锌焙砂闪速还原焙烧工艺研究

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1、中图分类号工E望丕UDC厶组!兰硕士学位论文学校代码!Q533密级公珏锌焙砂闪速还原焙烧工艺研究Studyonflashreductionroastingprocessofzinccalcine作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：吴永谦冶金工程有色金属冶金冶金与环境学院戴曦副教授论文答辩日期土型土出答辩委员会主声毒辫中南大学二。一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为

2、获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：碰日期：4年』月必学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：关s生和师签名羹整日期：丝年￡月些日中南大学硕

3、士学位论文摘要锌焙砂闪速还原焙烧工艺研究摘要：在传统湿法冶锌工艺中，硫化锌精矿在氧化焙烧过程中不可避免地生成铁酸锌，铁酸锌在低温低酸中难以溶出，从而导致锌的浸出率不高，同时产生大量锌浸出渣，这不仅浪费了锌铁资源，而且对环境造成了严重的污染。本研究对锌焙砂采用闪速还原焙烧工艺，在闪速焙烧炉内，物料的传热方式由传统的堆积态气固传热转变为悬浮态气固传热，悬浮态下气．固接触的比表面积大大增大，这样物料在很短时间内获得高的能量，焙烧反应快速的完成，得到高可溶锌率且低亚铁含量的产物，为后续的浸出工艺实现选择性浸出从而达到铁锌分离提供保障。本课题在国家高新技

4、术研究发展计划“863”重点项目(2011AA061001选．冶联合清洁炼锌技术)的支持下完成。本文在对锌焙砂还原焙烧热力学分析的基础上，对锌焙砂进行闪速还原焙烧工艺研究，得到以下结论：在1073K-1373K温度范围内，铁酸锌的还原反应可以在弱还原气氛下进行，当体系温度1223K，C02含量为30％时，只需要0．023～1．5％的CO就可让铁酸锌发生还原反应生成Fe304。要实现铁酸锌的还原磁化焙烧、得到产物Fe304+ZnO，关键在于控制合适的还原气氛，即C02／CO分压比，其范围约在20～1300之间。氧化锌的还原反应要在较强还原气氛下进

5、行，1473K时CO／C02分压比值为3．23，1373K时CO／C02分压比值为9．77，1273K时Co／C02分压比值35．48，在1173K时CO／C02分压比值约为147．91，所需的还原气氛随温度升高而降低。气基还原剂有利于锌焙砂闪速还原焙烧，升高炉膛温度有利于铁酸锌还原分解，采用CO作为还原剂的主要气体，混合一定比例的N2，在反应塔温度1200℃，炉膛温度1050℃，顶部通入CO浓度为13％的CO+N2混合气体对锌焙砂进行闪速还原焙烧时，可使还原焙烧产物铁酸锌分解率达到81．3％。炉膛02浓度越低越有利于锌焙砂的还原，在炉膛02浓

6、度为O．5％以下时，炉内只需要很低浓度的CO就可以使产物的可溶锌率达到95％以上，顶部通入一定含量的CO气体，可补充还原气氛，使锌焙砂更好的完成还原焙烧，其中当实验条件为反应塔温度1200℃，炉膛温度1000℃，顶部通入CO浓度为13％的CO+N2混合气体，焙烧产物的可溶锌率可高达99．45％。对还原焙烧产物可溶锌率影响最大的因素是炉膛温度，炉膛CO摘要浓度和项部通入CO浓度对产物可溶锌率的影响程度相当，反应塔温度对产物可溶锌率影响最小，炉膛温度对还原焙烧产物Fe2+含量的影响较大，炉膛温度由900℃提高到1000℃时，Fe2+含量明显上升。当

7、在炉膛温度950℃，反应塔温度1000℃，炉膛CO浓度2500ppm，项部物料输送气体CO浓度7％条件下，得到可溶锌率99．66％，Fez+／TFe为0．316的还原焙烧产物。图28幅，表20个，参考文献95篇。关键词：锌焙砂；闪速还原焙烧；铁酸锌；热力学；可溶锌率分类号：TF813中南大学硕士学位论文AbstractStudyonflashreductionroastingprocessofzinccalcineAbstract：Inconventionalzinchydrometallurgicalprocess．zincferriteiS

8、unavoidablyproducedduringtheprocessofroastingzincsulfideconcentrateandhardt