火法炼锌工艺流程图
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火法炼锌
工艺一:以硫化锌精矿或氧化锌物料为原料,用火法冶金方法生产金属锌的过程。
常规的火法炼锌原则工艺流程(图)包括锌炉料准备、锌熔炼及粗锌精馏三大环节。
大型工厂的生产过程都采用计算机控制。
锌炉料准备是通过焙烧将硫化锌精矿中的金属硫化物氧化成金
属氧化物,并制成性能良好,成分稳定均匀,强度、粒度、孔隙度、预热温度均符合要求的炉料的作业。
锌熔炼是将配有适量碳质还原剂的炉料,在1273K以上的温度下进行还原蒸馏或还原挥发熔炼,使锌的氧化物被还原成金属锌;金属锌以蒸气状态从炉料中挥发出来,进入冷凝器中冷凝成液态锌,然后浇铸成锌锭的过程。
粗锌精炼的方法有熔析法、重蒸馏法、电解精炼法和精馏法等。
现代炼锌工业中均采用精馏法生产精锌。
它基于特定温度下锌与其所含杂质金属的蒸气压存在差异,通过连续反复进行蒸发与冷凝的过程,达到较完全地分离杂质的目的。
或者工艺二:
火法炼锌的基本原理就是将氧化锌在高温下用碳质还原,并利用锌沸点低的特点,使锌以蒸气挥发,然后冷凝为液体锌。
以竖缺罐炼锌为例,其原则工艺流程如图:
从图中可以看出,火法炼锌中,硫精矿经过高温沸腾焙烧、制团、蒸馏最后冷凝得到粗锌,粗锌经过精馏精炼后得到高品级的锌。
并在此过程中回收其它的有价金属,如铟、镉、铜、铅、钴和锗等。
氧化锌的各种生产工艺及流程
氧化锌常见生产方法有火法和湿法两种。
其中火法还分为直接法和间接法两种。
一、直接法的生产工艺:
以锌精矿为原料,经高温氧化焙烧脱除其中的铅、镉、硫等杂质后,加入煤(做还原剂)并压制成团,再在炉内高温还原,使挥发出的锌蒸气与引入空气中的氧气氧化生成氧化锌。
直接法氧化锌的产品质量除与所用工艺和锌精矿的质量有关外,还与煤的质量有关,因挥发出的锌蒸气直接受到煤燃烧产物的影响。
直接法工艺生产出的氧化锌含量一般在90%~95%之间。
二、间接法的生产工艺:
将锌渣或锌锭置于耐高温坩埚内加热至600~700℃熔融后,使其在907℃(通常在1000℃左右)的高温下转换成锌蒸气,在导入热空气对其进行氧化,生产的氧化锌经过冷却、旋风分离后,用布袋将细粒子捕集,这样得到氧化锌即间接法氧化锌。
间接法间接法氧化锌的产品质量与使用的锌渣和锌锭原料重金属含量直接影响产物的重金属含量。
间接法工艺生产出的氧化锌含量为99.5%~99.7%。
三、湿法的生产工艺:
湿法工艺分为:酸法和氨法。
酸法生产氧化锌是以硫酸锌或氯化锌为原料,经去除杂质,加入碳酸钠溶液,生成碱式碳酸锌沉淀,经过漂洗、过滤和干燥,将制得的干粉焙烧得到的氧化锌。
所制得的氧化锌具有较大的比表面积,称其为活性氧化锌。
氨法生产氧化锌是以次氧化锌为原料,加入氨水在一定温度下浸取一小时,加入一定比例的碳铵反应两小时,加入硫化钠除杂后加入金属锌粉置换,将置换出的金属及混合盐经过滤全部除掉,最后经过蒸发焙烧得到氧化锌。
锌冶炼工艺流程锌是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、汽车制造、电子设备等领域。
锌的冶炼工艺是将含锌矿石经过一系列的处理过程,最终得到纯净的锌金属。
下面将介绍锌冶炼的工艺流程。
1. 原料准备锌的主要矿石有闪锌矿、方铅锌矿、硫化锌矿等。
