硫化锌精矿的沸腾焙烧工序
6.1硫化锌精矿的沸腾焙烧工序（甲24m2沸腾炉操作规程）
6.1.1备料部分：
（1）备料的基本任务：
①保证入沸腾炉的精矿主成份和杂质含量均匀、稳定，对不同的精矿进
行合理搭配。
②确保入沸腾炉的精矿含水量为6－8％。
③保证入沸腾炉的精矿粒度小于10毫米，并不含机械夹杂，干燥后精矿
要进行破碎和筛分。
（2）备料工艺流程：
①工艺流程简述：
入精矿库后的精矿利用桥式抓斗起重机抓入湿式圆盘给料机，通过皮带运输机运至回转干燥窑干燥，干燥后精矿通过锤式破碎机破碎，再利用斗式提升机提至振动筛过筛，筛上物返回破碎机破碎，筛下物入沸腾炉焙烧。
②工艺流程图（见图6.1－1）
（3）设备名称、规格、性能（见表6.1－1）
（4）主要技术操作条件及技术指标：
①锌精矿质量标准：（应符合YS/T320－2007三级以上标准）
②入沸腾炉锌精矿质量标准：
③干燥窑进料量：＜10吨/小时。
④干燥窑温度窑头600－650℃，窑尾150－200℃。
干燥精矿煤气消耗105Nm3/吨精矿
锌精矿
排空
废气
（送沸腾炉）
图6.1－1 24m2沸腾炉备料工艺流程图
表6.1－1 备料部分设备名称规格
（5）主要岗位操作法：
①抓斗桥式起重机岗位：
A 严格按抓斗桥式起重机使用、维护规程和安全规程操作。
B抓斗桥式起重机运行时，大车、小车、抓斗不能同时运行，最多只能两者同时运行。
C 交接班和班中应经常检查钢丝绳和制动器、滑轮、行程开关、各润滑点，发现异常情况及时处理。
D 及时将入库的精矿抓到指定的地点堆存备用。
E 按规定要求配料，以保证入炉精矿成份稳定均匀。
F 圆盘料仓最多只能贮放两抓斗精矿。
②圆盘给料岗位：
A 根据干燥岗位要求调整圆盘转速和圆盘出料口闸门，保证给料稳定、正常。
B 保证圆盘出料口不堵塞不断料。
③1＃皮带岗位：
A 严格按皮带运输机的使用、维护规程和安全规程操作。
B 保证1＃皮带下料口畅通，发现堵塞及时清理。
C 皮带运输过程中，经常巡回检查，发现皮带跑偏、撕裂、托轮不转、电磁铁不起作用等异常现象及时处理。
D 经常检查皮带的料量，发现大块物料或机械夹杂及时清除，以免损坏干燥窑进口螺旋。
E 每次打料完毕，都应对电磁铁、下料溜管等进行清理。
④转窑岗位：
A 新砌或大修后的干燥窑燃烧室必须采用煤气进行烘烤，烘烤升温速度曲线为：
常温－240℃30℃/小时
240℃保温8小时
240℃－400℃20℃/小时
B 严格遵守煤气安全使用规程，并注意以下几点：
a 点火前，对燃烧室、干燥窑内、废气出口管、沉降斗进行详细检查，看是否有物料堵塞通道，或清理操作门没有关闭影响抽力，并开启转窑和鼓风机。
b 置明火于烧嘴前，慢慢打开煤气阀门，待煤气点燃后，慢慢加风，调节好煤气和空气比例。
c 如遇熄火（特别是低温阶段容易熄火），立即关闭煤气阀门，约15－20分钟后，待煤气抽走后，再重新点火。
d 正常生产时，应经常注意煤气压力不低于1000Pa，低于1000Pa时，容易自动熄火，应停止使用煤气，并与厂调度联系提高煤气压力。
e 当煤气供应系统停止供气后，重新供气时，在点火前先打开煤气管道上的放空阀，放空15－25分钟，放出的气体能点燃时，再使用煤气。
f 当干燥窑间断生产时，停窑10分钟前停煤气，开机进料10分钟后再开煤气以减少扬尘。
g 停煤气时，先关闭煤气开关，后关空气开关并停鼓风机。
C 正常生产温度调控：窑头：600－650℃，窑尾：150－200℃。根据干燥矿含水情况，及时调节干燥窑温度或通知圆盘给料岗位调节给料量，以保证干
燥后精矿含水量为6－8％。
D 干燥窑间断运行时，停窑后每20分钟应开启干燥窑转动3－5转。
E 窑头（破碎机），窑尾（下料口）在运行过程中和停机前应随时清理，保证进出料畅通。
F 保证托轮和跑道不干磨擦，托轮槽每班必须加水润滑，其他有润滑点按设备维护要求，保证不缺油、润滑正常。
⑤破碎、筛分岗位：
A 必须按配料系统开停车顺序开停本岗位设备，设备运行过程中，经常巡回检查，发现堵料、卡车等现象，及时处理。
B 每次停车和交班前，都必须将破碎机、振动筛和溜槽内料清理干净。
C 发现破碎机掉甩锤时，应立即补齐，以保证破碎效果和料能顺利送出破碎机。
⑥3＃皮带机岗位：
A 经常检查皮带上精矿含水情况，不合要求时，立即通知干燥工调整干燥窑温度和加料量。
B 皮带运行过程中，需巡回检查，发现皮带跑边、撕裂、托轮不转等现象，及时处理。
（6）备料系统开停车步骤：
①备料系统开车步骤：
A 系统检修或大修后开车时，首先各单台设备必须先试车，单台设备试车运行正常后，方可联动开车。
B 联动开车前，各岗位先对本岗位现场和本岗位设备进行仔细检查，看周围是否有杂物或障碍物，各处螺栓是否松动，安全罩是否齐全，各运转、润滑部位是否有油，是否有积料或卡车现象，经检查正常后方可开车。
C 联动开车：相邻设备开车时间间隔为1分钟。其开车顺序为3＃皮带机→振动筛→1＃斗式提升机→锤式破碎机→2＃皮带机→干燥窑→1＃皮带机→圆盘给料机→干燥窑升温。
D 当系统在运行过程中突然出现停机事故时，应先弄清停机原因，经处理后，依上述第B条进行仔细检查后方可开车，以避免设备和人身安全事故。
E 正常运行时，各岗位应对本岗位的设备进行经常性巡回检查，发现问题及时处理。
F 试车或处理故障时，把控制台上总控制手柄方向旋至“手动”位置，正常运转时，必须把控制台上总控制手柄旋至“联动”位置，然后依顺序起动各台设备。
②备料系统停车步骤：
A 短期停车：当中间料仓已贮满或交接班时停车均属于短期停车。短期停车，不准使用控制台控制手柄停车，（出现紧急情况方可使用），而应按与开车顺序相反的秩序并严格下列步骤停车：
a 备料系统停车前10分钟关掉煤气；
b 停圆盘给料机，停止向1＃皮带机给料，待1＃皮带机上料走完后，停1＃皮带运输机。
c 待清理好1＃皮带落料口和干燥窑螺旋处的料转完，烟气出口积料清干净后，干燥窑再运行五分钟停车。
d 清理好干燥窑出料口，待2＃皮带运输机料走完后，停2＃皮带运输机、振动筛，5分钟后停破碎机。
e 清理完破碎机及提升机积料后，再停提升机；清理完提升机出料溜槽和振动筛上积料后，停振动筛。
f 清理完振动筛筛下物溜槽，待3＃皮带运输机上料走完后，停3＃皮带运输机。
g 系统停车后，每20分钟开启回转窑转动3－5转。
B 长期停车，系统进行检修或大修时停车属长期停车。长期停车顺序和短期停车顺序相同，但必须将所属设备．料仓及场地上的金属物料清理干净。
③备料系统常见故障及处理见表6.1－2：
表6.1－2 备料系统常见故障原因及处理方法
6.1.2沸腾焙烧部分
（1）焙烧的基本任务
①将精矿中ZnS氧化成ZnO或ZnSO4，满足湿法炼锌要求。
②保证烟气中适当的二氧化硫浓度以便生产硫酸。
（2）焙烧过程的物理化学反应（基本原理）
ZnS + 2O2 = ZnSO4 + Q 3ZnSO4 +ZnS = 4ZnO + 4SO2
－Q
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 + Q
（3）沸腾焙烧工艺流程
①工艺流程简述：
备料后的精矿通过圆盘给料机均匀送入沸腾炉，在900－1000℃温度下进行焙烧，产出焙烧矿经圆筒冷却机冷却后用皮带运输机和斗式提升机送入焙烧矿仓备用，或用皮带运输机直接送入浸出球磨，产出的烟尘经余热锅炉降温，两级旋风除尘后，再进入电收尘器进一步除尘，除尘后的烟气由高温风机送至制酸系统。
②工艺流程（见图6.1－2）
备料后精矿
空气
烟气
烟尘
焙烧矿
放空烟囱SO2烟气制酸
焙烧矿送浸出
烟尘送浸出
图6.1－2 24m2沸腾炉焙烧工艺流程图
（4）主要设备名称规格（见表6.1－3）
表6.1－3 24m2沸腾炉焙烧部分设备名称规格
（5）主要操作技术条件和技术指标
①主要技术条件：
A 沸腾炉焙烧温度900－1000℃
B 1＃旋风收尘器进口温度350－400℃
C 电收尘器进口温度300－350℃
D 沸腾炉炉气出口压力±0 Pa
E 沸腾层压力降＜20000 Pa
