锌冶炼技术
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锌矿石冶炼工艺流程锌矿石冶炼工艺流程是指将锌矿石辅以不同的冶炼技术和工艺条件,通过一系列的物理和化学处理过程,将锌矿石中的锌金属分离出来的过程。
下面将具体介绍一下锌矿石的冶炼工艺流程。
首先,锌矿石的冶炼工艺流程可以分为矿石破碎、选矿、精矿制备和电解精炼四个主要环节。
矿石破碎是指将原始的锌矿石通过破碎机械等设备进行碎石,将矿石破碎成适合后续处理的小颗粒,通常要求颗粒度在几毫米到几厘米之间。
选矿是指根据矿石的物理和化学性质,对破碎后的矿石进行筛选和分级,以分离出含有更高纯度的锌矿石。
精矿制备是将经过筛选的锌矿石进行磨矿和选择性浮选等处理,使其适合进行后续的电解精炼工艺。
最后,通过电解精炼工艺将精矿中的锌金属分离出来,得到高纯度的锌。
具体的锌矿石冶炼工艺流程一般包括以下几个主要步骤。
首先,将原始的锌矿石经过破碎机械破碎成合适的颗粒大小,然后通过物理方法,如重选、浮选等,对锌矿石进行选别,以排除掉不含锌金属的杂质和尽量提高锌品位。
接下来,将筛选出的锌矿石送入磨机,进行细磨,使其颗粒尺寸更加细小,方便后续的选择性浮选。
然后,将磨矿后的矿石经过浮选机进行浮选处理。
浮选是利用锌矿石和浮选药剂在水中形成气泡和矿物颗粒之间的亲水性和疏水性差异,使锌矿石浮在水面上,将其他杂质沉入底部。
通过浮选,可以得到含有较高品位锌的精矿。
接下来,将精矿送入焙烧炉进行焙烧处理。
焙烧是将精矿进行高温处理,使其中的硫、铁等杂质氧化分解,得到氧化锌矿。
然后,将氧化锌矿送入转炉或电炉进行炼制。
炼制的主要目的是将氧化锌矿还原成金属锌。
在转炉或电炉中,通过加热和还原剂的作用,将氧化锌矿还原成锌蒸汽。
最后,将锌蒸汽通过冷凝设备进行冷凝,得到高纯度的锌金属。
总结起来,锌矿石的冶炼工艺流程主要分为矿石破碎、选矿、精矿制备和电解精炼等环节。
通过这些步骤,可以将原始的锌矿石处理成高纯度的锌金属。
这些工艺流程既包括物理方法,如破碎、筛选、浮选等,又包括化学方法,如焙烧、还原等。
锌冶炼工艺锌是一种非常重要的金属,被广泛应用于制造各种机械设备、电子产品、建筑材料等领域。
锌冶炼工艺是将含锌矿石转化为锌金属的过程,是实现锌资源可持续利用的重要环节。
本文将介绍锌冶炼工艺的基本过程、技术方法以及未来发展方向。
一、锌冶炼的基本过程锌冶炼的基本过程可以分为三个步骤:矿石破碎、浸出和电积。
首先,将含锌矿石破碎成小块,然后通过浸出的方式将矿石中的金属铜和其他杂质分离开来,得到含锌的惰性氧化物。
接下来,将含锌的惰性氧化物送入电积槽中,在电解质溶液中通电,通过电化学反应将锌离子还原成金属锌,然后将锌收集起来,即可得到纯净的锌。
二、锌冶炼的技术方法1、浮选法浮选法是锌冶炼过程中最常用的分离技术,适用于处理含锌矿石中的硫化物矿物。
浮选法是基于矿物粒子与气泡之间的相互作用,通过向矿浆中加入气泡,使含锌矿石中的硫化物矿物上浮,然后被收集、脱水、干燥和加热,得到金属硫化物。
接着将金属硫化物送入炼铜炉中,熔化后将铜与锌分离开来,得到含锌的惰性氧化物,最终通过电积把锌分离出来。
2、直接冶炼法直接冶炼法是将含锌矿石送入高温炉中,与还原剂反应,将金属铜和锌一起还原,得到含铜、含锌的合金,再经过熔炼、铅转炉炼铜等步骤,逐步分离出铜和锌。
这种方法适用于含有较高锌含量的矿石,操作简单,但存在熔炼过程中杂质难以除去的问题,会影响锌质量。
3、氧化焙烧法氧化焙烧法是一种将含锌矿石先浸出然后通过氧化焙烧的方式将金属锌分离出来的方法。
首先将含锌矿石破碎、浸出,得到含锌的氧化物,然后将其在高温下进行热解,将氧化物还原为金属锌。
在这个过程中,氧化物中的杂质会被氧化或挥发,从而达到分离的目的。
三、未来发展方向锌冶炼工艺的未来发展方向主要包括以下三个方面:绿色化、智能化、高效化。
1、绿色化随着环保法规的不断收紧,以及社会对环境质量越来越高的要求,锌冶炼工艺必须向绿色化方向发展。
