浅谈硫化锌精矿制粒沸腾焙烧工艺的生产实践

硫化锌精矿制粒沸腾焙烧工艺
硫化锌精矿炼锌在现行的湿法和火法工艺过程中，都必须先进行焙烧脱硫，同时，为了提高成品锌的质量，还必须尽可能脱铅和锐镉。

然而现行的高温氧化沸腾焙烧粉状锌精矿工艺，由于烟尘率高达20%以上，不但铅、镉得不到很好的富集，而且烟尘残硫高，必须进行二次焙烧脱硫。

我公司在进行冶炼技改时，采用了硫化锌精矿制粒沸腾焙烧并回收烟气制酸工艺。

一、工艺概况
1、物料特点
用于焙烧的硫化锌精矿，是由我公司自行生产的，其主要特点是：
①、化学成分（表1）
②、物理性能
烧结点：1170℃～1180℃
粒度：-200目占80%以上
二、工艺特点
①、制料工段
制粒沸腾焙烧工艺要在锌精矿焙烧前进行制粒，并保证其强
度在整个焙烧过程中不粉化，因此要添加粘结剂，设计时采用烟尘和锌精矿与粘结剂及适当的水份混合制粒，并干燥到水份入炉不汽化爆裂，一般含水2%以下，粘结剂为ZnSO4溶液和膨润土。

ZnSO4可用返回烟尘（ZnO）混上硫酸溶液（浓度30～40%）形成，增加少量膨润土（～1.5%）成粒强度更大，因此配料、混合、干燥以及筛分是不可少的过程。

②、焙烧工段
由于入炉粒矿粒径较大，使粒矿表面因燃烧反应生成的氧化铁薄膜层较厚，阻碍氧分子向矿粒中心扩散。

生成的二氧化硫也不能很快地离开，即减慢了传递速度，使在一定的停留时间内，硫化锌精矿中的硫来不及燃烧完全，因而排出的焙砂残硫较高，为解决这一矛盾，采取了增加粒矿在沸腾炉内停留时间的办法，即在沸腾炉内的加料端和排粒端之间增加一道隔墙，从而在相同温度条件下，降低了焙砂的残硫。

③、主要设备
本工艺主要设备见表2：
三、生产情况
试生产情况表明，制粒沸腾焙烧工艺的设计、施工及选用的设备是较为成功的。

主要技术经济指标如表3所表。

表3、主要技术经济指标
表4、焙砂质量情况（平均值）
四、几点体会
①、在制粒过程中同时加入ZnSO4和膨润土作粘结剂，使粒矿强度很大，在焙烧过程中粉化较少，烟尘率在9%～13%左右，焙砂产出率已较高，但排硫效果不好，当沸腾层温度在1100℃～1150℃时，焙砂含硫在 1.8%左右，后取消膨润土，只用ZnSO4
作为粘结剂，粒矿强度有所减少，烟尘率达13%～18%左右，但排硫效果有所提高，在相同温度条件下，焙砂含硫在1.2%左右。

为满足电炉炼锌的需要，我们采用了后一种方法进行生产，虽然烟尘率较大，但仍能全部返回制粒工段使用。

②、本工艺以生产焙砂为主，在试生产期间主要围绕焙砂产量和质量进行摸索，通过一段时间的试生产后发现，在确保焙烧温度的前提下，焙烧含硫较低的粒矿较为有利。

以含硫24%左右的粒矿和含硫27%的粒矿相比较，在保证质量的基础上，平均每天可增处理量3～5吨，焙砂产量已相应增加。

而降低粒矿含硫是采用增加烟尘配入量的方法，这样又可使取消膨润土后增加的烟尘可全部返回使用。

③、入炉粒矿粒径的变化直接影响沸腾炉的作业率，在沸腾炉操作气速一定的情况下，要求粒矿的平均粒径已是基本一定的，而对平均粒径的稳定可通过振动筛来实现。

实践表明如果不注意园盘制粒机的工作质量，就会出现平均粒径不变，但粒径分布有变化的情况；例如粗细粒的比例增加，中间颗粒减少，便成了“两头大中间小”的分布状况，这时在沸腾炉中就出现了粗细分层的现象，造成粗颗粒沉积，而出现冷灰和结疤等事故。

因此，在整个试生产中，很注意制粒机的操作，保证了粒矿的粒径分布基本均匀不变。

总之经过一年多的试生产情况表明，制粒沸腾焙烧工艺，解决了粉状锌精硫沸腾焙烧存在的不足，焙烧产生的烟尘可直接参
与制粒返回使用。

且其单位炉床面积处理量较粉矿焙烧提高了3倍左右，免去矿尘的二次焙烧，提高了锌、硫的利用率，又因为是低硫、低铅、低镉的焙砂，对于电炉炼锌更有利于工艺要求。

但由于操作上的一些问题和客观因素的影响，沸腾炉的作业率还较低，焙烧残硫也还偏高，相信通过进一步的实践，不断完善，硫化锌精矿制粒焙烧工艺是能在我公司得到成功运用的。