在冶炼过程中,首先需要对这些含锌矿石进行选矿,将其与杂质分离。
经过破碎、磨矿、浮选等步骤,得到含锌矿石的浓缩物。
2. 热法冶炼热法冶炼是锌冶炼的主要方法之一。
首先将浓缩的含锌矿石与焦炭、石灰石等混合物一起放入冶炼炉中。
在高温下,矿石中的锌化合物被还原成锌金属,同时生成二氧化硫等副产品。
经过冶炼,得到含锌的熔融物质。
3. 电解精炼经过热法冶炼得到的锌熔融物质中还含有少量的杂质,需要进行精炼。
电解精炼是常用的方法之一。
首先将锌熔融物质注入电解槽中,通过电流的作用,使锌离子在阴极上析出,形成纯净的锌金属。
而其他金属离子则在阳极上析出,形成渣浆。
经过一系列的处理,得到纯度较高的锌金属。
4. 蒸馏精炼除了电解精炼外,锌还可以通过蒸馏的方法进行精炼。
将含锌的熔融物质注入蒸馏塔中,利用锌的沸点较低的特性,将锌金属蒸发出来,然后在冷凝器中凝结成为纯净的锌。
这种方法可以得到极高纯度的锌金属。
5. 成品包装经过精炼得到的锌金属需要进行包装,以便储存和运输。
通常将锌金属铸造成板、块状,然后包装成各种规格的产品,方便用户使用。
以上就是锌冶炼的工艺流程。
通过选矿、热法冶炼、精炼等步骤,可以将含锌矿石转化为纯净的锌金属,为各行各业提供优质的原材料。
随着工艺技术的不断进步,锌冶炼过程也在不断优化,以提高产出效率和降低能耗,为可持续发展做出贡献。
1 锌的冶炼方法1.1 火法冶锌火法冶锌是基于铅锌的沸点不同,使其还原后分离的方法,其工序为:精矿焙烧,烧结矿、熔剂、焦炭在密闭鼓风炉中还原焙烧成金属。
火法冶锌又可分为:竖罐炉法,鼓风炉法,电炉法及其它土法冶锌。
1.2 电炉法电炉法是利用电能直接在电炉内加热炉料,经还原熔炼连续蒸发出锌蒸气,然后冷凝得粗锌,再精炼得精制锌,或将锌蒸气骤冷得超细锌粉。
该法可以处理焙砂、氧化矿、煅烧的菱锌矿,也可以在炉料中配入适量锌浮渣。
电炉法产锌约占3%。
该方法工序简单,投资省,建设周期短,热利用率高,环保条件也可以。
但该方法生产规模小,单台电炉产量为1000~2500t/a,吨锌电耗4000~5000kW·h,只在电源丰富的地方采用,近年来,各地建立了一批电炉冶锌厂,规模在年产2000t以下。
1.3 火法炼锌是基于氧化锌在高温条件下能被炭质还原剂还原,使锌挥发出来,而与原料中其他组分分离,其还原反应为:ZnO+CO=Zn(气)+CO2挥发出来的锌蒸气,经冷凝成为液体金属锌。
火法炼锌的原则流程如图所示。
50年代出现的密闭鼓风炉炼锌,使火法炼锌获得了新的发展。
其优点是能处理铅、锌复含精矿及含锌氧化物料,在同座鼓风炉中可生产出铅、锌两种不同金属。
但目前只占锌产量的左右。
1、4 锌冶炼性质的特殊性表现为:沸点低,在火法冶炼温度下难以液态产出;氧化物稳定性高,一方面是还原挥发难度较大,冷凝中易重新氧化;另一方面决定了难以从硫化物直接氧化得到金属;负电性大,电积过程对净化要求高。
对锌冶炼方法可能发展的方面简要介绍如下:(1)以液态产出锌的还原熔炼法,需采用高压火法设备,在可以预见的未来,不会成功。
(2)硫化物直接氧化产出锌,实现的可能性很低。
(3)硫化物直接还原,日本东京大学开展了在氧化钙存在条件下,用碳直接还原挥发锌的研究,但目前只进行了实验室试验。
此外,大量含硫化钙的罐渣如何处理尚需研究。
