硫化锌精矿的沸腾焙烧工序讲解
有色金属冶金学锌(一)
2
湿法冶金的原料，按矿物特性可分为： 自然金属矿物：铜、金、银矿，经还原焙烧
的镍矿、合金废料等 硫化矿物：铜、镍、钴、锌的硫化矿，包括
造锍熔炼产物—锍 氧化矿物：铜、镍氧化矿，包括经氧化或硫
酸化焙烧后的铜、锌焙砂，钴黄铁矿烧渣， 以及氧化烟尘，转炉渣等 砷化矿：砷钴矿，包括黄渣
(2) 使精矿中的硫氧化变成 SO2，产出有足够 浓度的二氧化硫烟气，以便制取硫酸。
25
火法炼锌的焙烧是完全的氧化焙烧(死焙烧)。 这是因为火法冶炼是在强还原性气氛中使氧 化锌被一氧化碳还原成金属锌，在现有工艺 条件下硫化锌是不能被还原成金属锌的。
湿法炼锌厂的焙烧实际也是氧化焙烧。但在 焙砂中除了得到氧化锌外，还要保留少量的 硫酸盐，以补偿电解和浸出循环系统中硫酸 的损失 。
26
锌精矿焙烧的理论基础 硫化锌精矿焙烧时发生的主要反应为：
同时还形成部分碱式硫酸锌ZnO·2ZnSO4。 另外，还有可能直接生成金属锌：
27
28
焙烧时锌精矿中各组分的行为： 硫化锌。其反应如下
因此，硫化锌焙烧的结果可形成氧化锌或硫酸 锌。通过调节焙烧温度和气相成分，就可以在 焙砂中获得所需要的氧化物或硫酸盐。
13
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溶剂萃取
萃取：利用物质在互不相溶的两种液体中 的溶解度的差异，来实现物质分离的一种 方法。
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究进展
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 ３ ． ｔｍ ， ０４ ／ ｄ 炉温 控制 得 当， 量 均 匀 ， 砂 质 量 可 以 达 到 Ｐ 风 焙 ｂ＜
１０ Ｃ ． ％， ｄ＜０ ０ ％ ， ．５ Ｓ＜１ ％的 控 制要 求 。沸 腾炉 操 作温 度可 控制在 １１０～１１０℃ ， ４ ８ 比现 有 粉状 物 料 焙烧操 作 温度提 高 ６ ０～８ ０℃。
阐述 了所取 得 的成果 及存 在 的问题 。他 们 所 采用 的
１ 湿法炼锌 中沸腾焙烧 过程 的发 展和 应 用 现 状
１１ 在 制粒焙 烧 方面 的研究 情况 ． 李芳 、 张建彬 ， 张起 梅 等［Ｊ 锌精 矿 制 粒 沸腾 焙 １ 在
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 ， 提高 锌 冶 炼 金属 回收 率 具 有 重 对
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２ ０
ＨＵＮＡＮ Ｎ０ＮＦ ＥＲＲ０ＵＳ Ｍ ＥＴ ＡＬ Ｓ
湖 南有 色金属
第２ ３卷 第 ６期
２０ ０ ７年 ｌ ２月
湿法炼锌中沸腾焙烧过程 的研究进展
许 冬 朱 军 王正 民２ ， ，
（． １ 西安建筑科技 大学， 西 西安 陕 摘 ７０５ ；． １０ ５ ２ 陕西锌 业商洛冶炼厂 ， 西 商洛 陕 ７ ６０ ） ２ ０ ７
3 沸腾焙烧过程主要化学反应.