这就要求锌冶炼工艺能够尽量减少环境污染物的产生,如氧化焙烧过程中的二氧化硫排放、浮选过程中使用的药品等。
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)+CO 2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。
靖砂锌拽气钢化处理 AO 粒硫化锌桁矿波牺场锌收尘净化含锌涟(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。
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。
锌的冶炼工艺流程锌是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、电子、化学、冶金等领域。
其冶炼工艺流程主要包括矿石选矿、矿石烧结、萃取浸出、电解精炼等步骤。
首先是矿石选矿。
锌矿石一般含有多种金属元素,为了提高锌的纯度和产量,需要将矿石中的杂质去除。
常见的锌矿石包括闪锌矿、硫化锌矿和氧化锌矿。
通过矿石的浮选或重选等物理方法,将矿石中的锌和有价金属分离出来。
接下来是矿石烧结。
将选矿后的锌矿石进行烧结处理,目的是将其转化为氧化锌。
首先将矿石和焦炭混合在一起,然后进行高温烧结,在氧气氛下热解锌矿石,使其转化为氧化锌。
然后是萃取浸出。
将烧结后的氧化锌与硫酸反应,生成硫酸锌溶液。
将溶液通过浸出、浸渍等方法,将其中的锌和杂质分离出来。
常用的浸出剂有硫酸、氯化铵等。
此过程中,根据浸取液的PH值和温度,调整浸取速率和浸取效率,以达到最佳的分离效果。
最后是电解精炼。
将前面提取到的锌溶液经过电解处理,得到纯度较高的金属锌。
首先,将提取出的锌溶液进行钝化处理,除去其中的有毒杂质。
然后,将钝化后的锌溶液导入电解槽,通过电流作用,使锌阳极溶解,析出纯锌。
而阴极上则形成纯锌层。
经过脱水、筛分等工艺,锌的纯度和形状得以进一步提高和改善。
总的来说,锌的冶炼工艺流程包括矿石选矿、矿石烧结、萃取浸出和电解精炼等步骤。
这些工艺步骤通过化学反应、物理分离等方式,将锌从矿石中提取出来,并进一步纯化,最终得到纯度较高的金属锌,以满足不同行业和领域的需求。
这些工艺步骤需要结合精细操作和严格的控制,以确保冶炼过程的安全性和锌产品的质量。
锌冶炼工艺流程锌是一种重要的金属材料,广泛应用于工业生产和日常生活中。
锌冶炼工艺是将锌矿石经过一系列的物理和化学过程进行提炼,使其得到纯度较高的锌金属。
下面将详细介绍锌冶炼的工艺流程。
1. 矿石破碎和磨矿锌矿石一般存在于地下,首先需要通过采矿将其开采出来。
然后,将采矿得到的矿石送入破碎机进行破碎,使其颗粒度更加细小。
接着,通过磨矿机将矿石进一步磨细,以便后续处理。
2. 矿石浮选经过破碎和磨矿后的矿石含有大量的杂质,需要进行浮选工艺来分离出锌矿石。
在浮选过程中,将矿石浸入含有特定药剂的水溶液中,使得锌矿石与药剂发生反应,并借助气泡的作用使锌矿石上浮到液面,形成锌矿石浮渣。
3. 锌矿石煅烧将得到的锌矿石浮渣进行煅烧处理。
煅烧是将浮渣置于高温炉中进行加热,使其发生化学反应。
在煅烧过程中,锌矿石中的硫化锌会被氧化成氧化锌,并释放出硫化氢气体。
通过控制煅烧的温度和时间,使得硫化锌得到完全氧化,从而转化成氧化锌。
4. 锌矿石冶炼经过煅烧后的锌矿石得到的是氧化锌,需要进行冶炼工艺来得到纯度更高的锌金属。
首先,将氧化锌与石灰石一起送入电炉中进行冶炼。
电炉中加热至高温,使氧化锌和石灰石发生反应生成熔融的炉渣和锌蒸汽。
熔融的锌蒸汽在电炉内升腾上升,并通过凝结器冷却,形成粗锌。
粗锌经过熔融和电解等工艺处理,得到纯度更高的锌金属。
5. 锌金属精炼粗锌中还含有一定的杂质,需要进行精炼工艺来提高其纯度。
常用的精炼方法有电解精炼和蒸馏精炼两种。
电解精炼是将粗锌作为阳极,在电解槽中与铅板作为阴极,通过电解反应使杂质被析出,从而得到纯度更高的锌金属。
蒸馏精炼是利用锌的低沸点,将粗锌加热至锌的沸点,锌蒸汽升腾并冷凝成纯净的锌金属。
