烧的热力学2.4.1.2Zn-S-O系等温平衡状态图172.4.1硫化锌焙烧的热力学1300K当焙烧温度一定时，焙烧过程中锌的存在形态取决于pSO2

6、和pO2。如图中A点和B点。当气相组成不变，改变焙烧温度时，也可改变焙烧产物中锌存在的形态。如图中红线所示，当温度升高时，ZnO区域扩大，ZnSO4稳定区缩小。182.4.1硫化锌焙烧的热力学192.4.1硫化锌焙烧的热力学（1）ZnS直接获得金属锌是比较困难的。（2）硫酸锌的分解经过一个中间产物—碱式硫酸锌。（3）温度升高时，硫酸锌稳定区缩小，提高沸腾焙烧温度可以保证锌硫酸盐的彻底分解。（4）对于含Cu、Fe等的复杂的含锌原料进行硫酸化焙烧时，希望Cu、Zn等有价金属转变为硫酸盐，须控制适当的焙烧温度(953±30K)。

7、从Zn-S-O系等温平衡状态图可以得到如下结论：20焙烧过程中只要减少Fe2O3的生成，就可以较少铁酸锌的生成。从图中可以看到，当焙烧温度一定时，lgpO2<-6.0时，Fe2O3分解为Fe3O4，这样可以减少产物中铁酸锌的生成。提高焙烧温度可使Fe3O4的稳定区域扩大，也减少铁酸锌的生成。因此，焙烧过程中一定要维持低氧分压和适当提高焙烧温度。212.4.2硫化锌焙烧的动力学锌精矿的焙烧是一个复杂过程，存在着气-固反应，固-固反应以及固-液反应；除有一般的化学环节，还包括吸附、解吸、内扩散、外扩散等物理环节和晶核的生成、新

8、相的成长等化学晶形转变等现象。另外，焙烧时还会出现稳定的中间化合物和多种硅酸盐、铁酸盐、硫酸盐等。222.4.2硫化锌焙烧的动力学1、硫化锌精矿的着火温度着火温度决定于硫化物的物理与化学性质以及外界因素。着火温度可粗略作为划分焙烧反应的速度和控制环节的标志。232.4.2硫化锌焙烧的动力学2、焙烧反应的