• 沸腾炉是一种新型的燃烧设备，它基于化工冶金工业的气 固流态化技术。硫化锌精矿的焙烧过程是在高温下借助于 鼓入空气中的氧进行。当温度升高到650℃着火温度时， ZnS开始发生化学反应生成ZnO和SO2烟气，并放出大量 热，足以满足正常的自热焙烧反应温度，通过加入锌精矿 的多少来控制焙烧温度。焙烧过程如下： • MeS＋2O2=MeSO4 • MeS＋1.5O2=MeO＋SO2↑ • 根据后一阶段冶炼方式不同，硫化锌精矿的焙烧又可分为： 硫酸化焙烧（860～900℃）和氧化焙烧（1000～ 1100℃）。湿法炼锌一般采用硫酸化焙烧，要求尽可能完 全地使金属硫化物氧化，得到含少量硫酸盐的氧化物焙砂， 以减少浸出过程硫酸的消耗。
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硫化锌精矿焙烧的主要反应
锌湿法冶金流程实训指导书
编者：胡小龙
目录
1.锌精矿的焙烧 (1)
1.1湿法炼锌对锌精矿焙烧的目的与要求 (1)
1.2硫化锌精矿焙烧的主要反应 (1)
1.3锌精矿焙烧 (8)
2 浸出 (9)
2.1浸出的目的 (9)
2.2中性浸出 (9)
2.3酸性浸出 (11)
2.4沉矾 (12)
3 净化 (14)
3.1净化目的 (14)
3.2一段净化 (14)
3.3二段净化 (15)
3.4三段净化 (15)
3.5工序产品的质量要求 (16)
4 综合回收 (17)
4.1工艺原理 (17)
4.2原料、产品要求 (17)
4.3铜镉渣浸出 (18)
4.4铜渣酸洗及上清压滤 (18)
4.5铜镉渣浆化及过滤 (18)
4.6钴渣酸洗及压滤 (19)
4.7贫镉液沉钴 (19)
4.8Β-奈酚除钴 (19)
1.锌精矿的焙烧
1.1湿法炼锌对锌精矿焙烧的目的与要求
根据湿法炼锌的工艺原理，湿法炼锌焙烧硫化锌精矿的目的主要是使锌精矿中的ZnS绝大部分转变为ZnO，少量则为ZnSO4，同时尽可能完全地除去砷、锑等杂质。具体说来其要求有五点：
（1）在湿法炼锌中，出于硫化锌在一般条件下不能直接用稀硫酸进行浸出，所以焙烧时，要尽可能完全地使ZnS转型，使其绝大部分氧化成为可溶于稀硫酸的ZnO。不过为了补偿冶金过程中H2SO4的机械损失和化学损失，仍要求焙烧矿中有适量的可溶于水的ZnSO4。生产实践证明，一般浸出流程，只要使焙烧矿中含有2.5～4％的ZnSO4形态的硫就可以补偿冶金过程中H2SO4的损失，并不希望过多，否则会导致冶金过程中硫酸根的过剩，影响正常生产的进行和增加原材料的消耗。
锌精矿制粒沸腾焙烧
分布均匀，焙砂质量较好 ；设 备结构简单、易于实现 要求 ，有较 高的 成 品率 。
自动化 控制 。然而 ，经 过多 年工业 生 产实际 应用 ，粉
根据 上述 原则 ，结 合 实际情况 ，试验 时选 择纸 浆
状 沸腾 焙烧显 示 出 了许 多不 足 ：单 位 床能力 不高 。如 废液 、ＮａｚＳＯ４、ＺｎＳＯ４及 返 回物 加 硫 酸 四种 原 料 做
国内某锌业股份有限公 司，其高温氧化焙烧床能力 粘合 剂做 对 比试验 ，试 验 流程如 图 １所 示 。
为 ６．５～７．２ ｔ／ｍ ｄ，低温 硫 酸化 焙烧 床 能力 为 ５．４ 囤圃 一囹 一固 一囹 一匡叵囹 一固
～ ６．０ ｔ／ｍ２·ｄ；烟 尘率 较高 ，高温 氧化 焙烧达 到 １８％ ～ ２４％。低 温硫 酸 化 焙 烧 高 达 ４Ｏ％ ～６Ｏ％ ，给后 部 收尘 系统 及 二 次 加 工 增 加 了 负 担 ；对 锌 精 矿 成 分
收 稿 日期 ：２００６一Ｏ４一ｌ９ 作者 简 介 ：李 芳（１９７１一）。女 ．上海市 人 ．工程师 ，主要从事锌 冶