6. 锌金属加工经过精炼后的锌金属可以进一步进行加工,制成各种锌制品。
常见的锌制品有镀锌钢板、锌合金、锌盖等。
这些锌制品广泛应用于建筑、汽车、电子等行业。
以上就是锌冶炼的工艺流程。
通过破碎、磨矿、浮选、煅烧、冶炼、精炼等一系列的工艺步骤,锌矿石最终得到了纯度较高的锌金属。
锌的冶炼原理和工艺锌是一种常见的有色金属,具有良好的导电性和耐腐蚀性,在工业生产中得到广泛应用。
锌的冶炼原理和工艺一直是人们关注的热点问题,本文将为您详细介绍锌的冶炼原理和工艺。
锌的冶炼原理锌的冶炼原理主要包括两个方面:化学原理和物理原理。
化学原理:锌是一种活泼的金属,在空气中很容易被氧化生成氧化锌。
因此,在冶炼过程中,需要采取一定的措施来避免氧化反应的发生。
一般情况下,用煤或焦炭作为还原剂,在加热的过程中,还原锌矿中的氧化锌,使其转化为金属锌。
物理原理:锌的化学性质稳定,但其晶体结构比较松散,容易发生热水膨胀现象,同时在300摄氏度以上其结构也不稳定,因此,锌在冶炼过程中需要保证一定的冷却速度和温度。
锌的冶炼工艺锌的冶炼工艺主要包括四个步骤:选矿、熔炼、精炼和铸造。
1.选矿:首先需要从锌矿中提取出含锌矿物。
目前主要采用浮选法和重选法,对含锌物料进行分离和提纯,得到含锌的矿物。
2.熔炼:将含锌物料进行粉碎,并用煤、焦炭等还原剂进行熔炼,将氧化锌还原为金属锌。
在熔炼过程中,需要控制温度、保证还原剂的供应,避免氧化反应的发生。
3.精炼:熔炼之后的锌还含有杂质,需要进行精炼。
主要的精炼方法包括电解精炼、蒸馏精炼和浸出精炼等。
其中,电解精炼是主要方法,其原理是利用电解质溶液对锌和杂质的不同电位进行分离。
4.铸造:经过精炼处理的锌液可以直接倒入模具中进行铸造,制成锌板、锌管等产品。
总之,锌的冶炼工艺是一个较为复杂的过程,需要严格控制温度、保证还原剂的供应、精炼处理等多个环节。
通过科学的工艺方案和严格的生产管理,我们可以获得高质量的锌制品,为经济发展做出积极的贡献。
锌的冶炼工艺流程
锌是一种重要的金属元素,广泛应用于电子、建筑、汽车、航空航天等领域。
锌的冶炼工艺是将含锌矿石经过一系列物理、化学处理,最终得到纯净的锌金属。
下面将介绍锌的冶炼工艺流程。
1. 矿石选矿
锌的矿石主要有闪锌矿、方铅矿、菱锌矿等,其中闪锌矿是最常见的锌矿石。
在冶炼工艺中,首先需要对矿石进行选矿,即将矿石中的杂质和其他有用的金属分离出来,以提高锌的含量。
2. 矿石破碎
选矿后的矿石需要经过破碎工艺,将矿石破碎成适当的颗粒大小,以便后续的浸出和焙烧处理。
3. 浸出
破碎后的矿石通常需要进行浸出处理,将锌矿石中的锌溶解出来。
浸出一般采用硫酸法或氢氧化钠法,将矿石浸入含有硫酸或氢
氧化钠的溶液中,使锌溶解在溶液中。
4. 沉淀
通过浸出处理后,得到含锌的溶液,需要进行沉淀处理,将溶液中的杂质和其他金属沉淀出来,以提高锌的纯度。
5. 电解精炼
沉淀后的溶液中得到的锌粗品质量较低,需要进行电解精炼。
电解精炼是利用电解池,将锌溶液中的锌电解析出来,得到纯净的锌金属。
6. 熔炼
经过电解精炼后得到的锌金属需要进行熔炼处理,将锌金属熔化成液态,然后进行除杂和精炼,得到纯净的锌金属。
7. 铸造
最后,经过熔炼和精炼处理后得到的锌金属可以进行铸造,制成各种规格和形状的锌制品,如锌板、锌管等,以满足不同领域的
需求。
以上就是锌的冶炼工艺流程,通过选矿、破碎、浸出、沉淀、
电解精炼、熔炼和铸造等一系列工艺处理,最终得到纯净的锌金属,为各行业提供了重要的原材料。
锌清洁冶炼与高效利用关键技术和装备锌是一种重要的金属元素,广泛应用于冶金、化工、建材等领域。
在清洁冶炼与高效利用方面,关键技术和装备的发展至关重要。
本文将从锌的清洁冶炼和高效利用两个方面进行探讨,分析目前的技术发展状况,并展望未来的发展趋势。
一、锌的清洁冶炼技术在传统的锌冶炼过程中,常常伴随着大量的气体排放和废水排放,对环境造成严重污染。
因此,发展清洁冶炼技术成为当前的研究重点之一。
目前,一些新型的冶炼技术已经应用于工业生产中,如氧气富氧熔炼法、直接氧化还原法等。
