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冶金百科 | 锌冶金 - 焙烧作业(二)

2023-09-11 10:21:18 来源:北方有色网
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简介:如何控制氧化锌和硫酸锌的生成? 答:ZnS在焙烧过程中,生成ZnSO₄还是ZnO,第一取决于焙烧温度,即氧化焙烧温度高于硫酸化焙烧的温度;第二是炉气成分,炉内pso,大,利于ZnSO₄的形成;第三是炉料和炉气接触时间的长短,时间长有利于ZnSO₄的形成。
如何控制氧化和硫酸锌的生成?

答:ZnS在焙烧过程中,生成ZnSO₄还是ZnO,第一取决于焙烧温度,即氧化焙烧温度高于硫酸化焙烧的温度;第二是炉气成分,炉内pso,大,利于ZnSO₄的形成;第三是炉料和炉气接触时间的长短,时间长有利于ZnSO₄的形成。

湿法炼锌对焙烧有什么要求?

答:(1)在湿法炼锌过程中,一般采用部分硫酸化焙烧。因为在锌电解生产过程中,存在滴、漏、跑、冒和各种渣中带走一部分的硫酸根,为保证电解生产中硫酸根的平衡,故要求焙烧矿中有一定的硫酸盐,若用新硫酸补充,将使主产成本升高。但焙烧矿中硫酸根含量也不能过多,如果过多,又将使电锌生产过程中的硫酸量增多,需要消耗过量的中和剂,使新液含锌升高,也不利于生产。

2)使砷与锑氧化,并以挥发物状态从精矿中除去。

(3)在焙烧时尽可能少地得到铁酸锌,因为铁酸锌不溶于稀硫酸溶液。

4)得到SO₂浓度大的焙烧炉以生产硫酸。

(5)得到细小粒状的焙烧矿以利于浸出。
铁酸锌形成的危害是什么,如何控制?

答:火法还原蒸馏过程中,铁酸锌被还原,不会导致锌回收率的下降;湿法炼锌中,铁酸锌不溶于稀硫酸溶液,进入到浸出渣中,降低锌的回收率。

在焙烧过程中,低温(873~910℃)时,焙烧矿中的物相为ZnO₂·ZnSO₄和Fe₂O₃,当温度为910℃以上时,焙烧矿中的物相则转变为ZnO·Fe₂O₃和ZnO。在实际生产中,无法确保整个焙烧过程温度低于910℃,故在焙烧矿中将不可避免地有ZnO·Fe₂O₃。

由于焙烧温度升高,焙烧作业时间过长,焙烧矿中的ZnO和Fe₂O₃接触良好,均会使生成的ZnO·Fe₂O₃量增加。铁酸锌其实是ZnO和Fe₂O₃的结合物,包括2ZnO·3Fe₂O₃、2ZnO·Fe₂O₃、4ZnO·Fe₂O₃、5ZnO·Fe₂O₃、ZnO·Fe₂O₃,在低酸或中性浸出条件下,这些化合物只能溶解到ZnO·Fe₂O₃为止,故每1份铁酸锌形态的铁,将使0.58份的锌不能被浸出而进入到渣中,从而降低了锌的浸出率。

控制铁酸锌的生成主要是控制焙烧温度不超过910℃,同时加强配料工作,使入炉锌精矿的铁不超过10%,硫不超过31%。

硅酸锌生成的危害是什么?

答:火法炼锌时,硅酸锌被还原;湿法炼锌浸出时,硅酸锌被溶解,均不会导致锌的回收率降低,但硅酸锌溶解后产生硅酸,影响浸出矿浆的澄清与过滤,同时硅酸盐熔点低且易熔,影响沸腾焙烧的正常进行。

处理高、高硅锌精矿时需要采取哪些措施?

答:在实际生产过程中,不可避免地面临处理高铅、高硅锌精矿的问题,操

作控制措施主要有:

(1)高风料比焙烧生产。在实际生产过程中,鼓风量一般按1600~2000m³/t料进行生产,在处理高铅、高硅锌精矿时,通常偏上限,可采用大风量进行生产。随着风量增加,炉内沸腾状况增加,使PbO与SiO₂的接触时间缩短,减少了低熔点PbO·SiO₂的生成率,从而减缓结炉。相关文献资料表明,结炉的主要物质不是PbO·SiO₂,而是铅的硫酸盐及其他盐类,故提高温度可以分解硫酸盐,增加鼓风量可以降低气相中SO,和SO₂浓度,减少了焙烧过程中硫酸盐的形成。同时由于风浪增加,从风帽中进入炉内气流速度增加,炉内物料沸腾状态增加,使沸腾层上移,炉底压力增加,减少了焙烧过程形成的大颗粒物料下层恶化炉况。处理高含铅锌精矿要求风帽气速达60m/s以上。

(2)严格制粒焙烧。控制锌精矿粒度,使炉料不易黏结。

(3)加强配套余热锅炉振打工艺。由于高铅锌精矿焙烧使进入烟尘中的Ph和PbO量增大,在余热锅炉中易产生黏结,必须强化余热锅炉清灰。

影响沸腾层均匀稳定的因素是什么?

答:(1)物料的粒度组成和密度。物料的粒度组成不合理,易形成两个搅拌强度不同的区域,最终形成沟流,破坏沸腾层的正常操作;密度不同的混合物料在沸腾层中会出现分层的现象,破坏沸腾层化学反应的均匀性。

(2)空气直线速度。需根据炉床面积和焙烧温度确定鼓风量。

(3)沸腾层高度。合理的高度可以保证物料在沸腾层停留足够长的时间,以完成所规定的全部反应。

沸腾焙烧的强化措施有哪些?

答:沸腾焙烧的强化措施主要有:高温沸腾焙烧和富氧鼓风沸腾焙烧,其他强化沸腾焙烧的措施还有制粒、利用二次空气或贫SO₂烧结烟气焙烧、多层沸腾焙烧等。
         
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