炼 及 烟 气 翻 酸 污 水 处 理 等 方 面 的 技 术 工 作 。
除 ，故 Ｎａ：ＳＯ４不宜 做为 粘合 剂使用 。 （３）ＺｎＳＯ４做 为 牯合 剂 。当 配 料 水 分 在 ９％ ～
Ｖｏ１．５９． Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２ ０ ０ ７
锌沸腾焙烧炉研究进展
[12]黄炜，谢颂明．锌焙砂还原焙烧工艺的试验研究[J]．有色冶炼，2000，29(4)：31-33．
[13]欧阳智武．提高锌焙烧可溶锌率的探讨[J]．湖南有色金属，2000，16(增刊)：12-14．
[14]吴仲．锌精矿沸腾焙烧过程中砷锑杂质的脱除[J]．无机盐工业，2006，38(5)：43-44．
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究现状与进展
摘要：文章简要介绍了沸腾焙烧过程在湿法炼锌中的应用现状，分析了其在制粒焙烧、提高沸腾炉产能、优化焙烧工艺参数、除杂等方面的研究进展。最后介绍了今后湿法炼锌中沸腾焙烧技术的研究方向。
关键词：沸腾焙烧，湿法炼锌，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。
锌沸腾炉的工艺技术和设备选择
锌沸腾炉的工艺技术和设备选择
一、工艺流程
硫酸生产线共分5个系统，即上料系统、焙烧系统、净化系统、转化系统和干吸系统。
硫化锌精矿在矿仓内自然干燥至含水份在7%～9%，用桥式行吊（或铲车）送进料斗，再从料斗下的圆盘给料机出来上到皮带运输机输送到振动筛，筛下物由提升机提升进入炉前料斗，筛上物进入破碎机破碎后返回振动筛。
炉前料斗内的精矿由炉前进料调速皮带运输机送入沸腾炉内，和炉前风机鼓入的空气在900℃～950℃的温度下燃烧反应，得到以氧化锌为主的锌焙砂和含二氧化硫在13%～14%的制酸烟气。粗颗粒的锌焙砂从沸腾炉排料口排出，细颗粒的尘和烟气一起从烟气出口排出进入余热锅炉、旋风收尘器组和电收尘器收集下来，分别可以卖给不同的用户。洗涤水经沉淀池沉淀，再用石灰中和循环使用。二氧化硫烟气经过余热锅炉、旋风收尘器和电收尘器收尘后进入净化系统。
进入净化系统的烟气中的微量元素砷、硒、氟、氯等对制酸有影响的物质，这些都在净化系统中除掉。烟气先进入冲击洗涤器用循环稀酸洗涤，大量的烟尘、三氧化硫和杂质在此除掉，再进入泡沫塔进一步用循环稀酸洗涤，烟气温度由进入前的约300℃以上下降到约55℃，进入间冷器用循环冷却水进一步降温到38℃以下，再进入电除雾器进一步除掉尘、三氧化硫和其他杂质，得到只含氮、氧、二氧
化硫和水份的烟气。循环稀酸在斜板沉降槽中沉出污泥送污水站处理。
水份会使二氧化硫转化触媒粉化和形成暂时性中毒，降低触媒的活性，并能和反应生成的三氧化硫结合生成硫酸酸雾腐蚀设备管道，还使浓硫酸无法吸收造成环境污染。
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：
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
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
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：
锌精矿沸腾焙烧设计
第一章设计概述
1.1 设计依据
根据冶金工程专业《年处理5.6万吨锌精矿的沸腾焙烧车间设计》（涂弢编）下达课程设计指导书任务。
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，实行资源的综合利用，改善劳动条件以及保护生态环境
