回转窑作业指导书.doc
- 文档编号:2588929
- 上传时间:2022-11-02
- 格式:DOC
- 页数:32
- 大小:191KB
回转窑作业指导书.doc
《回转窑作业指导书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《回转窑作业指导书.doc(32页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
沾益县通途工贸公司
廻转窑挥发法生产氧化锌
技术操作规程
批准:
晏崇云
审核:
吴金星
编写:
缪维纲
2007年9月19日
一、引言
1.1锌的性质和用途
铅是兰灰色金属,硬度1.5,比重11.34,熔点327℃,沸点1525℃;能与锌、锡、锑、砷等金属组成合金。
铅的展性良好,延性甚微;在干燥空气中,铅不发生化学变化;在潮湿空气中,易形成氧化铅薄膜覆盖其表面;常温下,铅几乎不溶于稀盐酸和硫酸,但溶于硝酸,铅对碱、氨、氰酸及有机盐具有较好的防腐蚀能力。
锌是兰白色金属,硬度2.0,熔点419℃,沸点906℃,加热至100-150℃时,具有良好压延性,压延后比重为7.19,锌能与铅、锡、锑、镍、铜等金属组成合金。
在常温下的干燥空气中,锌不起变化;在潮湿空气中,其表面生成致密的碱性碳酸锌薄膜,可保护锌金属内部和镀锌金属表面不再氧化受腐蚀。
由于铅、锌具有上述特性,因此被广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业以及轻工业和医药工业等部门,铅金属还在核工业和石油工业等部门有所应用。
镉的性质镉是一种银白带蓝色光泽的金属。
密度为8.64克/厘米3,熔点320.9℃。
镉比锌更容易挥发,其沸点为767℃,镉的分子量为112.4。
1.2锌精矿质量标准(表3)
锌精矿质量标准(YB114—81) 表3
品级锌不小于(%)
一二三四五六七八九595755535048454340
杂 质 不 大 于 (%)
CuPbFeAsSiO2F
0.81.060.23.00.2
0.81.060.23.50.2
0.81.060.24.00.2
0.81.070.34.50.2
1.01.580.45.00.2
1.01.5130.55.50.2
1.52.014协议6.00.2
1.52.515协议6.50.2
2.03.016协议7.00.2
1.3锌精矿的杂质
铜:
在精矿中常呈铜的硫化物状态存在,焙烧时,主要形成不同形式的氧化亚铜,残余的硫化铜易形成冰铜,降低炉料的熔点。
湿法炼锌时,溶液中的Cu++腐蚀管道、阀门,在竖罐蒸馏时,往往有少量进入粗锌,影响商品锌质量。
因此要求锌精矿含Cu不大于2%。
铅:
锌精矿中含硫化铅较高时,形成易熔的铅硫,铅硫首先促使结块甚至使焙烧料熔化,阻止硫的脱除。
氧化铅易与许多金属氧化物形成低熔点共晶,在800℃时开始熔化,引起炉料在沸腾炉和烟道中结块。
湿法炼铅中,焙砂浸出时,转化为硫酸铅,消耗硫酸。
火法炼锌中,铅的氧化物在蒸馏罐中还原所得的铅,部分气化,冷凝成为锌锭中的杂质,影响商品锌质量,焙烧矿中硫酸铅在蒸馏罐中被还原为硫化铅,与其它金属硫化物可形成冰铜,造成罐壁的腐蚀。
因此要求锌精矿中含铅不大于3%。
铁:
铁在锌精矿中呈铁闪锌矿存在时,焙烧时形成铁酸锌。
在湿法炼锌过程中,铁酸锌用稀酸浸出不溶解,影响锌的浸出率,增加浸出渣的处理费。
精矿中游离的FeS焙烧时转化为Fe2O3,硫酸浸出时呈FeSO4进入溶液,在氧化中和时,生成絮状Fe(OH)3,影响浓密机澄清速度。
