鼓风炉炼锌的冶金计算
锌第七章资料
K
PZnPCO 2 aZnOPCO
,
PCO 2 PCO
K
PZn
还原所消耗的CO可由炭的气化反应来补充：
C(s) + CO2(g) = 2CO2(g)
Gº= 170460 – 174.43T J
K=P 2CO/(aC·PCO2)= P 2CO/PCO
✓ 7.1.1 ZnO还原的热力学
从氧化锌用碳还原的条 件图可以看出，氧化锌的还 原必须在强还原气氛中进行， 而 且 还 原 温 度 很 高 (950℃ 左 右)，在锌的沸点(907℃) 以 上，因此，不能直接得到液 体金属锌，而只能得到锌蒸 气。这种锌蒸气容易从团体 炉料中逸出，故还原蒸馏法 炼锌不产生液体炉渣。
P总= PCO+PZn+PCO2，ZnO被还原时，Zn与O的原子个数相等， 因此有：
则平衡常数为：
PZn = PCO+2PCO2
lgK1=lg(PCO2·PZn)/ PCo=-17315/T-3.51lgT+22.93
联解以上两式及K=P 2CO/(aC·PCO2)= P 2CO/PCO三个方程，可得：
✓7.1.4 锌蒸气的冷凝
锌蒸气的冷凝是一个相变过程，即由气态锌冷凝变成液态锌。 为此必须使锌蒸气温度降到露点以下，降低冷凝温度至锌的熔点以 下。露点就是锌蒸气压和凝聚相达到平衡的温度。
由于锌蒸气冷凝时容易被CO2气体氧化，故要求还原后的炉气 中含有很高浓度的CO，或者配料中要加入足够的碳质还原剂。因此， 还原蒸馏法炼锌常常在密闭的蒸馏罐内进行，采用间接加热，还原 蒸馏得到的锌蒸气必须在冷凝器中冷凝成为液体锌。
✓ 7.1.1 ZnO还原的热力学
对反应
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g)
锌的冶炼方法
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。
炼铁理论计算2
9.2鼓风及冶炼参数计算9.2.1鼓风参数计算9.2.1.1入炉实际风量的计算计算风口内风速及鼓风动能需要先知道入炉实际风量，由于高炉的设备状况不同，漏风率在较大范围内波动，因此由仪表指示风量推算入炉风量有误差。
因此需计算入炉实际风量。
入炉实际风量可由下式计算：V B=0.933C焦·Cф·K·P/（0.21+0.29f）×1440，m3/min （9-48）式中V B——入炉实际风量，m3/min；0.933——1kgC燃烧需要的氧量，m3/kg；（0.21+0.29f）——湿空气的含氧量，其中f为鼓风湿分，%；C焦——综合燃料含碳量，%；Cф——风口前燃烧的碳量占入炉量的比率，%。
Cф与直接还原度rd有关，rd升高，Cф减小，一般取65-75%，中、小高炉取较小值；K——综合燃料比，kg/t；P——昼夜产铁量，t。
例1、已知：某高炉综合燃料比620kg/t，综合燃料含碳量850%，日产铁800吨，鼓风湿度2%、Cф70%，求入炉实际风量.解：已知数代入（9-48）式中得:V B=0.933×85%×70%×620×800/（0.21+0.29×2%）×1440=886，m3/min 例2、某高炉日产生铁1100吨，全焦冶炼，焦比550kg/t，焦炭含固定碳86%，鼓风湿度2%，Cф选取72%。
解：将已知数代入（9-48）式中得：V B=0.933×86%×72%×550×1100/（0.21+0.29×2%）1440=1124.8，m3/min 例3、已知：某高炉，P=287t，K=596kg/t，f=2%，C焦=84%，Cф=65%，则入炉实际风量为：V B=0.933×0.84×0.65×596×287/（0.21+0.29×0.02）×1440=280.4，m3/min9.2.1.2风口风速计算⑴标准风速计算标准风速由下式计算：υO=V B/60·ΣS式中υO——标准风速，m/s；ΣS——风口总面积，m2。