1.3 设计任务
一、锌冶炼沸腾焙烧炉设计。
二、锌精矿沸腾焙烧工艺流程设计。
三、沸腾焙烧炉物料平衡和热平衡初算。
四、设备的选型与计算。
五、环保与安全。
第二章沸腾焙烧专题概述
2.1 沸腾焙烧炉的应用和发展
沸腾焙烧炉是流态化技术的热工设备，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；沸腾层与冷却器壁间的传热系数大、生产率高、操作简单、便于实现生产连续化和自动化等一系列优点，而广泛应用于锌精矿的氧化焙烧。
锌精矿和铜金矿的氧化焙烧和硫酸化焙烧，含钴硫铁精矿的硫酸化焙烧，锡精矿的氧化焙烧，高钛渣的氯化焙烧，汞矿石焙烧，以及氧化铜离析过程中的矿石加热等都已经使用沸腾炉，此外铅精矿、铅锑精矿的氧化焙烧，含镍、钴红土矿的加热和还原过程也利用沸腾炉成功的进行了工业性试验或小规模生产。
硫酸厂工艺操作规程
硫酸厂工艺操作规程
一、工艺流程及基本原理
1、基本原理
以硫化锌为原料的硫酸生产过程是将破碎处理好的硫化锌矿在沸腾炉内进行沸腾焙烧，烧出的二氧化硫烟气经过水洗或酸洗净化、浓硫酸干燥。再经过钒触媒将二氧化硫氧化为三氧化硫，最后用浓硫酸吸收，吸收酸用水稀释得到产品硫酸。
2、工艺流程
第一章原料工段岗位操作要求
一、基本原理
将库存原料硫化锌进行配矿、烘干破碎和筛分，向焙烧工段提供含硫稳定、含水稳定、粒度稳定、质量合乎要求，足够的入炉矿。
二、工艺流程
三、原辅料要求
1、一般要求锌精矿的品味不低于48%，硫含量不低于26%，水份不大于12%。
2、煤：热值7000卡/kg
四、操作指标
1、燃烧炉炉膛温度：800—1000℃
2、干燥窑入口温度：550—650℃
3、干燥窑出口温度：120℃
4、鼓风机出口压力：200—210mm
5、炉膛压力: -5—0mm
五、操作要求
1、精心配矿：高低品位矿搭配，干湿矿搭配，使入炉矿含硫稳定、含水稳定。
2、精心破碎使物料粒度稳定。
3、经常注意储矿斗情况，做的不断矿、不溢矿。
第二章焙烧工段岗位操作法
一、基本原理
将原料工段送来的合格锌精矿，通过沸腾炉焙烧出含有二氧化硫的炉气供后段工序加工制成硫酸，烧出合格焙砂供电解锌系统，操作中要做到：一稳：气浓稳定，二勤：勤调节，三不：不产生升华硫、不出黑焙砂、不冒正压，四及时：操作变化及时联系、气浓波动及时调节，跑冒滴漏及时处理、下料口堵塞及时疏通。
二、工艺流程
三、原辅料要求
入炉矿达到要求
1、含锌大于48%以上;
2、含硫大于26以上；
3、含水6——7%；
锌精矿沸腾焙烧设计
第一章设计概述
1.1 设计依据
根据冶金工程专业《年处理5.6万吨锌精矿的沸腾焙烧车间设计》（涂弢编）下达课程设计指导书任务。
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，实行资源的综合利用，改善劳动条件以及保护生态环境
1.3 设计任务
一、锌冶炼沸腾焙烧炉设计。
二、锌精矿沸腾焙烧工艺流程设计。
三、沸腾焙烧炉物料平衡和热平衡初算。
四、设备的选型与计算。
五、环保与安全。
第二章沸腾焙烧专题概述
2.1 沸腾焙烧炉的应用和发展
沸腾焙烧炉是流态化技术的热工设备，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；沸腾层与冷却器壁间的传热系数大、生产率高、操作简单、便于实现生产连续化和自动化等一系列优点，而广泛应用于锌精矿的氧化焙烧。