在火法竖罐蒸馏时,焙烧矿中的Fe2O3还原成FeO与金属铁,其中金属铁在竖罐中形成积铁,影响竖罐温度升高,使锌蒸发不充分,致使渣中含锌高;矿石中存在SiO2时,易与FeO形成硅酸盐侵蚀罐壁;当粗锌进入蒸馏塔时,粗锌含铁量直接影响塔的寿命。
因此希望锌精矿含铁一般不大于16%,湿法炼锌不大于10%。
砷:
精矿中含砷,在沸腾焙烧时,砷进入烟气,造成制硫酸时V2O5触煤中毒。
焙烧矿中的砷绝大部分在浸出时被除掉,但溶液含As高,则消耗FeSO4量大(铁量为砷量20倍),铁多渣多,带走的锌也多。
As能在阴极上放电析出,产生烧板现象(阴极反熔)。
因此要求精矿混合料中As不大于0.5%。
二氧化硅:
精矿中往往含有游离的SiO2和各种结合状态硅酸盐,在高温下与氧化锌形成硅酸锌。
湿法浸出时,硅酸以胶体状进入溶液中,使产品浓缩,过滤工序极为困难。
在蒸馏过程的高温条件下,SiO2与CaO、FeO等形成硅酸盐,腐蚀罐壁有碍蒸馏。
要求精矿中SiO2不大于7%。
氟:
在沸腾焙烧烟气中的氟,易使制酸系统瓷砖腐蚀,损坏设备。
电解液中含氟高时,阴极锌不易剥离。
要求锌精矿中F不大于0.2%。
1.4氧化锌粉的性质和用途
分子式:
ZnO分子量:
81.37
CAS号:
密度:
5.606(20℃)
熔点:
1975℃折射率:
2.008;2.029
性状:
白色六角晶体或粉末
溶解情况:
溶于酸、氢氧化钠和氯化铵溶液。
不溶于水或乙醇。
用途:
可用作油漆颜料和橡胶填充料。
医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等,治疗皮肤伤口,起止血收敛作用。
也用作营养补充剂(锌强化剂),食品及饲料添加剂。
制备或来源:
(1)由锌块加热生成锌蒸汽与氧直接化合而成
(2)灼烧碳酸锌而得。
(3)由氢氧化锌煅烧分解制得。
(4)由粗氧化锌冶炼成锌,再经高温空气氧化制的。
备注:
是一种两性氧化物。
高温时呈黄色,冷后恢复白色。
加热至1800℃升华。
二、基本原理
回转窑内系处理铅锌熔炼炉渣,低品位铅锌氧化矿,含锌高的钢铁厂烟气和湿法炼锌的浸出渣,均可用焦碳(无烟煤)作还原剂,在1100—1250℃的高温下,将其中的铅锌铟锗等有价金属。
被CO还原进入烟气,然后再被氧化物并与烟气一同离开挥发窑,进入收尘系统,经冷却、降温被集于收尘系统中得到氧化锌粉,尽量回转窑法生产存在生产能力小、还原剂消耗量大,窑衬寿不长等缺点,但由于设备简单、建设费用低和动力消耗少等优点,此方法仍用语中小型厂。
主要化学方程式:
在料层内:
C+O2=CO2CO2+C=2CO
ZnS+Fe=Zn↑+FeS
ZnO+CO=Zn↑+CO2ZnO++C=2Zn↑+CO2
ZnOFe2O3+CO1050℃ZnO+2FeO+CO2
ZnSO4+900℃ZnO+SO2+CO2
ZnSiO2+CO=Zn+SiO2+CO2ZnSiO2+CaO+CO=Zn+CaOSiO2+CO2
在料层上空
Zn+1/2O2=ZnOCO+1/2O2=CO2
三、原料、燃料经济技术指标
3.1锌渣及氧化矿成分
ZnPbGeFeSiO2CaOMgAl2O3S
13-202-4.50-1309-164-128-162-31-38-10
3.2物理要求
水分:
12—18%<水分过高,窑温难于提高,物料易成球、易热带易结团,窑尾温度易下降,炉气量及炉气中的水分增加,影响收尘率及滤袋和窑的寿命,水分过低、大量渣尘随烟带走,影响锌粉质量。
粒度:
5—15mm
粒度太粗,虽然物料的透气性好,但其与还原剂接触面小,影响金属氧化物的还原速度,粒度太细、物料的透气性不良,也影响还原速度,同时部分粉尘易带入收尘系统,影响烟尘质量。
铅锌含量:
锌20%左右,铅低于6%
铅锌含量过高,铅锌挥发不完全,锌含量过高,易产生局部高温,铅含量则使炉料熔点降低,易于软化影响挥发。
燃料:
回转窑挥发浸出渣、氧化矿,一般采用焦粉(无烟煤)作燃料(兼作还原剂)正常情况下,窑温主要靠焦粉(无烟煤)锌蒸汽的燃烧来维持,只有当开窑升温时或窑内热量不是时,才使用重油(煤气或焦粉、木炭)等辅助燃烧。
焦粉:
成分:
(%)CVA
>704-720-25
粒度要求:
<5mm占30%5—10mm>50%大于15mm≤20%
焦粉中的挥发物过高,不利于反应带的延长,焦粉的灰分不宜太高。
一般要求焦粉中含固定碳65—75%,挥发份4—7%,灰分20—25%。
焦粉的粒度对生产的影响很大,粒度太粗,料层会过早软化,渣含锌升高至2.5%;粒度太细,炉料的透气性不好,翻动不良,渣含锌升高至2.18%;合适的焦粉粒度组成为小于5mm的占30%以下,5—10mm的50%以上,大于15mm的点20%以下渣含锌1.5%以下。
四、技术条件
窑速:
60—120秒/转
鼓风风压:
2.94—200Kpa
鼓风风量:
900—1000m3/min
窑尾温度:
650—850℃
窑尾负压:
2—5mm/H2O
4.1窑身转速:
对于炉料在窑内停留时间,反应速度及反应的完全程度有很大的影响,转速太大,炉料在窑内停留时间短,虽然翻动良好,但反应不完全,渣含锌升高,转速太慢,炉料在窑内停留时间长,焦粉燃烧完全,但处理量,一般来说,对于44米的回转窑炉料在炉内停留时间为2—3小时左右,窑身转速控制在60—120s/r为宜,对于32米长的回转窑,炉料在炉内停留时间2—3小时,窑身转速控制在81—140s/r为宜,0.43—0.75r/min
4.2温度:
窑内温度愈高,铅锌氧化物的还原速度愈快,挥发愈完全,但温度过高,对窑衬的腐蚀加剧,缩短窑衬寿命。
且可能产生炉料熔化形成炉结,恶化操作过程,降低金属回收率,因此,应根据炉料的熔点及性质控制适宜的温度:
窑内温度沿窑长方向可分为四个段(带)即干燥带、预热带、反应带、冷却带。
其中反应带最长,温度最高,一般反应温度为1100—1200℃,窑尾烟气温度为650—850℃。
4.3窑内负压:
窑内负压一般控制为20—50Pa,负压过大,进入窑内空气增多,反应带后移,窑尾温度升高,进料溜子易损坏。
甚至有细颗粒进入烟道,影响氧化锌的质量;负压过小窑内空气量不足,反应带前移,窑渣含锌高,甚至窑头可能出现冒火现象。
4.4强制鼓风是改善炉况的主要因素之一,它可使窑温均匀,反应带延长,并能使炉料适当翻动,加速反应过程。
生产实践证明,强制鼓风可提高生产能力10—25%。
铅锌回收率提高4—5%及2—3%,还可延长窑的寿命,强制鼓风压力一般为0.3—2Mpa。
焦率
45—65
炉料温度℃
炉气温度℃
干燥带
600—700
650—750
预热带
700—1000
1000—1100
反应带
1100—1250
1200—1300
冷却带
800—1000
650—800
4.5配料焦化:
45—70%即100kg锌渣配45—70kg;焦粉:
焦粉的配入量随锌渣含水量的多少波动。
4.6离窑烟气量:
13500Nm3/h
4.7表面冷却技术条件:
4.7.1表面冷却器进口温度:
550℃
4.7.2表面冷却器出口温度:
150℃
4.7..3烟气量:
14500—15000Nm3/h
4.8布袋收尘技术条件
4.8.1布袋入口温度:
130—150℃
4.8.2布袋出口温度:
>70℃
4.8.3布袋负压:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 回转 作业 指导书