F 焙烧过剩空气率10％
G 床能力 6.0t/m2?d
H 电收尘器二次电压45－72Kv
I 电收尘器二次电流＜300mA
J 旋风收尘器阻力900－1200Pa
K 电收尘器阻力＜290Pa
②技术指标
A 沸腾炉日处理量144t/d
B 沸腾炉中炉气出口二氧化硫浓度11－12％
C 焙砂产出率65－75％（占焙烧产物）
D 烟尘率25－35％（占焙烧产物）
E 焙烧锌回收率＞99％
（6）焙砂、烟尘质量标准
①焙砂（％）
②烟尘（％）
（7）主要岗位操作法
①圆盘给料岗位
A 沸腾炉点火前，开启4＃皮带，并用铁板盖住沸腾炉进料口。
B 维护好3＃圆盘给料机和4＃皮带运输机，做到均匀下料。
C 及时处理下料不均匀、断料、料仓悬料等不正常现象。
D 经常检查给料含水和粒度等质量标准，发现给料不合质量要求时，立即通知备料采取措施，并报告班长。
E 经常检查料仓贮料情况，料仓料满或低于规定料位时及时通知备料开停车。
②扫除岗位：
A沸腾炉点火开炉前对所负责系统进行详细检查。
a 检查余热锅炉结块是否清理干净，灰斗是否积灰，排灰阀是否灵活并关闭好。
b 检查旋风收尘器灰斗是否干净，若有积灰则清理干净，旋风收尘器圆盘排污阀是否灵活并关闭好。
c 检查旋风收尘器清理孔是否密封严密、不漏气，若漏气则处理好。
d 检查炉气出口是否清干净，炉气出口清理孔门是否封好。
e 检查余热锅炉埋刮板输送机、减速箱、轴承油杯是否有油，传动皮带是否正常，传动皮带、传动链条防护罩是否安装好，埋刮板输送机内是否有杂物或结块，是否有卡车现象，经检查正常后，开启余热锅炉埋刮板输送机。圆筒冷却
机未开时应先开圆筒冷却机，后开余热锅炉埋刮板输送机。上述检查均正常后报告值班长，本岗位具备开炉条件。
B沸腾炉停炉时：
a 清干净余热锅炉灰斗内的烟尘结块，沸腾炉停炉前先停鼓风机后清余热锅炉埋刮板输送机。
b 清干净旋风收尘器灰斗内的烟尘。
c 沸腾炉停炉期间，经常检查余热锅炉埋刮板输送机内是否有积灰或结块，并及时清除。
C 余热锅炉漏水时：
a 发现余热锅炉有漏水现象，及时报告沸腾炉司炉工和余热锅炉司炉工，待沸腾炉停下来以后，马上排出余热锅炉结块及烟尘。
b 余热锅炉埋刮板输送机不能停车，同时密切注视排灰溜管，防止堵塞。
D 沸腾炉正常时：
a 清理沸腾炉烟气出口至双旋出口烟气管道。
(a) 每天早班8：00开始清理沸腾炉烟气出口至双旋出口烟气管道一次。如因工艺变化，每天需要增加清理次数由车间临时布置。
(b) 烟尘结块只能清往余热锅炉内或扒出烟道外，不能清往沸腾炉内，以免影响沸腾炉炉况。
(c) 扒出烟道外的结块不能置于操作平台上，要清扫到灰斗并用斗车拖到精矿库。
(d) 清理完烟道后，关闭好应关闭的清理孔盖，并用黄泥封好。
b 旋风收尘器排灰。
(a) 每班旋风收尘器排灰四次，每2小时一次。
(b) 排灰时先检查埋刮板输送机、减速箱、轴承油杯是否有油，埋刮板输送机内是否有杂物或结块、确认正常后，方可开车。
(c) 排灰时先开埋刮板输送机，后开排灰插板至1/3－1/2开启位置排灰。
(d) 开启排灰时，必须坚守岗位，每次排灰时，灰斗内灰严禁排空，保证插板上短管内有烟尘，防止漏气。
(e) 开启排灰时，发现无灰排出，若是灰斗堵塞及时清理，若是漏气应及
时密封。
c 余热锅炉出灰：
(a)沸腾炉开炉后，余热锅炉埋刮板输送机应连续运转。
(b)经常检查余热锅炉灰斗是否堵塞，若堵塞应及时处理。
(c)经常检查余热锅炉排灰插板是否插好，若未插好，要及时插好。
(d)余热锅炉排污阀漏气，有汽水流入埋刮板机内时应及时处理。
d 注意事项：
(a) 经常检查余热锅炉插板、灰斗清理孔、旋风收尘器清扫孔、烟道清扫孔密封是否严密，发现漏气及时处理。
(b) 操作时，穿戴好劳动保护用品，集中精力，防止烟尘烫伤。
③圆筒冷却岗位：
A 沸腾炉点火开炉：
a 在沸腾炉点火开炉前，检查圆筒冷却机，5＃皮带机、2#提升机、6＃皮带机等设备润滑及安全设施是否良好，并对以上设备进行单体试车，试车正常后报告班长本岗位具备沸腾炉点火开炉条件。
b 接到沸腾炉点火开炉通知后，通知水泵工向圆筒冷却机提供冷却水。
c 在沸腾炉鼓风机开启前，开启圆筒冷却机，5＃皮带机、2#提升机、6＃皮带机。
B沸腾炉停炉时：
a 接到沸腾炉停炉通知后，当沸腾炉停止进料，沸腾炉不再排料后，通知水泵工停止向圆筒冷却机供水。
b 在沸腾炉鼓风机停车后，当圆筒冷却机内料已排干净时，停圆筒冷却机、5＃皮带机、2#提升机、6＃皮带机。
c 当停各设备时，各设备内料要走空。
C 沸腾炉正常时：
a 经常检查圆筒冷却机排出料是否均匀正常，不均匀或无料时立即通知司炉工查找原因。
b 和司炉工、扫除工一起处理冷却圆筒堵塞等不正常现象。
c 经常检查圆筒冷却机冷却水供应是否正常。
d 经常检查圆筒冷却机的托轮是否积灰。
e 维护、使用好本岗位设备。
④风机岗位：
A 沸腾炉点火开炉：
a 沸腾炉点火开炉前，认真检查萝茨鼓风机、开工风机、高温风机等设备的润滑、安全防护的冷却水的情况，经正常后，报告班长本岗位具备开车条件。
b 沸腾炉点火时，根据司炉工指令和要求，开启萝茨鼓风机、高温风机、开启或停止开工风机、开启或关闭放空阀。
B 沸腾炉停炉：
a 根据司炉工指令和要求开启或停止离心鼓风机、高温风机。
b 停风机后及时关闭冷却水进口阀。
C沸腾炉正常时：
a 根据司炉工要求开停各设备。
b 经常检查运行设备的润滑、冷却水量、水温、电流、运行声音等，发现不正常现象时及时处理并通知维修工。
D 高温风机开停车顺序：
a 高温风机开车：
(a) 首先检查冷却水、油路是否有水、油；
(b) 再盘车数转；
(c) 按“启动”按钮，开启风机，待电流稳定后，按“运行”按钮，再逐渐调整风机转速至生产位置。
b 高温风机停车：
将高温风机转速逐渐降至最低转速后停车。
E 注意事项：严格遵守设备维护、使用规程。
⑤电收尘岗位：
A 电收尘开车：
a 检查石英管、瓷绝缘子是否良好，清除电收尘器内部极间杂物，调好间距，封闭好各人孔、放灰孔。
b 用干布和无水酒精擦净石英管、瓷绝缘子、高压瓷瓶，并待电工测试其
绝缘强度。
c 对阴阳极振打装置试车、检查。
d 对硅整流器试车检查。
e 全面检查完毕后，开启电加热，烘干石英管及瓷绝缘子。
f 沸腾炉点火前，打开高温风机出口斗笠阀，拉气时根据司炉工的指令关好高温风机进口斗笠阀，当电收尘器出口温度达到220℃，电加热温度稳定，且沸腾炉停油半小时后，电场才可依次缓慢送电升压。
g 开启振打装置，转入正常生产。
h 进行任何操作都必须两人同行。
B电收尘停车：
a 按电器操作规程停车。
b 沸腾炉点柴油保温或升温以前，必须对电场停止送电。
c 长期停车，应拉下电源开关。
d 如遇沸腾炉短期停车，石英管要进行电加热保温。
C电收尘正常操作：
a 经常检查，观察电场电压、电流的变化。
b 经常检查阴阳极振打装置是否正常。
c 电场短路、二次电流升高、电压为零，必须停车处理。
d 电收尘器的电压、电流会因沸腾炉的生产工艺条件变化、电场极距变化、高压硅整流装置、控制部分稳定时降低而变化，遇此情况，应查明原因及时处理。
e 阳极振打时，三组不能同时振打，必须错开运行。
f 每小时记录一次温度、压力、电压、电流。
D 电收尘器故障的原因分析和处理方法见表6.1－4。
表6.1－4 电收尘器故障的原因分析和处理方法
⑥司炉岗位：
A沸腾炉开炉：
a 烘炉准备：
新砌的炉子必须有十天以上的烘炉期。
(a) 检查风帽安装是否基本水平和风眼是否错开。
(b) 检查炉床，要求结构良好，不漏风。
(c) 检查埋管是否有漏水、渗水、冒汗现象。
(d) 测量风帽压力分布情况，同一风帽四个孔的压力，相差不大于300Pa，四个孔平均压力不大于1300Pa。
(e) 安装沸腾层测温计。
(f) 准备柴火及铁板。
b 烘炉升温曲线
(a) 温度以炉气出口温度为准，从室温升到240℃，每小时5℃。
(b) 240℃保温48小时。
(c) 从240℃升至280℃，每小时5℃。