锌精矿和铜金矿的氧化焙烧和硫酸化焙烧，含钴硫铁精矿的硫酸化焙烧，锡精矿的氧化焙烧，高钛渣的氯化焙烧，汞矿石焙烧，以及氧化铜离析过程中的矿石加热等都已经使用沸腾炉，此外铅精矿、铅锑精矿的氧化焙烧，含镍、钴红土矿的加热和还原过程也利用沸腾炉成功的进行了工业性试验或小规模生产。
硫化锌精矿的焙烧课件
硫化锌精矿的性质及组成
性质
硫化锌精矿呈黑色或灰褐色，具有金属光泽，不溶于水，具 有较高的密度和硬度。
组成
硫化锌精矿主要由硫化锌矿物组成，含有少量的铅、铁、铜 等杂质元素。
硫化锌精矿的用途和应用领域
用途
硫化锌精矿是制取锌及其化合物的重要原料，也可用于制取硫酸、磷肥等。
应用领域
硫化锌精矿广泛应用于冶金、化工、农业等领域，在国民经济中占有重要地位。
• 停留时间：物料在焙烧炉内的停留时间也是影响焙烧效果的关键因素之一。过短的停留时间可能导致反应不充 分，而过长的停留时间则可能导致氧化锌的进一步分解或过度氧化。因此，需要根据物料性质和反应条件，合 理控制物料在焙烧炉内的停留时间。
03
焙烧设备与技术
焙烧设备介绍
01
02
03
设备类型
常用的硫化锌精矿焙烧设 备包括回转窑、沸腾炉、 固定床炉等。
安全防护
强调设备操作过程中的安全防护措 施，如佩戴防护用具、遵守安全操 作规程等。
焙烧设备的技术创新与优化
技术创新
介绍近年来在硫化锌精矿焙烧设 备领域的技术创新成果，如新型 燃烧技术、高效传热技术等，并
分析其应用前景。
技术优化
探讨现有焙烧设备的技术优化方 向，如提高设备效率、降低能耗 、减少污染物排放等，提出可行
目的
硫化锌精矿的焙烧目的主要是为了将硫化锌转化为氧化锌，以便后续提取锌金属 。同时，焙烧还可以消除精矿中的硫分和其他有害杂质，提高锌的品位。
硫化矿的焙烧(-36)
冶金原理精品课程
解决思路
1×1例01如32，5拟的定条于件下11，00硫k进酸行是焙否烧为作稳定业的，固炉相气？含若12炉%气so含2和1%4%o2o，2,总形压成碱为 式硫酸盐PbO ·PbSO4,此时Pso4需多大？ 反应 SO2+1/2O2=SO2 ΔGθ=-94558+89.4T,J
则在1100K时的平衡常数为：
冶金原理精品课程
任务实践
一）硫化物的氧化机理 硫化物氧化的反应是在固相与气相界面上进行的分阶段多相
反应过程，这些阶段是： （1） 气相中的氧分子由气体中心经由包围着的硫化
物颗粒的气膜层扩散到其外表面上-外扩散。 （2） 氧分子被吸附到硫化物晶体上以后，紧接着发
生氧分子与硫化物之间的化学吸附，氧分子分离成活性的 氧原子后，才与硫化物反应，反应生成固相产物MeO并 吸附气相产物SO2；
logKp=log
pso3
1
pso2 p
2 o2
= 94558 89.41100 0.178 19.146 1100
冶金原理精品课程
解决思路
Kp=0.66 当Pso2=13159Pa和Po2=4053Pa时，SO3有效压力
为： Pso3=Kp·Pso2·P1/2o2=0.66×13159×(4053)2= 1601Pa
所以
aMeO aMeSO 4
锌精矿焙烧——精选推荐
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。
锌精矿沸腾焙烧的特点
2014年第8期内蒙古石油化工29
锌精矿沸腾焙烧的特点
薛炳福
(黑龙江中盟龙新化m有限公司，黑龙江安达151400)
摘要：锌精矿沸腾焙烧的首要任务是提供合格的半成品供生产金属锌及其化合物用。沸腾炉一般为圆形，但也有长方形，炉腹角的大小直接影响到焙烧质量及正常生产。焙烧工艺分氧化焙烧和酸化焙烧。中温氧化焙烧的温度控制在1080～1120℃，焙砂用于竖罐炼锌；高温氧化焙烧的温度控制在1140 1200℃，焙砂用于直接法氧化锌的生产。酸化焙烧温度一般为900～950℃，关键是减少铁酸锌、硅酸锌的形成，确保电解锌的漫出和过滤。沸腾炉进料常用皮带或田盘加料机。焙砂冷却主要有三种方式：外淋式或漫没式冷却圆筒、沸腾冷却或高效冷却转筒。烟气冷却有夹套冷却或余热锅炉两种方式。