(4)喷吹炼锌法:该工艺是将焦粉、氧气、锌焙砂喷入熔体渣中,使锌还原挥发,再用铅雨冷凝。
锌的冶炼方法:火法炼锌和湿法炼锌一、火法炼锌:1、本质:将氧化锌在高温下用碳做还原剂,将锌还原出来。
然后利用锌沸点低的特点,使锌以蒸汽的形式挥发,然后通过特殊的冷凝设备将锌在蒸汽冷凝为液体锌。
2、工艺流程图:3、分类:火法炼锌有平罐蒸馏法、竖罐蒸馏法、电热蒸馏法和锌鼓风炉法等四种二、湿法炼锌1、本质:用稀硫酸(即废电解液)浸出焙烧矿中的锌,从而与不溶的脉石成分分离,硫酸锌经净化点击过程,把锌提取出来。
2、主要工艺流程:焙烧、浸出、浸出液净化、点解、(铸锭)其中浸出是这个湿法流程中的最重要环节,湿法炼锌厂的主要经济指标在很大程度上取决于所选择的浸出工艺操作条件。
3、锌焙砂浸出的分类:中性浸出、酸性浸出和高温高酸浸出4、湿法炼锌得到迅速发展的原因:ZnO+CO=Zn+CO2 处于高温条件下,因此比较耗能2ZnS+3O2=ZnO+SO2 所需条件为P O2<10-23atm, P SO2<10-16atm,在现有的设备而条件下很难达到基于以上原因,生产设备或者生产条件难以满足,因此要把硫化矿焙烧生成硫酸锌5、锌精矿焙烧的目的(1)、将精矿中的硫化锌尽量氧化生成氧化锌,出去部分或全部的硫(2)、使精矿中的硫氧化成二氧化硫,产出有足够浓度的二氧化硫烟气,以便制取硫酸(3)、使焙砂具有一定的强度、湿润性、透气性、粒度等物理性能(4)、使精矿中的铅、隔、砷和锑等杂质氧化变成易挥发的化合物或直接挥发而从精矿中分离三、焙烧过程的热力学1、硫化物焙烧的一般规律(1)、反应及产物形态A、硫酸化焙烧MeS+2O2=MeSO4B、氧化焙烧MeS+1.5O2=MeO+SO2C、焙烧生成金属(汞)MeS+O2=Me+SO2D、部分硫酸化MeSO4= MeO+2SO3 SO3=SO2+1/2O22、影响因素A、焙烧产物在很大程度上取决于温度低温生成硫酸盐,是硫酸化焙烧中温生成硫酸盐和氧化物,是部分硫酸化焙烧高温生成氧化物,是氧化焙烧实际焙烧温度为1070~1100℃。
火法炼锌
工艺一:以硫化锌精矿或氧化锌物料为原料,用火法冶金方法生产金属锌
的过程。
常规的火法炼锌原则工艺流程(图)包括锌炉料准备、锌熔炼及粗锌精馏三大环节。
大型工厂的生产过程都采用计算机控制。
锌炉料准备是通过焙烧将硫化锌精矿中的金属硫化物氧化成金属氧化物,并制成性能良好,成分稳定均匀,强度、粒度、孔隙度、预热温度均符合要求的炉料的作业。
锌熔炼是将配有适量碳质还原剂的炉料,在1273K以上的温度下进行还原蒸馏或还原挥发熔炼,使锌的氧化物被还原成金属锌;金属锌以蒸气状态从炉料中挥发出来,进入冷凝器中冷凝成液态锌,然后浇铸成锌锭的过程。
粗锌精炼的方法有熔析法、重蒸馏法、电解精炼法和精馏法等。
现代炼锌工业中均采用精馏法生产精锌。
它基于特定温度下锌与其所含杂质金属的蒸气压存在差异,通过连续反复进行蒸发与冷凝的过程,达到较完全地分离杂质的目的。
或者工艺二:
火法炼锌的基本原理就是将氧化锌在高温下用碳质还原,并利用锌沸点低的特点,使锌以蒸气挥发,然后冷凝为液体锌。
以竖缺罐炼锌为例,其原则工艺流程如图:
从图中可以看出,火法炼锌中,硫精矿经过高温沸腾焙烧、制团、蒸馏最后冷凝得到粗锌,粗锌经过精馏精炼后得到高品级的锌。
并在此过程中回收其它的有价金属,如铟、镉、铜、铅、钴和锗等。