(d) 280℃保温48个小时。
(e) 自然降温。
c 烘炉操作
(a) 打开高温风机出口斗笠阀，启动高温风机调节炉顶压力为－100Pa。
(b) 在炉床内放置铁板，两个生火点。
(c) 点火烘炉后观察炉体变化情况，并作升温过程的各种记录。
d 烘炉注意事项
(a) 严格按烘炉曲线升温。
(b) 添柴要小量勤加。
(c) 每班清理柴灰一次。
(d) 烘炉结束后，将炉床打扫干净，严防“灰屑”进入风眼内。
e 点火前准备
(a) 点火前整个系统试车，要求性能良好，运转正常。
(b) 检查水路、电路、风路、油路是否良好。
(c) 检查余热锅炉能否正常运转。
(d) 检查电收尘器能否正常投入运行。
(e) 所有仪表安装校正良好。
(f) 准备底料焙砂27吨，其焙砂要求为含硫＜1％，粒度＜5mm，水份＜2％，熔点＞1150℃。
(g) 准备柴油和引火材料。
(h) 中间料仓储满精矿。
(i) 各岗位操作工具齐全，记录用品准备齐全。
(j) 打开高温风机出口斗笠阀，关闭所有系统小孔操作门及备用系统闸门。
f 冷沸腾试车
(a) 操作人员进入岗位。
(b) 启动萝茨鼓风机，关闭余风阀，当鼓风量达13000 Nm3/h，记下风量，前室鼓风压力大小。
(c) 降低风量至8000 Nm3/h，进行铺料，底料厚度为500mm左右。
(d) 铺料完毕，将风量加大到13000 Nm3/h，沸腾1－2分钟，停风机观察料面是否平整，如不平整作出相应的处理措施。
(e) 作微沸腾，记下微沸腾风量和鼓风压力。
g 点火开炉
(a) 当转化一段进口温度达380℃时，沸腾炉准备点火。
(b) 打开高温风机出口斗笠阀，启动高温风机，调节沸腾炉炉顶压力。
(c) 检查并排除柴油内的泥水，启动冷却圆筒及所有烘砂输送设备。
(d) 余热锅炉除氧器、汽包水位中上，供水设备正常及所有
水冷设备进适量的水。
(e) 启动开工风机，打开油管阀门，调整好油量、风量，按相对油嘴点火，点火后，应控制好升温速度，一般以≤250℃/h速度升温，当沸腾炉温度上升至1000℃时，开动鼓风机使物料呈微沸腾，沸腾炉内继续加风升温，当风量达到8000 Nm3/h，1＃点温度（进料口）有800℃时，可投少许料，当温度继续上升，可加风加料，当温度上升到950℃时，逐步关闭油嘴停油，关闭全部油嘴五分钟
硫化锌精矿的沸腾焙烧工序讲解
6.1硫化锌精矿的沸腾焙烧工序（甲24m2沸腾炉操作规程） 6.1.1备料部分： （1）备料的基本任务： ①保证入沸腾炉的精矿主成份和杂质含量均匀、稳定，对不同的精矿进 行合理搭配。 ②确保入沸腾炉的精矿含水量为6－8％。 ③保证入沸腾炉的精矿粒度小于10毫米，并不含机械夹杂，干燥后精矿 要进行破碎和筛分。 （2）备料工艺流程： ①工艺流程简述： 入精矿库后的精矿利用桥式抓斗起重机抓入湿式圆盘给料机，通过皮带运输机运至回转干燥窑干燥，干燥后精矿通过锤式破碎机破碎，再利用斗式提升机提至振动筛过筛，筛上物返回破碎机破碎，筛下物入沸腾炉焙烧。 ②工艺流程图（见图6.1－1） （3）设备名称、规格、性能（见表6.1－1） （4）主要技术操作条件及技术指标： ①锌精矿质量标准：（应符合YS/T320－2007三级以上标准） ②入沸腾炉锌精矿质量标准： ③干燥窑进料量：＜10吨/小时。 ④干燥窑温度窑头600－650℃，窑尾150－200℃。 干燥精矿煤气消耗105Nm3/吨精矿
锌精矿 排空 废气 （送沸腾炉） 图6.1－1 24m2沸腾炉备料工艺流程图
表6.1－1 备料部分设备名称规格
（5）主要岗位操作法： ①抓斗桥式起重机岗位： A 严格按抓斗桥式起重机使用、维护规程和安全规程操作。 B抓斗桥式起重机运行时，大车、小车、抓斗不能同时运行，最多只能两者同时运行。 C 交接班和班中应经常检查钢丝绳和制动器、滑轮、行程开关、各润滑点，发现异常情况及时处理。 D 及时将入库的精矿抓到指定的地点堆存备用。 E 按规定要求配料，以保证入炉精矿成份稳定均匀。 F 圆盘料仓最多只能贮放两抓斗精矿。 ②圆盘给料岗位： A 根据干燥岗位要求调整圆盘转速和圆盘出料口闸门，保证给料稳定、正常。 B 保证圆盘出料口不堵塞不断料。 ③1＃皮带岗位：
冶金工程专业设计年产6万吨锌冶炼沸腾焙烧炉设计
江西理工大学： 冶金工程（有色金属方向）专业设计 冶金10345班 国蔚为 2013/12/21
目录 第一章设计概述…………………………………………………………………错误!未定义书签。 设计依据……………………………………………………………………错误!未定义书签。 设计原则和指导思想………………………………………………………错误!未定义书签。 _Toc2毕业设计任务…………………………………………………………错误!未定义书签。 第二章工艺流程的选择与论证…………………………………………………错误!未定义书签。 原料组成及特点……………………………………………………………错误!未定义书签。 _Toc6沸腾焙烧工艺及主要设备的选择 (1) 第三章物料衡算及热平衡计算…………………………………………………错误!未定义书签。 锌精矿流态化焙烧物料平衡计算…………………………………………错误!未定义书签。 锌精矿硫态化焙烧冶金计算…………………………………………错误!未定义书签。 烟尘产出率及其化学和物相组成计算………………………………错误!未定义书签。 焙砂产出率及其化学与物相组成计算………………………………错误!未定义书签。 焙烧要求的空气量及产出烟气量与组成的计算……………………错误!未定义书签。 热平衡计算…………………………………………………………………错误!未定义书签。 热收入…………………………………………………………………错误!未定义书签。 热支出…………………………………………………………………错误!未定义书签。 第四章沸腾焙烧炉的选型计算…………………………………………………错误!未定义书签。 床面积………………………………………………………………………错误!未定义书签。 前室面积……………………………………………………………………错误!未定义书签。 炉膛面积和直径 (13) 炉膛高度……………………………………………………………………错误!未定义书签。 气体分布板及风帽…………………………………………………………错误!未定义书签。
重金属冶金学第二套试卷及答案
重金属冶金学试卷 一、单项选择题(本大题共5小题，每小题2分，共10 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，把你所选的选项前的字母填在题后的括号内。) 1．在统计有色金属产量的10种主要有色金属中，重金属有几种？（）A．6 B．7 C．8 D．9 2. 下列金属中不属于有色金属的是（） A．铜 B．铅 C．锰 D．锌 3.下列不属于氧化镍矿湿法冶金的方法是（） A．低压酸浸法 B．高压酸浸法 C．常压酸浸法 D．Caron法 4.下列哪种方法不属于锡精矿焙烧（） A．氧化焙烧法 B．氯化焙烧法 C．氧化还原焙烧法 D．还原焙烧法 5.不属于造锍熔炼的主要化学反应的是：（） A．硫化物氧化反应 B．氯化反应 C．造渣反应 D．高价硫化物分解反应 二、名词解释（本大题共5 小题，每小题3 分，共15 分。） 1．重金属2．火法冶金 3. 氯化焙烧4中性浸出 5 电冶金 三、填空题（本大题共4个小题，共14个空，每空1分，共14分。把答案填在题中横线上。） 1．火法炼铅方法可分为、和三类。 2. 湿法炼锌包括、、和四个主要过程 3. 硫化镍矿的提取方法有、和三种。 4. 现代炼锡法采用的火法流程包括、、和四个过程。