这些技术能够有效降低废气排放,减少能源消耗,提高生产效率。
除了冶炼过程本身的清洁化,锌矿的选矿过程也是关键环节。
传统的选矿方法存在着矿石损失大、矿石磨损严重等问题。
因此,开发高效的选矿技术对于提高矿石的回收率至关重要。
目前,一些新型的选矿设备如高效浮选机、离心浓缩机等已经在工业生产中得到应用,能够有效提高选矿效率,减少资源浪费。
二、锌的高效利用技术除了清洁冶炼技术,提高锌的高效利用率也是当前研究的重点之一。
传统的锌利用方式主要是通过冶炼生产锌板、锌粉等产品。
然而,这些产品在使用过程中往往无法实现完全回收,导致资源的浪费。
因此,开发新型的利用技术对于提高锌的利用率至关重要。
一些新型的锌利用技术已经在实验室阶段取得了一定的进展,如锌的无害化处理、循环利用等。
这些技术能够将废弃的锌制品进行有效处理,实现资源的再利用,减少对环境的影响。
未来,随着科技的不断进步,相信锌的高效利用技术将会得到更广泛的应用。
锌的清洁冶炼与高效利用关键技术和装备的发展对于推动整个行业的可持续发展具有重要意义。
我们需要不断创新,提高技术水平,加大科研投入,推动清洁冶炼与高效利用技术的发展,为实现资源循环利用和环境保护做出积极贡献。
相信在不久的将来,锌产业将迎来更加美好的发展前景。
锌冶炼的主要方法一、常规浸出法焙烧矿常规浸出的主要目的是:尽可能使锌溶解进入溶液,并以水解法除去铁、砷、锑、硅、锗等大量有害杂质,经固液分离,分出的溶液经净化后,获得合格的中性硫酸锌溶液,然后送去电解得到高纯度的电锌。
常规浸出法产出的锌浸出渣含锌在18~20%左右,一般采用回转窑烟化法回收其中的锌。
本工艺特点对原料适应性较广,较适合吃百家饭的企业,浸出操作简单;但该工艺最大的弱点浸出渣量大,渣处理能耗高,尤其渣的烟化法有待提高。
随着节能减排,低碳经济要求越来越高,逐渐失去以往的优势。
二、热酸浸出黄钾铁矾法热酸浸出黄钾铁矾法的浸出流程包括五个过程,即中性浸出、热酸浸出、预中和、沉矾和矾渣的酸洗,比常规浸出法增加了热酸浸出、沉矾和矾渣的酸洗等过程,可使锌的浸出率达97%,一般不再建浸出渣的处理设施。
该法沉铁的特点,既能利用高温高酸浸出溶解中性浸出渣中的铁酸锌,又能使溶出的铁以铁矾晶体晶体形态从溶液中沉淀分离出来。
但渣量大渣含铁仅30%左右,难以利用,堆存是其中可溶重金属会污染环境。
为了改进常规铁矾法,赤峰冶炼厂在国内首先研制开发具有自主知识产权的“低污染铁矾法”而得出“纯”铁矾渣可提高金属回收率并减少环境污染。
三、热酸浸出针铁矿法热酸浸出的工艺流程包括中性浸出、热酸浸出、超热酸浸出、还原预中和沉铁六个过程。
可使锌浸出率提高到97%以上。
针铁矿法沉铁过程采用空气或氧气做氧化剂,将二价铁逐步氧化为三价铁,然后以FeooH形态沉淀下来。
溶液中的砷、锑、氟可大量随铁渣沉淀而开路,因而中浸上清夜稳定良好。
针铁矿沉铁比黄钾铁矾法的渣率小,渣含铁较高,便于利用。
但流程较为复杂,能耗较高基建及经营费用也较高,因此阻碍了该法的应用,至今有6~9家采用该法。
不过近期强调渣的无害化处理时,该工艺又显出独特的优越性。
概括起来有以下优点:综合回收好,溶液中的铁沉淀完全,针铁矿渣为晶体结构,过滤性能好,沉淀过程能有效的除去砷、锑及溶液中的大部分氟、氯,在硫化锌精矿富氧直接浸出技术在国内尚未完全消化吸收的前提下,该工艺将成为竞争力的冶炼工艺,加工成本较低,综合能耗低,经济效益好。
锌的冶炼原理和工艺
锌的冶炼原理和工艺是指通过矿石加工和精炼等过程,将锌从其天然矿物中提取出来并制成锌产品的技术与方法。
锌矿通常包括氧化锌矿、硫化锌矿和混合矿等,冶炼锌的方法也因不同矿物成分而异。
一般而言,锌的冶炼过程可分为矿石选矿、矿石热解还原、锌精矿精炼、电解精炼等几个主要步骤。
在矿石选矿阶段,需要对含锌矿石进行物理、化学和磁性等选别处理,以去除杂质和获得高纯度的铅锌矿石。
然后,将选矿后的矿石送入热解还原窑内,经高温下的还原反应,将氧化锌还原成锌蒸汽。
接下来,经过精炼过程,将获得锌精矿。
