锌浸出渣的处理

2.浸出渣的组成及各组分在处理过 程中的行为



浸出渣的组成： 锌在浸出渣中主要以铁酸锌（ZnO· Fe2O3）、 硫化锌（ZnS）、硫酸锌(ZnSO4)、氧化锌 （ZnO）及硅酸锌（ZnO· SiO2）等形态存在 铅主要以硫酸铅（PbSO4）及硫化铅（PbS） 形态存在。
锌、铅化合物在处理过程中的变化
2、停窑操作
1）停窑前，先要把料仓内的料全部进完， 待窑内物料中的锌基本挥发完后，再抽出 风管，关钟罩阀，停止收尘。将窑密封起 来，让其自然冷却，以防窑内衬砖炸裂。 2）停料后，在窑内没有冷却下来之前，必 须继续转窑，当窑尾温度降到100℃以下， 方可停窑。
八、主要技术经济指标


2、其他注意事项 窑头回火 拆除窑砖 打粘帮
十、新技术应用

低温带整体浇筑技术 富氧的运用
锌直接回收率：92～95％ 铅直接回收率：85～95％ 窑生产能力：1.1～1.3t混合料/（m3· d） 窑渣含锌：＜1.5％ 窑渣含铅：0.5～0.7％ 窑渣含碳：15～25％ 窑渣率：64～68％ 收尘效率：＞99％
九、安全注意事项
1、 回转窑烘炉油枪使用安全注意事项
（1).油枪必须保证明火点燃。 (2)用油枪烘窑时，必须经常观察喷油及燃烧情况，保证油的正常燃烧。 如出现油灭火时，立即关闭油路阀门和油泵，防止发生爆炸。 (3)观察油枪燃烧情况时必须戴好口罩，要从观察孔侧面观察，不能正 对观察孔。 (4)出现回火现象时（风机停转、钟罩突然落下等造成），迅速离开窑 头罩观察孔、人孔门等位置，并关闭油泵，待处理好后，再按点油 枪作要求重新点火。 (5)使用油枪时，调整油、风阀门，确保油的充分燃烧，观察烟囱不能 冒黑烟。 (6)按升温曲线进行升温。
六、回转窑的主要操作与控制
回转窑操作达到什么效果

金属挥发率高：锌、铅、镉、铟、锗等 窑渣含锌、铟等有价金属低、含碳低

氧化锌质量好：金属含量高：锌、铅、铟等；杂质低： 碳、铁、硅等 窑砖寿命长 成本低：各种消耗低（煤耗） 处理量尽可能大
1.窑温控制 窑内温度越高，铅、锌氧化物的还原速度越快， 挥发越完全。但温度过高，对窑衬腐蚀加剧，大 大缩短窑衬寿命，并可能产生炉料熔化，形成炉 结，恶化操作，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温度带，即干燥 带、预热带、反应带和冷却带。其中反应带最长， 温度最高。一般反应温度为1100～1300℃，窑尾 烟气温度为650～750℃。

硫酸铅：


铅在浸出渣中大部分以硫酸铅形态存在， 也有少量的硫化铅、氧化铅及硅酸铅。硫 酸铅在窑内被还原成硫化铅，氧化铅被还 原成金属铅，硫酸铅、硫化铅和氧化铅也 可能进行交互反应形成金属铅： PbSO4＋PbS＝2Pb＋SO2 PbS＋2PbO＝3Pb＋SO2 过程中不论PbS、PbO还是Pb都能挥发，且 以PbS、PbO挥发为主。
其他金属


浸出渣中的铜、金、银等贵金属不挥发， 残留在渣中。 浸出渣中的镉、铟、锗皆易挥发进入氧化 锌烟尘中，从而使稀贵金属得以回收和富 集。
四、生产过程与工艺流程
工艺流程图
五、回转窑的结构及作用





窑体：筒体由钢板焊制而成，窑头、窑尾设挡 料圈，内衬窑砖。窑砖有三种：镁铝铬砖、高 铝砖、粘土砖 支撑装置：托圈、托轮 传动装置：大齿圈、小齿轮、万向连接器、减 速器、电机 窑头罩：烘窑装置（油枪）、窑头密封装置、 排料装置等 窑尾沉降室：窑尾密封、下料管、沉降室 附属设施：液压站、润滑站
氧化锌：


以游离态存在渣中的氧化锌，数量很少， 其中一部分是由于来不及溶于稀硫酸而留 在渣中，它在窑内被还原： ZnO＋C＝Zn（气）＋CO ZnO＋CO＝Zn（气）＋CO2
硅酸锌：
焙烧过程形成的硅酸锌溶解于硫酸溶液中， 只有少量形成胶体物质而残留在浸出渣中， 在1100～1200℃时被还原，其反应如下： ZnO· SiO2＋C＝Zn（气）＋SiO2＋CO ZnO· SiO2＋CO＝Zn（气）＋SiO2＋CO2 当物料中含CaO时可加速ZnO· SiO2的还原： ZnO· SiO2＋CaO＋CO＝Zn(气)＋CaO· SiO2＋CO2
七、回转窑开、停机操作
1、开窑操作 1) 往窑内搬进适量柴火. 2）开窑点火前检查好各设备正常运行的准备工作，把直升 烟道打开。 3）插入油枪、鼓风管，开启油泵，明火点燃，开始烤窑升 温。 4）烤窑升温时，严格执行升温计划，不可过急增、减油量， 以防耐火砖炸裂，烤窑时及时调整油量和风量，使直升 烟道冒白烟为好。 5）温度低于300℃（窑尾温度），间断转窑，每半小时转窑 四分之一，温度达300℃以上，连续转窑。 6）当窑尾温度达600℃左右，即可进料。 7）进料时，行进8~10t焦粉帮助提温，然后再进混合料。进 料初期，焦比要适当高些。待物料至窑头时，逐渐减少 油量，待窑尾温度稳定在650℃左右方可停油，可通知 开排风机，开钟罩阀，进行强制鼓风，关直升烟道，转 入正常生产。
硫化锌：