四、简答题（本大题共7个小题，每小题6分，共42分。） 1. 为何铜锍品味越高，渣中铜含量越高？ 2. 为什么说硫化锌是较难焙烧的硫化物？ 3. 沸腾焙烧的强化措施有哪些？ 4. 在湿法炼锌过程中，锌焙砂中性浸出的pH值为什么要控制在 5.2左右？工业上常加入氧化剂（MnO2）的作用是什么？ 5. 湿法炼锌浸出搅拌为什么采用空气搅拌，而静液过程为什么采用机械搅拌？ 6. 锌焙砂中性浸出净化时，锌粉置换铜镉的原理是什么？影响锌粉置换反应的因素有哪些？ 7. 锡精矿的焙烧方法有那几种？分析各自的优缺点。 五、论述题（本大题共1 个小题，每小题9分，共9分。） 1．说明硫化锌溶液精矿氧压浸出的原理及其特点。 六、计算题（本大题共1个小题，每小题10分，共10 分） 1．在锌电积过程中，槽电压和电流效率均随电流密度变化，根据下表 D/A.m-2E/V ηi/% 100 2.5 80 200 2.7 90 500 3.0 94 1000 3.5 96 (1)根据表中的电流密度，分别计算锌电积德电能消耗。（锌的电电化学当量值q为1.2195g/(A.h)） (2)为了使锌电积的成本最低，应如何选择电积过程的电流密度？ B卷 一．选择题 BCADB 二、名词解释 1．重金属 重金属是指铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉和铋等金属，他们的共同点是密度均在6g/cm3左
硫化锌精矿中各个组分在焙烧时的行为
式（3）反应为可逆反应，在温度低于500℃时反应向右进行，温度高于6 00℃时反应向左进行，故在沸腾焙烧过程中焙烧温度均在850℃以上，实际上气相中的三氧化硫是很少的。反应式（4）表明，当气相中有SO3存在时，氧化锌才生成为硫酸锌，而硫酸锌在高温时又分解为氧化锌和三氧化硫，温度在800℃以上时分解十分剧烈。硫酸锌生成的条件及数量，取决于焙烧温度及气相成分，即温度低、SO3浓度高时，形成的硫酸锌就多，当温度高、SO3浓度低时， 硫酸锌发生分解，趋向于形成氧化锌。 由上述硫酸锌与氧化锌生成的条件可知，氧化焙烧与硫酸化焙烧在操作上的 基本区别是： （1）硫酸化焙烧的温度（850℃～900℃）比氧化焙烧的温度（1050℃～l10 0℃）要低； （2）硫酸化焙烧所产生的炉气中，SO3的浓度要比氧化焙烧时高，所以硫酸化焙烧时要求供给较大的过剩空气量，以强化焙烧过程； （3）硫酸化焙烧要求炉气与炉料接触良好，并要求炉料在炉内停留时间较 长。 总之，硫化锌在850℃~900℃的温度下进行焙烧，大部分生成氧化锌（Zn O）和少量的硫酸锌（ZnSO4）、硅酸锌（ZnO·SiO2）、铁酸锌（ZnO·Fe2O3）， 还有少量的硫化锌未被氧化。 2.3.5.2硫化铅 铅在锌精矿中主要以硫化铅（PbS）形态存在，硫化铅又叫方铅矿，它在焙 烧时按下列反应式进行反应。 PbS+2O2 ==PbSO4 3PbSO4+PbS ==4PbO+4SO2 PbO+SO3==PbSO4 硫化铅在焙烧过程的行为与硫化锌相似，所形成的硫酸铅在800℃以上时大 量分解为氧化铅。 硫化铅的熔点约为l 120℃，熔化后具有很好的流动性，进入炉子的砖缝中。硫化铅在600℃时开始挥发，800℃时大量挥发，当PbS挥发到炉子上部及炉气管道中时又被氧化成氧化铅。而氧化铅要在900℃时才大量挥发，所以硫酸化焙 烧脱铅率低。 氧化铅是一种很好的助熔剂，它能与许多金属氧化物形成低熔点共晶化合物，如硅酸铅（PbO·SiO2）、铁酸铅（PbO·Fe2O3）、铅酸钙（CaO·PbO6）、铅酸镁（MgPbO6），这些低熔点共晶化合物是极为有害的，它在800℃时就开始熔化，严重时引起炉料在沸腾炉中结块和在烟道中结块的现象，从而使操作恶化，焙烧脱硫不完全，因此要求配料时混合锌精矿含铅不超过2％。 总之，硫化铅在焙烧过程中多数生成氧化铅（PbO），只有极少量生成硫酸 铅及低熔点共晶化合物。 2.3.5.3 硫化铜 铜在锌精矿中主要以辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFeS2）、铜蓝（CuS）等形态存在。硫化铜熔点很高（约1805℃～1900℃），在低温下（550℃）按下式 进行反应。 2Cu2S+5O2=2CuO+2CuSO4
年产0万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计课程设计任务
年产0万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计课程设计任务
《锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉》 设 计 说 明 书
设计任务书 一、设计题目：年产10万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计 二、原始资料： 1、生产规模：电锌年产量100000吨 2、精矿成分： 本次设计处理的原料锌精矿成分如下表所示（%，质量百分数）： 3、精矿矿物形态： 闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁流铁矿、方铅矿、硫镉矿、石灰石、菱美矿三、设计说明书内容： ?设计概述 ?沸腾焙烧专题概述 ?物料衡算及热平衡计算 ?沸腾焙烧炉的选型计算 ?沸腾炉辅助设备计算选择 ?沸腾炉主要技术经济 四、绘制的图纸 沸腾焙烧结构总图（1#图纸：纵剖面和一个横剖面） 五、设计开始及完成时间 自2011年12月25号至2012年1月3号
目录 设计任务书 .................................................................................................................................................. II 第一章设计概述 (1) 1.1设计依据 (1) 1.2设计原则和指导思想 (1) 1.3毕业设计任务 (1) 第二章沸腾焙烧专题概述 (1) 2.1沸腾焙烧炉的应用和发属 (1) 2.2沸腾炉炉型概述 (2) 2.3沸腾焙烧工艺及主要设备的选择 (2) 第三章物料衡算及热平衡计算 (6) 3.1锌精矿流态化焙烧物料平衡计算 (6) 3.2热平衡计算 (14) 第四章沸腾焙烧炉的选型计算 (19)
锌沸腾焙烧炉工艺操作规程
锌沸腾焙烧炉工艺操作规程(部分) 3 工艺流程 6#沸腾炉锌精矿焙烧工艺流程（见图1）。 4 4.1 焙烧目的： 在焙烧时尽可能将锌精矿中的硫化物氧化生成氧化物及生产少量硫酸盐，并尽量减少铁酸锌、硅酸锌的生成，以满足浸出对焙烧矿成分和粒度的要求及补充系统中一部分硫酸根离子的损失。同时得到较高浓度的二氧化硫烟气以便于生产硫酸。 4.2 锌精矿沸腾焙烧原理： 锌精矿沸腾焙烧就是利用具有一定气流速度的空气自下而上通过炉内矿层，使固体颗粒被吹动，相互分离而呈悬浮状态，达到固体颗粒（锌精矿）与气体氧化剂（空气）的充分接触，以利化学反应进行。其主要化学反应如式（1）～式（6）： 2ZnS+3O2 ＝＝＝＝2ZnO+2SO2 (1)
ZnS+2O2＝＝＝＝ZnSO4 (2) 3ZnSO4+ZnS＝＝＝＝4ZnO+4SO2 (3) 2SO2+O2 2SO3 (4) ZnO+SO3 ZnSO4 (5) XZnO+YFe2O3XZnO.YFe2O3 (6) 5 原材料质量要求 5.1 入炉混合锌精矿：应符合Q/ZYJ0 6.05.01.01—2005《混合锌精矿》的规定。 5.1.1 化学成分（%）： Zn≥47 S：28～32，Fe≤12，SiO2≤5，Pb≤1.8，Ge≤0.006，A s≤0.45 ，Sb≤0.07，Co≤0.015 Ni≤0.004。 5.1.2 水分：6%～8%。 5.1.3 粒度小于14mm，无铁钉、螺帽等杂物。 5.2 工业煤气（%）：应符合Q/ZYJ15.02.01—2003《工业煤气》的规定。 要求煤气压力在3000Pa以上，煤气流量不小于6500m3/h。 6 工艺操作条件 6.1 沸腾焙烧 6.1.1 鼓风量：14000 Nm3/h～30000Nm3/h 6.1.2 鼓风机出口压力：12kPa～16kPa 6.1.3 沸腾层温度：840℃～920℃ 6.1.4 炉气出口负压：0～30Pa 6.2 余热锅炉 6.2.1 出口烟气温度：340℃～390℃ 6.2.2 出口烟气压力：-100Pa～-200Pa 6.2.3 汽包工作压力：4.01MPa±0.3MPa 6.2.4 过热器出口蒸汽温度：380℃～450℃ 6.2.5 给水温度：100℃～105℃ 6.3 旋涡收尘器 6.3.1 入口烟气温度：330℃～380℃ 6.3.2 出口烟气温度：320℃±10℃ 6.3.3 入、出口烟气压差：800Pa～1200Pa 6.4 电收尘 6.4.1 入口烟气温度：280℃～340℃ 6.4.2 出口烟气温度：≥235℃ 6.4.3 出口烟气压力：-2450Pa～-2700Pa 6.5 排风机 6.5.1 入口烟气温度：210℃～300℃ 6.5.2 入口烟气压力：-2650Pa～-2900 Pa