锌精矿是指含有高纯度锌的矿石。
由于锌的精炼难度较大,需要采用多种分离和提纯工艺,如浮选、重力分离、磁选、溶剂萃取、电解等方法,以获得高品质的锌产品。
最后,通过电解精炼过程,将锌精矿转化为高纯度的纯锌。
该工艺需要在铜和铁的电解液中进行,以防止杂质进入电解液中。
电解过程中,锌离子会在阴极上还原,形成纯锌,而阳极则会分解水,释放氢气。
锌的冶炼原理和工艺是一个综合性的课题,包括物理、化学、机械、电子等多个学科领域的知识。
随着科技进步和工艺改进,锌的冶炼技术不断优化,生产效率和产品质量也不断提高。
- 1 -。
锌冶炼技术
→浸出→净液→电积→电锌
按浸出分类――
1、低温常规浸出:株冶为典型
2、高温高酸浸出:
3、硫化锌精矿氧压浸出:
按除铁方法不同――
1、黄钾铁钒法:白银
2、氨矾铁渣法:赤峰红华
3、针铁矿法:云南祥云飞龙
4、喷淋除铁法:温州和池州冶炼厂
1、竖罐炼锌:葫芦岛为典型,能耗高、环保投资大,淘汰
2、ISP鼓风炉炼锌:韶冶、白银三冶、葫芦岛、陕西东岭,唯一具竞争力的火法冶炼,环保压力大
3、电炉炼锌:投资低,回收率低,电耗高(吨粗锌电耗约4500kW.h)
4、直接炼锌:柳州锌厂、水口山
1、高铁锌精矿铁自动催化加压浸出:
2、高硅氧化锌矿与硫化矿焙砂中温和酸浸出渣,按适当配比混合,再经高温高酸浸出,用针铁矿法沉铁、脱硅、净液、电解生产电锌
3、株冶采用环隙式离心萃取器代替混合澄清槽,直接从氧化锌酸浸上清液中萃取回收铟、锗、剔除了铟、锗富集和两次富集渣酸浸等工序
4、铟锌精矿脱硫焙烧后,焙砂送电炉还原挥发,挥发物经锌雨冷凝获得粗锌,粗锌精馏得到精锌,铟则残留在精馏残渣硬锌中,硬锌经真空冶炼回收铟(火法)
5、ISP工艺中,烧结机点火炉改进成高效节能炉型,带状火焰燃烧直接点火,节能25%。
密闭鼓风炉增大了炉身和风口区面积,改进了锌雨冷凝和电热前床结构,优化工艺条件,送风时率达93.3%。
鼓风炉炉瘤清除,通过多种技术措施,冷凝器周清理延长至11天,炉子大修周期延长到3年,单炉产量达到13万t铅锌/a。
[1] /hc/CPMview.asp?unid=2269
[2] /cn/tech_details_t37930_ty101_p3.html
[3] /news/message/170253.html。
前言(1)锌的冶炼方法分为火法炼锌和湿法炼锌两大类。
湿法炼锌最早于1916年投入工业生产, 随着技术的发展和环保的要求, 湿法炼锌已是当今炼锌的主要方法, 其产量占世界锌产量的80%以上。
湿法炼锌有常规湿法炼锌工艺、热酸浸出炼锌工艺和硫化锌精矿氧压浸出工艺等。
前2种工艺都需要进行焙烧, 使ZnS变成易被稀硫酸溶解的ZnO, 焙烧产出的氧化锌焙砂送湿法炼锌系统生产电锌。
硫化锌精矿氧压浸出新工艺于1981年在加拿大开始投入工业生产, 因为取消了锌精矿的焙烧作业, 真正实现了全湿法工艺炼锌。
火法炼锌的方法有平罐炼锌、竖罐炼锌、电炉炼锌和铅锌密闭鼓风炉炼锌4种。
平罐炼锌由于环境污染严重, 劳动条件差, 目前已基本淘汰。
竖罐炼锌经过几十年的发展, 单罐受热面积由最初的40 m2提高到100 m2, 热利用效率大大提高, 但是能耗偏高, 制约了其工艺的发展, 也逐步被其他方法所代替。
电炉炼锌是于20世纪30年代出现的炼锌技术, 我国于20世纪80年代开始采用该工艺, 目前已有几十个小型工厂应用该方法, 但是其生产规模都较小, 一般产量为500~2500 t/a。
由于自然界中铅、锌矿物共生现象较普遍, 尤其是有些矿物呈细粒嵌布状, 选矿分离困难且费用较高, 因此, 用一种工艺来同时生产铅、锌已成为人们追求的目标。
铅锌密闭鼓风炉熔炼法是火法炼锌中的一大改革。
很久以前有人试图用直接加热法的鼓风炉炼锌, 但因鼓风炉炉气中CO2和N2含量高而锌蒸气低, 冷凝时又被CO2重新氧化等难点而未获成功。
英国帝国公司经历了近三十年的研究, 采用了高温炉顶(1000~1080℃)和铅雨冷凝器后, 才于1950年实现了小规模鼓风炉炼锌的工业生产。