在焙烧中未被氧化的硫化锌，不溶于稀硫酸而残 留在浸出渣中。硫化锌在渣中约占含锌量的25～ 30％，它在窑内的主要反应是与强制送入的空气 接触，被氧化，再被还原而挥发。此外也可与窑 内还原产出的金属铁和浸出渣中的氧化钙相互作 用产生锌蒸气。 ZnS＋Fe＝Zn（气）＋FeS ZnS＋CaO＋C＝Zn（气）＋CaS＋CO 但这两个反应是固相与固相接触，且需要温度较 高，故ZnS较难挥发。所以，当炉料中含ZnS过高 时，需要强制鼓风，才能达到较好的效果。
注意！

硫化铅可与其他金属硫化物形成底熔点冰 铜，PbO与SiO2形成底熔点硅酸铅。所以， 当炉料中含PbS过高时，产生的金属铅、冰 铜、底熔点硅酸盐，由于其渗透力很强， 会渗入窑衬而侵蚀炉衬，当其聚集时使炉 料形成炉结，阻碍锌、铅的挥发，恶化操 作等。因此，应当在配料时配加更多的焦 粉（碎煤），以吸收溶体产物。另外采用 强制鼓风、延长高温区，提高废气出口温 度，也有利于铅、锌的挥发，减少熔渣。


铁酸锌：由于锌精矿中含有较多的铁，在焙烧是形成铁 酸锌。在常规浸出条件下，铁酸锌几乎不溶解而残留在 渣中，约占渣含锌量的50～60％，它在窑内发生的反应： 3（ZnO· Fe2O3）＋C＝2 Fe3O4＋3ZnO+CO ZnO· Fe2O3＋ CO= ZnO＋2 FeO＋CO2 ZnO＋ CO=Zn＋CO2 当窑内温度在1050℃以上时，上述反应进行很快， 且有部分氧化铁被还原为金属铁，促使氧化锌的还原。 ZnO＋Fe＝Zn（气）＋FeO ZnO· Fe2O3＋Fe＝Zn（气）＋4FeO
2、窑内负压控制 窑内负压一般控制在－20～50Pa，负压过 大进入窑内的空气多，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质量。负压过小， 窑内空气量不足，反应带前移，窑渣含锌 偏高，甚至窑头有可能出现冒火现象。
3、强制鼓风 强制鼓风是改善窑况的主要因素之一，它 可使窑温均匀，反应带延长，并使炉料适 当翻动，加速反应过程。生产实际表明， 强制鼓风可提高生产能力10～25％，铅、 锌回收率分别提高4～5％及2～3％。强制 鼓风压力一般为0.1～0.2MPa。
4、窑身转动 窑身的转速对于炉料在窑内停留时间，反 应速度及反应的完成程度有很大影响。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 （无烟煤）燃烧完全，但处理量低。一般 来说，炉料在窑内的停留时间为2～3h， 窑身转速在60～120s/r。

燃料：焦粉或无烟煤
三、回转窑挥发的基本原理
1. 基本原理

在1100~1300℃的高温下，浸出 渣中的铅、锌、铟、锗等有价金 属被一氧化碳还原为金属而挥发 进入烟气，在烟气中被氧化成氧 化物，随烟气进入收尘系统被收 集下来。
主要化学反应式


在料层内：C+O2→CO2 CO2+C→2CO ZnO+CO→Zn↑+CO2 ZnO+C→Zn↑+CO Fe2O3+CO→2FeO+CO2 FeO+CO→Fe+CO2 ZnO+Fe→Zn↑+FeO 在料层上空：Zn（气）+1/2O2→ZnO CO+1/2O2→CO2
锌浸出渣的处理
——挥发窑生产知识培训
一、回转窑挥发的目的

湿法炼锌生产中所得的浸出渣含有 较多的锌及其他有价金属（如铅、 铜、镉、铟、锗及金、银等）。为 充分利用资源，提高金属回收率并 减轻其对环境的污染，故对浸出渣 必须进行处理，我们目前采用回转 窑挥发的方法处理浸出渣。
二、原料与燃料

原料：浸出渣、其他含锌物料
硫酸锌：




硫酸锌是被溶解的物质，在过滤时未被洗净而夹 杂于渣中。在窑内预热带，窑温900℃左右并呈氧 化性气氛时，硫酸锌按下列方式进行激烈分解： ZnSO4＝ZnO＋1/2O2＋SO2 ZnSO4＋C＝ZnO＋SO2＋CO ZnSO4＋CO＝ZnO＋SO2＋CO2 分解产物进入高温带而被还原。但如果搅拌不好， 焦（煤）率过高，预热带呈还原性气氛，硫酸锌 被还原成硫化锌： ZnSO4＋2C＝ZnS＋2CO2 ZnSO4＋4CO＝ZnS＋4CO2