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究现状与进展
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究现状与进展 现代炼锌方法分为火法和湿法两大类，世界上大部分的锌都是从硫化锌精矿 中提取出来的。无论火法还是湿法，一般都需预先焙烧或烧结，脱除大部分硫和其他杂质，以满足下道工序的要求。目前，在国内应用较成熟的焙烧技术是硫化锌精矿的粉状沸腾焙烧技术。 沸腾焙烧又称流态化焙烧，是众多焙烧方法中的一种。所谓的沸腾焙烧是指将所要处理的固体破碎，研磨成细粉，增加固体与气体的接触面积，缩短颗粒内部的传递和反应距离。自下而上流经这些粉料的气体，在达到一定速度时，会将固体颗粒悬浮起来，使之不断运动，犹如沸腾的水，故称沸腾焙烧。沸腾焙烧的基础是固体流态化，用沸腾焙烧炉焙烧锌精矿，炉内热容量大且均匀，温差小，料粒与空气接触表面积大，反应速度快，强度高，传热传质效率高，使焙烧过程大大强化，产品质量稳定生产率高。下面主要叙述在湿法炼锌中沸腾焙烧过程的发展和应用现状。 1 湿法炼锌中沸腾焙烧过程的发展和应用现状 1．1 在制粒焙烧方面的研究情况 李芳、张建彬，张起梅等[1]在锌精矿制粒沸腾焙烧中指出随着原料供应日趋紧张、精矿质量下降，发展沸腾焙烧技术，对提高锌冶炼金属回收率具有重要的意义。他们进行了锌精矿制粒焙烧的试验研究，重点分析了制粒粘合剂的选择和制粒焙砂质量控制。在沸腾焙烧试验中，针对焙砂质量及其影响因素诸如焙烧温度、原料粒度、过剩空气系数和物料在炉内的停留时间等进行了研究；另外通过适当减少加料量，使相应提高过剩空气系数，延长停留时间，Pb的脱除有所降低，同时s脱除效果亦有明显提高。最后他们得出结论：制粒沸腾焙烧提高了炉子的处理能力，床处理能力达到30.4 t/m2·d，炉温控制得当，风量均匀，焙砂质量可以达到Pb<1.0%，Cd<0.05%，S<1%的控制要求。沸腾炉操作温度可控制在1140～1180℃，比现有粉状物料焙烧操作温度提高60～80℃。 靳澍清、刘丽珍、吉正元等[2]在锌精矿造粒、焙烧试验研究中采用几种粘结剂进行造粒试验，对成粒矿进行静态焙烧试验，提出造粒和焙烧试验工艺条件及参数，粒矿进行静态焙烧试验，为大规模的生产奠定了一定的基础。 张瑜、李志勇、吴志平等[3]在锌精矿制粒沸腾焙烧新工艺的应用与改进中介绍了锌精矿制粒沸腾焙烧新工艺的工业化生产应用与技术改进情况，同时阐述了所取得的成果及存
硫化锌精矿氧化焙烧
实验二硫化锌精矿氧化焙烧 一、目的 (1)用固定床进行硫化锌精矿氧化焙烧，分析各段时间硫的产出率，来测定氧化速度与反应时间的关系曲线。 (2)学会氧化动力学的研究方法。 (3)了解硫化锌精矿氧化过程机理。 (4)学会硫的分析方法。 二、原理 在冶炼过程中，为了得到所要求的化学组分，硫化锌精矿必须进行焙烧，硫化锌的氧化是焙烧过程最主要的反应： ZnS+3/2O2=ZnO+SO2 反应过程的机理： ZnS+1/2O2（气）——ZnS+[O]吸附——ZnO+[S]吸附 ZnO+[S]吸附+O2——ZnO+SO2解吸 这个反应是气相与固相的化学反应，包括反应界面的传热与传质过程。 硫化锌颗粒开始氧化的初期。化学反应速度本身控制着焙烧反应速度。但当反应进行到某种程度时，颗粒表面便为氧化生成物所覆盖，参与反应的氧通过这一氧化物层向反应界面的扩散速度，或反应生成物SO2通过扩散从反应界面离去的速度等，便成为总氧化速度的控制步骤。 因此，可以认为反应按如下步骤进行: (1)通过颗粒周围的气体膜向其表面扩散； (2)氧通过颗粒表面氧化生成物向反应界面扩散； (3)在反应界面上进行化学反应； (4)反应生成的气体SO2向着氧相反的方向扩散，即反应从颗粒表面向其 中心部位逐层进行，硫化物颗粒及其附近气体成分的浓度可用未反应核模型表示。 提高硫化物氧化速度，可以通过以下方式：提高氧分压，加速SO2吸收，减小矿石粒度，降低氧化层厚度，提高温度等措施。 本实验采用固定床焙烧，来测定硫化锌氧化速度。分析氧化过程某一时刻产生的SO2的量，来计算硫化锌硫的脱出率；即单位时间硫的脱出率。为了便于比较不同硫化物和不同条件下硫化物的氧化速度，引入以下公式：
锌精矿硫酸化焙烧流态化焙烧炉炉体设计
学生课程设计（论文） 题目：锌精矿硫酸化焙烧流态化焙烧炉炉体设计学生姓名：学号： 所在院(系)： 专业： 班级： 指导教师：职称： 2011年6 月18 日 攀枝花学院本科学生课程设计任务书
注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表
攀枝花学院课程设计（论文） 1 绪论 1 绪论 锌是白略带蓝灰色的金属，它的物理性质特点为熔点和非典都比较低，质软，有展性，但加工后变硬，溶化后的流动性良好。锌是比较活泼的重金 co的大气中，锌表面易属，室温下的干燥空气中不起变化，但在潮湿而含有2 被氧化成白色致密的碱式碳酸锌薄膜层，阻止锌继续氧化。 现代冶金锌的生产方法分为火法和湿法两大类。 火法炼锌首先将锌精矿进行氧化焙烧或烧结焙烧，使精矿中的ZnS变为 ZnO，以便为碳还原剂所还原得到粗锌，再将粗锌进行精炼。火法炼锌的精炼方法是利用锌和杂质金属的沸点不同，采用蒸馏的方法来提纯，称为锌精馏。 湿法炼锌处理硫化锌精矿一般要预先进行焙烧，是ZnS变为易于被稀硫酸 溶解的ZnO。然后酸化，产生硫酸锌与部分杂质，经净化后的硫酸锌溶液电解沉积后，阴极析出锌最后熔融成铸锭，即产出电锌。 锌精矿的焙烧是一个复杂过程，存在着气-固反应，固-固反应以及固-液反 应；硫化锌精矿的焙烧目前只要采用液态化焙烧炉，液态化焙烧是一种强化焙烧过程的新方法，是固体液态化技术在炼锌工业中的具体应用，目前采用的液态化焙烧炉有带前室的直形炉、道尔型湿法加料直型炉和鲁奇扩大型炉三种类型，多采用扩大型的鲁奇炉（Lurgi炉，又称为VM炉）。 液态化焙烧炉是用固体液态化技术焙烧硫化矿的装置，具有气-固间热质交换速度快、沸腾层内温度均匀、产品质量好、沸腾层与冷却壁的传热系数大、生产率高、操作简单、便于实现生产连续化和自动化等优点，而广泛应用于锌精矿的氧化焙烧。
冶金原理实验报告硫化锌精矿氧化过程动力学