因此, 铅锌密闭鼓风炉炼锌又称帝国熔炼法(Imperial Smelting Process), 简称ISP法, 其发展和推广者主要是以Derek Temple博士为代表的英国铅、锌联合会。
该工艺是火法炼铅锌的重大技术发展, 突破了竖罐炼锌由间接蒸馏到直接还原熔炼的技术难题, 且由于铅锌密闭鼓风炉具有生产率高, 投资少, 综合回收好, 特别适于处理含有锌、铅、铜的复杂矿石, 因而引起了人们的重视。
所以在20世纪60年代, ISP应用于工业生产后得到了迅速发展, 单台鼓风炉粗铅锌产量由最初的5万t/a提高到10~15万t/a, 锌产量曾经占当时世界锌总产量的12%左右。
1959年, 英国首先在斯温西锌厂建立了一座炉身面积为17.2 m2的标准型铅锌密闭鼓风炉, 年产粗铅锌5~7万t。
1968年, 英国阿旺茅斯铅锌冶炼厂兴建了一座27.2 m2的炉子, 设计能力为年产粗铅锌9万t。
韶关冶炼厂于20世纪60年代引进ISP工艺用于处理凡口铅锌矿, 1975年建成了我国第一座炉身面积为17.2 m2的标准型铅锌密闭鼓风炉, 设计能力为年产粗铅锌5万t。
1996年韶关冶炼厂兴建了第二座炉身面积为17.2 m2的标准型铅锌密闭鼓风炉, 年设计能力为年产粗铅锌8.5万t。
全世界曾建有14座铅锌密闭鼓风炉, 现有10座炉正在进行铅锌的生产。
目前国内韶冶、白银三冶、陕西东岭和葫芦岛锌业公司共有五套ISP工艺铅锌生产系统; 国外共有钱德里亚(印度)、柯普沙·米卡(罗马尼亚)、米亚斯特茨克(波兰)、八户和播磨(日本)五套ISP工艺生产系统。
前言(2)铅锌密闭鼓风炉生产工艺(ISP工艺)可分为以下几个阶段:(1)铅锌硫化精矿、氧化物料和熔剂的烧结与脱硫。
(2)烧结焙烧过程产生的SO2烟气经净化后送去生产硫酸。
(3)烧结块和其他含Pb、 Zn的团块配入焦炭, 加入鼓风炉中进行热风熔炼。
(4)从鼓风炉下部放出粗铅和炉渣, 在电热前床中分离。
(5)从鼓风炉顶部溢出的含锌炉气经炉喉引入铅雨冷凝器中, 锌蒸气被铅雨捕集、吸收, 含锌铅液由铅泵抽出, 经冷却分离后产出粗锌。
(6)产出的粗锌与粗铅经进一步精炼, 得到符合国家标准的产品锌锭和铅锭。
ISP工艺最大的特点是在密闭鼓风炉熔炼过程中同时产出粗铅和粗锌, 对原料的适应性广泛, 机械化、自动化程度相对较高, 能源利用较合理, 资源综合回收较好。
经过几十年发展, 在世界ISP俱乐部成员的共同努力下, 世界各ISP厂家在生产中不断改进、强化冶炼过程, 规模不断增大, 密闭鼓风炉炉身面积由最初标准型17.2 m2增大至目前最大的28 m2, 并将冷凝器相应扩大, 炉顶加料装置及其他附属设备进行相应改进, 粗铅锌产量由最初的5万t/a提高到目前的15万t/a, 规模不断扩大, 在产能增长的同时, 单耗及成本进一步降低。
同时通过新技术、新材料的应用, 如打炉结机应用、富氧烧结及熔炼、烧结机和光辊破碎机的改进等, 进一步提高了烧结料层厚度, 延长了鼓风炉系统的清扫周期, 提高了各ISP厂的作业时间, 增加了粗铅锌产量, 进一步降低了生产成本, 推动了ISP技术进步。
在目前资源利用被足够重视, 原料价格不断上涨的情况下, ISP工艺的潜在优势越来越明显。
二次物料的利用符合节约资源和清洁生产的要求, 这也是ISP工艺优势所在, 使用二次物料, 有利于降低原料成本, 增加产量, 保护环境, 提高金属回收率。
该工艺对二次物料的处理, 首先是解决自身工艺流程中所产出的氧化物料, 如蓝粉、浮渣、次氧化锌、各收尘烟灰等, 同时也可以处理含Pb、 Zn的威尔兹氧化物、钢厂烟灰、电弧炉灰、锌中浸渣、铅银残渣、热镀锌灰等。
另外阿旺茅斯、八户、杜依斯堡、柯克·克里克厂先后发展了冷、热压团技术, 即将氧化物料与黏结剂压成团块直接加入鼓风炉进行还原熔炼, 还有部分厂家研究了风口喷吹泵池浮渣技术, 这些技术都取得了一定效果。
能源是国民经济发展的物质基础, 合理利用能源、节约和降低能耗是我国一项重要国策。