关量词l硫化锌；矿物；流态化；焙烧，工艺；设备
中圈分类号：T F806文献标识码：A文章编号l1006--7981(2014)08～0029一02
锌精矿又称闪锌矿，其含硫28％～31％，含锌50％左右，并伴生有铅、镉、铜等重金属。锌精矿中的锌主要以硫化锌状态存在。锌精矿沸腾焙烧的首要任务是为火(湿)法冶金提供合格的焙砂(尘)半成品，供生产金属锌及其化合物。这点与硫铁矿焙烧是截然不同的。根据所生产的产品不同，锌精矿的焙烧作业各异，这就决定了锌精矿沸腾焙烧具有自己的特点。
1炉型及其结构特点
1．1沸腾炉
沸腾炉一般为圆形炉，但也有长方形炉。圆形炉有长形炉不可比拟的优点，如强度好，使用寿命长，沸腾均匀等，因此被广泛应用。但当炉床面积较小而且是进行氧化焙烧时，则以长方形炉较优。比如6m2的沸腾炉，圆形炉的直径2．76m，但长方形炉则可设计为3m X2m，这样，焙砂停留时间延长，有利于焙砂质量的提高。因此，一些小厂仍使用着长方形炉子。根据生产实践，设计长方形沸腾炉考虑的主要问题是强度和气体分布装置。要采取适当的措施减少炉壳变形I把风室分成若干个小风室，每室的压力根据生产情况可调。解决好这两个问题，长方形炉子还是可以满足生产要求的。
年产8万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计 精品
《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8万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80000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：
(1）设计概述
(2）沸腾焙烧专题概述
(3）物料衡算及热平衡计算
(4）沸腾焙烧炉的选型计算
(5）沸腾炉辅助设备计算选择
(6）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20XX年12月26号至20XX年1月5号
第一章设计概述
1.1设计依据
根据冶金专业工程《沸腾焙烧炉设计》（万林生编）下达的课程设计指导书任务。
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、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；
3、在学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上，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。
1.3设计任务
一、锌冶炼沸腾焙烧炉设计。
二、沸腾焙烧炉物料平衡和热平衡初算。
三、设备的选型设计与计算。
四、绘制沸腾焙烧结构总图
第二章沸腾焙烧专题概述
2.1沸腾焙烧炉的应用和发展
沸腾焙烧炉是利用流态化技术的热工设备。它具有气--固间热质交换速度快、层内温度均匀、产品质最好；沸腾层与冷却(或加热)器壁间的传热系数大、生产率高、操作简单、便于实现生产连续化和自动化等一系列优点，因此得到广泛应用。
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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。