冶 金 原 理 实 验 报 告 专业班级： 冶金0905 学号： 0503090629 姓名：吴海艳 实验日期： 2011 年 11 月 日 室温： 20C ? 大气压：Pa 1001.15? 实验名称：硫化锌精矿氧化过程动力学 一．实验目的 （1） 采用固定床进行硫化锌精矿氧化焙烧，分析各段时间硫的产出率，来测定氧 化速度与时间曲线。 （2） 学会氧化动力学的研究方法。 （3） 了解硫化锌精矿氧化过程机理。 （4） 学会硫的分析方法。 二．实验原理 在冶炼过程中，为了得到所要求的化学组分，硫化锌精矿必须进行焙烧，硫化锌的氧化是焙烧过程最主要的反应：ZnS+3/2O 2=ZnO+SO 2 反应过程的机理： ZnS+1/2O 2（气）——ZnS …[O]吸附——ZnO+[S]吸附 ZnO+[S]吸附+O 2——ZnO+SO 2解吸 这个反应是有气相与固相反应物和生成的多相反应，包括向反应界面和从反应界面的传热与传质过程。可以认为反应按如下步骤进行 （1） 氧通过颗粒周围的气体膜向其表面扩散； （2） 氧通过颗粒表面氧化生成物向反应界面扩散； （3） 在反应界面上进行化学反应； （4） 反应生成的气体SO 2向着氧相反的方向扩散，即反应从颗粒表面向其中心部 位逐层进行，硫化物颗粒及其附近气体成分的浓度可用未反应核模型表示。 提高硫化物氧化速度，可以通过以下方式： 提高氧分压，加速SO 2吸收，减小矿石粒度，降低氧化层厚度，提高温度 本实验采用固定床焙烧，来测定硫化锌氧化速度。分析氧化过程某一时刻产生的SO 2 的量，来计算硫化锌硫的脱出率；即单位时间硫的脱出率。为了便于比较不同硫化物和不同条件下硫化物的氧化速度，引入以下公式：总 S S S i R = 式中R S ——精矿中硫的氧化分数；S i ——硫化锌精矿氧化过程中某一时间内失去的硫量；S 总——精矿中所有的含硫量。 利用氧化分数和时间关系作出，可以得出不同温度、不同粒度、不同气相组成对硫化锌焙烧过程的影响。 实验利用卧式管状炉，通空气在温度低于硫化锌的熔点下进行。通过秒表计时，控制吸收液的吸收时间，利用滴定来分析SO 2得到S 的脱出率。
锌精矿焙烧
设计任务书 电锌厂焙烧车间工艺设计及计算一．原始数据 二．技术条件选择 1.沸腾层高度 2.空气过剩系数 3.沸腾层温度 4.炉顶温度 5.炉顶负压 6.直线速度 7.出炉烟气量 三．技术经济指标 1.焙烧矿产出率（包括烟尘和焙砂） 2.烟尘含锌量 3.焙砂含锌量 4.焙烧料含锌量 5.脱硫率 6.焙烧锌直收率 7.出炉烟气含尘量 8.出炉烟气SO2量 9.烟尘含S S量 10.焙砂含S S量 11.烟尘含S so42-量 12.焙砂含S so42-量 四．冶金计算 （1）选取计算的有关主要指标（各种成分进入烟气的比例）（2）锌精矿的物相组成计算 （3）烟气产出率及其化学成分和五项组成计算
（4）焙砂产出率及其化学成分和五项组成计算 （5）焙烧需要的空气量及产出烟尘量与组成计算 （6）沸腾炉焙烧物料平衡计算 （7）热平衡计算 五．参考书目 1.铜铅锌设计参考资料铜铅锌冶炼设计参考资料编写组1978 2.有色冶金工厂设计基础陈枫1989 3.重金属冶金学赵天从编1987 第二版 4.锌冶金学冶金工业出版社 5.冶金原理冶金工业出版社 6.锌冶金彭荣秋中南大学出版社 7.湿法炼锌学梅光贵等中南大学出版社
绪论 锌精矿来源较广，成分复杂，为了使焙烧有一个相对稳定的工艺条件，必须对锌精矿进行配料以使精矿成分控制在焙烧操作允许的范围内，这关系到整个锌冶金过程中的稳定性。 本次设计的主要内容是锌精矿的沸腾焙烧，沸腾焙烧是现代焙烧昨业的新技术，也是强化焙烧的一种新方法。其实质是：使空气自下而上地吹过固体料层，吹风速度达到使固体粒子相互分离，并做不停地复杂运动，运动的粒子处于悬浮状态，其外状如同水的沸腾翻动不已。由于粒子可以较长时间处于悬浮状态，就构成了氧化各个矿粒最有利的条件，故使焙烧大大强化。 沸腾焙烧的基本原理是利用流态化技术，使参与反应或热、质传递的气体和固体充分接触，实现它们之间最快的传质，传热和动量传递速度，获得最大设备的生产能力。 在此次设计中，我们充分运用了现有的专业知识，加上自己大量查阅资料。让我们更深入的熟悉和了解锌沸腾焙烧的工艺流程，设备的计算方法，学会分析各类经济指标及各种技术参数，使我们在各方面的能力都有了提高。 此次设计包括锌沸腾焙烧工艺过程的论述，焙砂、烟尘、烟气成分，物料平衡与热平衡计算。在设计过程中我们在查阅大量资料的前提下，经过专业课老师的细心指导，对工艺过程进行了详细、科学、有针对性的计算，这在我们完成了学习任务的同时也对相关方面的知识有了更深入的认知。 2011年5月30日
沸腾焙烧炉设计相关计算(借鉴分享)
沸腾焙烧炉设计
目录 第一章设计概述 (1) 1.1设计依据 (1) 1.2设计原则和指导思想 (1) 1.3课程设计任务 (1) 第二章工艺流程的选择与论证 (1) 2.1原料组成及特点 (1) 2.2沸腾焙烧工艺及主要设备的选择 (1) 第三章物料衡算及热平衡计算 (3) 3.1锌精矿流态化焙烧物料平衡计算 (3) 3.1.1锌精矿硫态化焙烧冶金计算 (3) 3.1.2烟尘产出率及其化学和物相组成计算 (5) 3.1.3焙砂产出率及其化学与物相组成计算 (6) 3.1.4焙烧要求的空气量及产出烟气量与组成的计算 (8) 3.2热平衡计算 (10) 3.2.1热收入 (10) 3.2.2热支出 (13) 第四章沸腾焙烧炉的选型计算 (16) 4.1床面积 (16) 4.2前室面积 (16) 4.3炉膛面积和直径 (13) 4.4炉膛高度 (17) 4.5气体分布板及风帽 (17) 4.5.1气体分布板孔眼率 (17) 4.5.2风帽 (17) 4.6沸腾冷却层面积 (17) 4.7水套中循环水的消耗量 (14) 4.8风箱容积 (15) 4.9加料管面积 (15) 4.10溢流排料口 (15) 4.11排烟口面积 (15) 参考文献 (15)
第一章设计概述 1.1设计依据 根据《冶金工程专业课程设计指导书》。 1.2设计原则和指导思想 对设计的总要求是技术先进;工艺上可行;经济上合理，所以,设计应遵循的原则和指导思想为： 1、遵守国家法律、法规，执行行业设计有关标准、规范和规定，严格把关，精心设计； 2、设计中对主要工艺流程进行多方案比较，以确定最佳方案； 3、设计中应充分采用各项国内外成熟技术，因某种原因暂时不上的新技术要预留充分的可能性。所采用的新工艺、新设备、新材料必须遵循经过工业性试验或通过技术鉴定的原则； 4、要按照国家有关劳动安全工业卫生及消防的标准及行业设计规定进行设计； 5、在学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上，移动试用可行的先进技术； 6、设计中应充分考虑节约能源、节约用地，实行自愿的综合利用，改善劳动条件以及保护生态环境。 1.3毕业设计任务 一、沸腾焙烧炉专题概述 二、沸腾焙烧 三、沸腾焙烧热平衡计算 四、主要设备（沸腾炉和鼓风炉）设计计算 五、沸腾炉主要经济技术指标 第二章工艺流程的选择与论证 2.1原料组成及特点 本次设计处理的原料锌精矿成分如下表所示。 化学成分Zn Pb Cu Cd Fe S CaCO 3MgCO 3 SiO 2 其他 w B (%) 47.67 3.58 0.24 0.18 5.58 28.94 1.58 1.43 6.82 3.98 2.2沸腾焙烧工艺及主要设备的选择 金属锌的生产，无论是用火法还是湿法，90%以上都是以硫化锌精矿为原料。硫化锌不能被廉价的、最容易获得的碳质还原剂还原，也不容易被廉价的，并且在浸出—电积湿法炼锌
硫化锌精矿的加压酸浸(一)
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 硫化锌精矿的加压酸浸（一） A 加压酸浸的机理加压氧化酸浸是液、固、气多相反应，浸出中氧对硫 化锌精矿有氧化作用和金属氧化物的酸溶作用，实质上是将传统湿法炼锌的焙 烧、浸出两个过程合为一个过程进行。硫化锌精矿加压氧化酸浸的机理基本上 可分为两种类型，即电化腐蚀机理和吸附配合物机理。 a 电化腐蚀机理硫化 物的溶解类似于金属腐蚀的电化反应。阴极反应：O2+2H++2e ==== H2O2 H2O2+2H++2e ==== 2H2O 阳极反应：MeS ==== Me2++S+2e MeS+4H2O ==== Me2++SO42-+8H++8e 总反应：1MeS+ ——O2+2H+ ==== Me2++H2O+S 2 MeS+2O2 ==== MeSO4 硫化物中的S2-在矿粒阳极部位氧化放出电子，通过矿粒本身转送到阴极部位，使氧还原，完成一个闭路微电池。 氧的还原通过一个H2O2 中间物进行转移。硫化锌在100℃下进行氧化酸溶试验，其动力学曲线如下图所示。溶液中的氧压与所需酸量的关系是：氧压愈 高，要求的酸浓度愈高；氧压一定时，酸超过极限含量，反应速率则不再增 大，保持一个恒定值。在130℃时硫化锌进行氧化酸溶也可得到类似的曲线， 证实属于电化学腐蚀机理。 [next] b 吸附配合物机理假设在固相S 与液相B 之间的反应中途形成吸附配合物S·B，其反应机理可用下式表示。S 固+B 液==== S·B—→产物 吸附配合物的形成是过程的最缓慢阶段，为过程速率的控制步骤。过程的 反应动力学可以推导如下：设Q 为形成吸附配合物过程中参与反应的部分， 1 - Q = 没有参与反应的游离部分设形成配合物的速率ξ1为ξ1= K1（1-Q） [B]n 设配合物分解（成组分）的速率ξ2为ξ2= K2Q 设配合物分解（成产物）的速率ξ3为ξ3= K3Q 式中，K1，K2，K3 均为速率常数。当n=1 反应