近年来, 各ISP厂家在降低能耗方面做了大量工作: 扩大产量降低单耗、提高鼓风炉热风温度降低焦炭单耗、冷却流槽余热发电、利用低热值煤气发电、烟化炉与锅炉一体化、烧结机烟罩余热的利用、精馏塔采用新型塔盘、提高水循环利用率、变频器的使用等, 大大降低了ISP工艺能耗。
从ISP工艺应用于工业生产铅锌以来, 各ISP冶炼厂都非常重视环境治理, 将环境污染降低到最低限度, 废气、废水、废渣均做到了达标排放, 满足了日益严格的环境保护要求。
近年来在环境保护方面所做的主要工作有: SO2烟气制酸工艺由一转一吸改造为两转两吸、烧结机机头增加烟气脱硫装置、机尾烟气的全返回、鼓风炉及烟化炉渣水淬和鼓风炉炉顶烟气采用电收尘处理、污水采用纳滤工艺深度处理回用等, 通过这些措施的落实, 进一步促进了ISP厂的环境保护工作。
ISP工艺优势体现在可以处理其他工艺无法处理的铅锌混合精矿和二次氧化物料等方面, 降低了生产成本, 提高了资源综合利用水平, 促进循环经济的发展。
本书由张伟健主编, 钟勇、曾令成副主编, 参与编写的人员还有周长青、曾平生、戴孟良、黄大霜、江新辉、王起愈、徐克华、岳德宇、张建立、欧晓富、欧耀彬、杨林平、刘吴盛、熊建军、袁贵有、吴成春、李昭、石怀涛、韦战辉、赵兴伟。
本书适用于锌冶炼企业的工人、技术人员和管理人员, 也可供大、中专院校、职业培训学校的教师和学生以及相关研究、设计人员参考。
目录(1)第1章绪论1.1 铅的性质1.1.1 铅的物理性质1.1.2 铅的化学性质1.2 锌的性质1.2.1 锌的物理性质1.2.2 锌的化学性质1.3 铅、锌的主要用途1.3.1 铅的主要用途1.3.2 锌的主要用途1.4 铅、锌的主要化合物1.4.1 铅的主要化合物1.4.2 锌的主要化合物1.5 铅锌冶炼方法1.5.1 铅冶炼方法1.5.2 锌冶炼方法第2章硫化铅锌精矿的烧结焙烧2.1 概述2.2 硫化精矿烧结焙烧的理论基础2.2.1 金属硫化物的着火温度2.2.2 硫化物氧化过程机理2.3 烧结焙烧时精矿中各组分行为2.3.1 硫化铅的焙烧反应分析2.3.2 ZnS焙烧反应分析2.3.3 其他MeS的焙烧反应2.4 烧结焙烧的工艺流程2.4.1 烧结焙烧的目的2.4.2 烧结焙烧工艺流程简介2.4.3 烧结焙烧的原料2.5 烧结焙烧前物料的准备工作2.5.1 烧结焙烧对物料化学成分的要求2.5.2 烧结焙烧对物料物理性能的要求2.5.3 精矿干燥2.5.4 混合与制粒2.5.5 返粉制备2.5.6 烧结配料2.6 烧结焙烧设备2.7 烧结机供风与返烟系统2.8 烧结焙烧生产实践2.8.1 烧结焙烧作业2.8.2 影响烧结焙烧的因素2.8.3 工艺故障判断与处理2.9 烧结块质量及主要技术经济指标2.9.1 烧结块质量指标2.9.2 烧结主要技术指标及计算公式2.10 烧结过程物料衡算2.11 烧结过程热平衡2.12 烧结焙烧的技术发展方向第3章铅锌密闭鼓风炉还原熔炼3.1 概述3.2 铅锌密闭鼓风炉还原熔炼的理论基础3.2.1 ZnO还原反应的热力学3.2.2 ZnO还原反应的动力学3.3 铅锌密闭鼓风炉还原熔炼时炉料中各组分的行为3.3.1 锌的化合物3.3.2 铅的化合物3.3.3 原料中其他组分的化学反应3.4 铅锌密闭鼓风炉还原熔炼3.4.1 铅锌密闭鼓风炉炼铅锌的技术特点3.4.2 铅锌密闭鼓风炉对物料的要求3.4.3 铅锌密闭鼓风炉内主要物理化学变化3.4.4 焦炭燃烧的完全程度和还原能力3.4.5 铅锌密闭鼓风炉还原熔炼渣型的选择3.4.6 锌蒸气的冷凝3.5 铅锌密闭鼓风炉还原熔炼生产实践3.5.1 正常岗位操作与控制3.5.2 故障的判断与处理3.6 铅锌密闭鼓风炉主要生产设备3.6.1 铅锌密闭鼓风炉3.6.2 铅雨冷凝器3.6.3 分离系统3.6.4 电热前床3.7 铅锌密闭鼓风炉附属设备及流程3.7.1 供风系统3.7.2 供料系统3.7.3 煤气洗涤系统3.8 铅锌密闭鼓风炉的熔炼产物3.8.1 产品3.8.2 副产品3.9 铅锌密闭鼓风炉主要技术指标及计算公式3.9.1 燃炭量3.9.2 炭锌比与焦率3.9.3 烧结块中的铅锌比3.9.4 锌的冷凝分离效率3.9.5 金属直收率与回收率3.9.6 铅锌密闭鼓风炉炉期3.9.7 消耗指标3.10 铅锌密闭鼓风炉熔炼的物料衡算3.10.1 物料衡算设定条件3.10.2 物料衡算过程3.10.3 物料平衡表3.11 铅锌密闭鼓风炉热平衡3.11.1 我国某厂铅锌密闭鼓风炉热平衡实例3.11.2 国外其他厂家铅锌密闭鼓风炉热平衡研究3.12 铅锌密闭鼓风炉节能途径及方向3.12.1 提高热风温度3.12.2 富氧熔炼3.12.3 低热值(LCV)煤气的利用3.12.4 空气的脱湿3.12.5 铅雨冷凝器循环铅的潜热利用3.13 铅锌密闭鼓风炉技术发展方向目录(2)第4章锌精馏精炼4.1 概述4.2 锌精馏精炼工艺流程4.3 锌精馏精炼产物4.3.1 锌锭4.3.2 高镉锌4.3.3 硬锌4.3.4 B#锌4.3.5 锌渣4.3.6 粗铅第5章铅电解精炼5.1 概述5.2 铅电解精炼的基本原理5.2.1 铅电解精炼的电极反应过程5.2.2 铅电解精炼时杂质的行为5.2.3 电解阴极沉积物的构造5.3 铅电解精炼工艺流程5.4 铅电解精炼生产操作与控制5.4.1 电流密度5.4.2 电解液成分5.4.3 电解液温度5.4.4 电解液循环5.4.5 添加剂5.4.6 同极距5.4.7 电解槽清理周期5.5 故障的判断与处理5.6 铅电解精炼主要设备5.6.1 电解槽5.6.2 熔铅锅5.6.3 阳极板铸型机5.6.4 阴极片生产线5.6.5 精炼锅5.6.6 电铅铸锭机5.7 铅电解精炼产物5.8 主要技术经济指标及计算公式5.8.1 铅浮渣率5.8.2 氧化渣率5.8.3 残极率5.8.4 电流密度5.9 电解精炼物料衡算5.9.1 物料衡算步骤5.9.2 计算举例5.9.3 电解液脱铅的计算 5.9.4 槽电压组成计算5.9.5 热平衡计算5.10 技术装备及发展方向5.11 粗铅火法初步精炼浮渣的处理5.11.1 浮渣处理目的及其处理方法5.11.2 苏打-铁屑法5.11.3 浮渣反射炉熔炼计算5.11.4 浮渣处理的基本原理5.11.5 反射炉处理浮渣的生产实践第6章综合回收6.1 二氧化硫烟气碘配合-电积法回收汞6.1.1 概述6.1.2 工艺流程6.1.3 主要设备6.1.4 汞的吸收6.1.5 汞电积生产6.1.6 碘汞配合液的回收处理6.1.7 汞生产过程中主要故障处理6.2 铅锌密闭鼓风炉炉渣贫化处理6.2.1 烟化炉吹炼基本原理6.2.2 烟化炉吹炼的影响因素6.2.3 烟化炉吹炼工艺流程6.2.4 烟化炉吹炼对燃料的要求6.2.5 烟化炉吹炼正常操作与控制6.2.6 故障的判断与处理6.2.7 烟化炉吹炼主要生产设备6.2.8 主要技术经济指标及计算公式6.2.9 烟化炉吹炼物料衡算6.3 镉的回收6.3.1 电尘回收镉6.3.2 高镉锌回收镉6.4 锗的回收6.4.1 概述6.4.2 从真空炉渣或锌渣中回收锗6.5 铟的回收6.5.2 粗铟的提取6.6 硫酸锌的生产6.6.1 概述6.6.2 硫酸锌生产的基本原理6.6.3 硫酸锌生产工艺流程6.6.4 硫酸锌生产操作与实践6.6.5 产品6.7 阳极泥处理6.7.1 铅阳极泥成分6.7.2 从铅阳极泥中提取金银的工艺流程6.7.3 阳极泥的贵铅炉熔炼6.7.4 贵铅的再精炼6.7.5 银电解精炼6.7.6 金银的浇铸6.7.7 阳极泥的湿法处理工艺6.8 含锑物料的处理6.8.1 基本原理6.8.2 工艺流程6.8.3 主要技术条件6.8.4 工艺操作6.9 分银炉渣的处理6.9.1 基本技术条件及原理6.9.2 工艺流程6.9.3 生产实践第7章环境保护7.1 概述7.2 废气治理技术7.2.1 废气的产生7.2.2 废气治理7.2.3 主要的废气治理设备7.2.4 ISP工艺流程废气治理设施配置方案7.2.5 烧结机头部烟气脱硫7.3 废水治理技术7.3.1 废水的种类和来源7.3.2 废水减排控制技术7.4 固废的产生和处理1.1 铅的性质(1)1.1.1 铅的物理性质铅为白色金属, 外观呈蓝灰色, 新的断口具有灿烂的金属光泽。