锌精矿焙烧课计
1、设计任务 设计一个年产10000吨电锌厂焙烧车间（初步设计）1.1、原始数据 电锌年产量：10000吨 锌精矿的化学成分（%） 1.2、技术条件选择 沸腾层高度：1.5m左右 空气过剩系数：1.25 沸腾层温度：850～900C 炉顶温度：820～870 炉顶负压：-10～30Pa 直线速度：0.5～0.6m/s 出炉烟气量、温度：900 1.3、技术经济指标 年处理锌精矿：1.3万吨/年 年工作日：300天 沸腾炉炉床面积：28m2 沸腾炉炉床能力：5.2t/(m2d)
焙烧矿产出率（包括烟尘和焙砂）：88%（占锌精矿的）烟尘含锌量：54.89% 焙砂含锌量：56.91% 焙烧料含锌量：48% 脱硫率：93.6% 焙烧锌直收率：52% 冶炼总回收率：95% 出炉烟尘含量：35%（占焙烧矿的） 量：9365%（体积百分数） 出炉烟气SO 2 烟尘含Ss量：1.73% 焙砂含Ss量:0.4% 2-量：2.14% 烟尘含Sso 4 2-量：1.10% 焙砂含Sso 4
2、原始资料 2.1、锌矿的分布及品位 截至2002年，全世界查明锌储量为20000万吨，储量基础为45000万吨，现有储量和储量基础的静态保证年限为23年和51年。锌储量和储量基础占锌资源量的10.52％和3.68％。中国锌的储量和储量基础均居世界首位，已成为世界最大的铅锌资源国家。 根据统计资料，在我国铅锌储量中铅锌平均品位只有 4.66%，而根据目前铅锌价格水平和成本水平，只有铅锌(1:2.5)合计地质品位在7％~8％以上的地质储量才是能经济利用的储量，目前我国能经济利用的铅锌合计储量只有4513.86万吨，仅占总储量的 42.6%。 锌在自然界多以硫化物的状态存在，主要矿物是闪锌矿（ZnS），但这种硫化矿的形成过程中有FeS固溶体，成为铁闪锌矿（nZnSmFeS）.含铁高的闪锌矿会使提取冶炼过程复杂化。流化床的地表部位还常有一部打分被氧化的 氧化矿，如菱锌矿（ZnCO 3）、硅锌矿（Zn 2 SiO 4 ）、导极矿（H 2 Zn 2 SiO 5 ）等。 我国铅锌储量较多的省(区)主要是云南、广东、甘肃、四川、广西、内蒙古、湖南和青海等八省(区)，其铅锌储量占全国总储量的80.7%。大中型锌矿187处，探明资源总量7961万吨，储量1950万吨，其中大型锌矿区44处，探明资源总量5352万吨，储量 1553万吨，分别占全国的 58.1%和76.6%。 目前已探明的储量主要集中在云南、广东、内蒙古、江西、湖南和甘肃等六省。各大区储量见下表： 中国铅锌资源各大区分布比例（%）表 2.2、精矿的组成成分 铅锌矿的开采分露天开采和地下开采两种。由于金属品位不高，铅锌共生，并含有大量的脉石和其他杂质金属，矿石需先经过选矿。通过采用浮选法优先选出锌精矿，副产铅精矿和硫精矿。我国某些大型企业铅锌矿产出的锌精矿成分实例如下表。 硫化锌精矿是生产锌的主要原料，成分一般为：锌45%~46%，铁5%~15%，硫的含量变化不大，为30%~33%。可见，锌精矿的主要组分为Zn，Fe和S，三者占总重的90%左右。硫化锌精矿是生产锌的主要原料，成分一般为：
冶金沸腾焙烧炉温度控制系统的设计解析
课程设计（论文） 题目：冶金沸腾焙烧炉温度控制系统的设计
摘要 本设计是冶金沸腾焙烧炉温度控制系统的设计，锌精矿的焙烧，直接法制取高级氧化锌,首先是将锌精矿经过焙烧转变成氧化物,然后再经制团、韦氏炉冶炼得到高级氧化锌,焙烧工序是必不可少的第一步沸腾焙烧是目前应用最广泛的焙烧技术,它具有设备简单处理量大、控制容易、气一固间热质交换迅速、层内温度均匀、质量稳定、易于自动化等一系列优点。 考虑到鼓风量及其压力、炉膛压力、排烟量、循环冷却水量等的外界干扰。从生产工艺出发，合理选择调节阀的气开气关方式，确保设备和人员的安全。 本设计选择温度传感器、压力变送器、温度变送器、温度控制器、压力控制器和执行器构成串级控制系统实现对沸腾焙烧炉温度的控制，串级控制系统的主回路是定制控制系统，副回路是随动控制系统，通过他们的协调工作，使主参数能够准确的控制在工艺规定的范围之内。 关键词：温度控制；串级控制；变送器；炉膛压力；
目录 第1章绪论 (1) 第2章系统方案论证 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案选择 (2) 第3章仪表选择 (4) 3.1变送器的选择 (4) 3.2控制器选型 (6) 3.3执行器的选择 (8) 第4章系统控制算法 (10) 4.1控制规律选择 (10) 4.2气开气关选择 (10) 4.3调节器正负作用选择 (10) 第5章仿真 (11) 第6章课程设计总结 (15) 参考文献 (16)
第1章绪论 沸腾焙烧炉是湿法炼锌过程中的重要环节，当今世界随着湿法炼锌技术的不断发展，生产规模的不断大型化，要求沸腾焙烧炉的技术也不断的发展，沸腾焙烧炉在湿法炼锌中占有重要地位，沸腾焙烧的基础是固体流态化，用沸腾焙烧炉焙烧锌精矿，炉内热容量大且均匀，温差小，颗粒与空气接触表面积大，反应速度快，强度高，传热传质效率高，这些都使焙烧过程大大强化，产品质量稳定，生产效率高，设备与操作便于实现生产连续化和自动化等一系列优点，各国都很重视此项技术，因此得到了广泛应用。 沸腾焙烧1944年开始用于硫铁矿的焙烧，1952年引入湿法炼锌工业。现在在我国湿法炼锌技术已经得到了很大的发展，1992年西北冶炼厂从日本引进了一台世界第二亚洲第一的沸腾焙烧炉，此台沸腾焙烧炉的投产运行使得我国沸腾焙烧技术跨入了世界先进行列。在消化此项引进技术基础上，中国有色工程设计研究总院于2002年为云南驰宏锌锗股份有限公司设计了第四台沸腾焙烧炉，2005年正式投料，现已进入正常运行生产。 本设计根据沸腾焙烧炉系统的主要设计工艺特点、技术性能、装备选型与生产实践的情况进行设计。
高铁硫化锌精矿加压浸出工艺
高铁硫化锌精矿加压浸出新工艺 瞿仁静王晓曼鲁艳梅 （云南省冶金研究设计院，云南昆明650031） 摘要：高铁硫化锌精矿加压浸出冶炼工艺与传统工艺不同，锌精矿焙烧过程发生的氧化反应和锌焙砂浸出过程发生的酸溶反应合并在一起进行，主体设备为高压釜。该技术较传统工艺节能30%，锌浸出率≥95%，铁浸出率≤30%，浸出指标好，有广阔的发展前景。本文介绍了这种工艺的原理、流程、特点以及该新兴工艺在工业上的具体应用。 关键词：高铁硫化锌精矿；加压浸出；节能；环保；锌浸出率；铁浸出率。 New Process of Pressure Leaching on High-iron Zinc-sulphide Concentrate Qu Renjing Wang Xiaoman Lu Yanmei (Yunnan Metallurgical Research and Design Institute, Kunming, Yunnan 650031, China) ABSTRACT：Different with the traditional process, pressure leaching on high-iron zinc-sulphide concentrate combines the oxidation reaction occurs zinc concentrate roasting process and the acid-soluble reaction occurs zinc calcine leaching process together, and the main equipment is autoclave. The process saves 30% energy compared with traditional technology, and with the high rate of zinc leaching processes. Zinc leaching rate is greater than or equal to 95%, iron leaching rate is less than or equal to 30%, leaching index was better, and has broad prospects for development. The principles, processes, characteristics and the industrial applications of this new technology were described. KEYWORDS：high-iron zinc sulphide concentrate；pressure leaching；energy saving；environmental protection；zinc leaching rate；iron leaching rate 1 前言 在现代经济建设中，锌已成为不可缺少且用量大的基础有色金属。我国锌储量居世界第一位，云南锌资源十分丰富，锌探明储量超过2000万t，其中高铁锌资源储量700万t，占云南锌资源储量的三分之一。 高铁硫化锌精矿中，铁以类质同相替代矿物晶格中的锌，通过机械磨矿和选矿的物理方法难以使铁分离，产出的锌精矿含锌低（40~45%），含铁高（14~20%），其化学成分低于铁精矿质量四级品标准要求。采用传统湿法炼锌工艺，焙烧时铁大量生成铁酸锌，锌浸出率低，浸出渣含锌高。采用高温高酸浸
锌冶炼焙烧工艺
锌精矿焙烧工艺介绍 一、原料工序 锌精矿来源较广，成分复杂不均，目前进入我分厂原料的精矿有新疆、河北、东矿、万城、天津（澳大利亚、秘鲁），除此之外平均每天约有（）吨锌浮渣进入7#仓。为了使焙烧能有一个相对稳定的工艺条件，必须对精矿进行合理配料使精矿成分稳定在焙烧操作允许范围之内，并且不发生大的波动，因为这个是关系到整个焙烧制酸系统稳定的先决条件。除了对精矿进行合理配料之外，还需对精矿进行预处理，控制精矿的粒度及水分，配料采用仓室配料，根据成分进行配料计算，确定配料比例。 配料设备采用配料圆盘和电子皮带秤（已经取消），控制混合精矿的流量大小，精矿含水量目前分厂要求控制在9%-10%。 二、焙烧工序 我分厂焙烧工段焙烧炉炉床面积109平米，该炉为鲁奇式，有一锥型扩大段，采用无前室加料系统，设有物料排出口及直通式风帽，炉子抛料口设有紧急闸门，如发生路况异常，关闭闸门，保护抛料机原料送来的精矿先进入炉前仓，由仓下调速胶带给料机，定量给料机，通过留管进入抛料机送入焙烧炉内，产出的配砂经过2台流态化冷却器和高效圆筒冷却-焙砂至150度左右，通过刮板机送入球磨机磨细，然后与烟尘一并送入俩台汽化平喷射泵送至浸出车间。沸腾炉产出的烟气经余热锅炉回收烟气余热后，经俩段漩涡收尘器、电收尘收尘后由高温风机送制酸系统。
1.焙烧的目的 将精矿中的ZnS尽量氧化成ZnO，同时让铅、镉、砷等杂质氧化变成易挥发的氧化物从精矿分离。使精矿中的S氧化成SO2，产出足够浓度的SO2烟气送制酸。 2.精矿焙烧要求 尽可能的完全氧化金属硫化物，使精矿中的杂质氧化后变为挥发物挥发出去。同时尽可能的少得到铁酸锌，由于该物质不溶于稀硫酸，不利于浸出工艺进行。 3.焙烧原理 该流态化焙烧为固体流态化焙烧，气体通过料层速度不同，按焙烧强度可分为、固定料层、膨胀料层、流态化料层。流态化焙烧利用气体自下而上以一定速度通过料层，使固体颗粒被吹动，颗粒相互分离呈悬浮态，这样可使精矿颗粒与空气充分接触，有利于化学反应。主要化学反应为： 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 （1） ZnS+2O2-ZnSO4 （2） ZnO+SO2+O-ZnSO4 （3） 3ZnSO4+ZnS=4nO+4SO2 （4） 硫化物的反应过程是从表面，反应前期产生于表面的氧化层必然会对后续的反应起阻碍作用，影响反应速度，精矿粒度越大，空气中的氧分子与矿的反应速度减慢，焙烧时间越长，如果焙烧炉不能满足该条件，必然焙砂残硫上升，使反应不够彻底，如焙烧炉温度低，鼓风量
沸腾炉的设计 年产6万吨锌冶炼沸腾焙烧炉设计
沸腾焙烧炉设计 题目年产6万吨锌冶炼沸腾焙烧炉设计专业冶金工程 班级冶金093 姓名华仔 学号31 指导教师万林生
目录 第一章设计概述 (1) 1.1设计依据 (1) 1.2设计原则和指导思想 (1) 1.3毕业设计任务 (1) 第二章工艺流程的选择与论证 (1) 2.1原料组成及特点 (1) 2.2沸腾焙烧工艺及主要设备的选择 (1) 第三章物料衡算及热平衡计算 (3) 3.1锌精矿流态化焙烧物料平衡计算 (3) 3.1.1锌精矿硫态化焙烧冶金计算 (3) 3.1.2烟尘产出率及其化学和物相组成计算 (4) 3.1.3焙砂产出率及其化学与物相组成计算 (6) 3.1.4焙烧要求的空气量及产出烟气量与组成的计算 (7) 3.2热平衡计算 (9) 3.2.1热收入 (9) 3.2.2热支出 (11) 第四章沸腾焙烧炉的选型计算 (13) 4.1床面积 (13) 4.2前室面积 (13) 4.3炉膛面积和直径 (13) 4.4炉膛高度 (14) 4.5气体分布板及风帽 (14) 4.5.1气体分布板孔眼率 (14) 4.5.2风帽 (14) 4.6沸腾冷却层面积 (14) 4.7水套中循环水的消耗量 (14) 4.8风箱容积 (15) 4.9加料管面积 (15) 4.10溢流排料口 (15) 4.11排烟口面积 (15) 参考文献 (15) - I -
第一章设计概述 1.1设计依据 根据《冶金工程专业课程设计指导书》。 1.2设计原则和指导思想 对设计的总要求是技术先进;工艺上可行;经济上合理，所以,设计应遵循的原则和指导思想为： 1、遵守国家法律、法规，执行行业设计有关标准、规范和规定，严格把关，精心设计； 2、设计中对主要工艺流程进行多方案比较，以确定最佳方案； 3、设计中应充分采用各项国内外成熟技术，因某种原因暂时不上的新技术要预留充分的可能性。所采用的新工艺、新设备、新材料必须遵循经过工业性试验或通过技术鉴定的原则； 4、要按照国家有关劳动安全工业卫生及消防的标准及行业设计规定进行设计； 5、在学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上，移动试用可行的先进技术； 6、设计中应充分考虑节约能源、节约用地，实行自愿的综合利用，改善劳动条件以及保护生态环境。 1.3毕业设计任务 一、沸腾焙烧炉专题概述 二、沸腾焙烧 三、沸腾焙烧热平衡计算 四、主要设备（沸腾炉和鼓风炉）设计计算 五、沸腾炉主要经济技术指标 第二章工艺流程的选择与论证 2.1原料组成及特点 本次设计处理的原料锌精矿成分如下表所示。 2.2沸腾焙烧工艺及主要设备的选择 金属锌的生产，无论是用火法还是湿法，90%以上都是以硫化锌精矿为原料。硫化锌不能被廉价的、最容易获得的碳质还原剂还原，也不容易被廉价的，并且在浸出—电积湿法炼锌生产流程中可以再生的硫酸稀溶液（废电解液）所浸出，因此对硫化锌精矿氧化焙烧使之转变成氧化锌是很有必要的。焙烧就是通常采用的完成化合物形态转变的化学过程，是冶炼前