锌冶炼工艺介绍
锌冶炼工艺介绍锌冶炼工艺介绍-火法工艺\湿法工艺：《锌冶炼论文全集》征订我国第一部锌冶炼大型专著30年总结：技术与经验设备与装备国内与国外历史与未来《锌冶炼论文全集》是我国第一部全面介绍锌冶炼技术、设备的论文集。
本全集收集了《中国有色冶金》近30年来所有锌冶炼方面的论文，包括锌冶炼的全部工艺:1.火法工艺ISP法、竖罐炼锌法、电炉炼锌法等;2.湿法工艺常规法，高酸浸出法（磺钾/钠/铵铁钒法、低污染磺钾/钠/铵铁钒法、喷淋除铁法），直接浸出法（高压浸出法、常压浸出法）等。
本全集分十大部分：外文译丛、综述、焙烧、制酸、火法炼锌、湿法炼锌（浸出、净液、电解、熔铸、锌基合金）、综合回收与利用、污酸污水处理、低浓度烟气处理、设备与装备等。
从中可以全面了解我国锌冶炼近30年来的技术进步、设备和装备更新、大型项目建设、以及大型设备引进及其国产化的历程和全貌；从外文译丛中可以领略到世界先进技术的应用进程，以及国外大型企业30年的发展历程，还可以了解近五年最新技术应用情况和未来技术的发展趋势，是一部集技术与经验、设备与装备、国内与国外、历史与未来、过程与结果于一体的珍贵的技术论文全集，值得珍藏！电话：***** 联系人：周伟Email：zhouwei*****@《锌冶炼论文全集》目次1 我国锌冶炼现状近近年来的技术发展2 葫芦岛锌厂竖罐炼锌70年回望3 我国冶炼烟气制酸进展及展望4 铅锌密闭鼓风炉熔炼技术10年来进展5 当代竖罐炼锌技术评述6 八十年代铅锌的技术发展前景7 国内外锌冶炼技术的进步8 株洲冶炼集团有限责任公司的技术研发前景9 株洲冶炼厂的技术进步的方向及措施10 株冶技术创新实践11 我国铟产业现状及发展12 西北铅锌冶炼厂锌系统投产10周年回顾与展望13 株洲冶炼厂10万t锌扩建工程浅析14 比利时老山公司湿法炼锌技术评价15 我国的氧化锌工业16 高级氧化锌提取工艺的进展17 贵州含锗氧化铅锌矿资源的开发状况及前景18 沈冶湿法炼锌的三十年第2篇沸腾焙烧1 我国锌精矿沸腾焙烧技术的进展2 沸腾炉还原连续炼锌法3 锌焙砂还原焙烧工艺的试验研究4 锌精矿富氧鼓风沸腾焙烧5 锌精矿沸腾焙烧和浸出渣的处理6 新法熔炼锌焙砂的热力学研究与基础实验7 锌精矿沸腾焙烧与氧化锌生产新工艺8 RPC硫酸化焙烧工艺9 焙烧、制酸车间的近期改进10 株冶109O沸腾炉及硫酸系统生产述评11 微富氧技术在沸腾焙烧炉的应用12 避免锌精矿沸腾焙烧炉开炉过程中SO2烟气排空污染的生产实践13 锌冶金企业原料配料系统的优化方法的探讨与实践第3篇火法炼锌ISP法、竖罐炼锌法、电炉炼锌法、其它火法炼锌）3．1 ISP法1 韶冶铅锌密闭鼓风炉I系统技术改造2 铅锌密闭鼓风炉风口喷吹技术应用探讨3 浅析韶关冶炼厂ISP工艺的现状与发展4 密闭鼓风炉炼锌法在韶关冶炼厂的生产实践5 谈铅锌密闭鼓风炉的金属回收率6 韶关冶炼厂二系统烧结工艺的改造7 延长ISP工艺大修周期的生产实践8 延长铅锌密闭鼓风炉系统清扫周期的生产实践9 氧化锌生产的质量控制10 精馏冷凝锌粉的生产与分级11 韶冶铅锌密闭鼓风炉熔炼砷的分布及行为3．2 竖罐炼锌12 竖罐蒸馏炼锌法的展望13 特大型竖罐蒸馏炉的生产实践14 竖罐炼锌工艺中焙砂与二次焙砂混合比的探讨15 竖罐炼锌生产的强化途径分析16 长沙锌厂双竖罐蒸馏炉改造工程生产实践17 竖罐炼锌用还原煤配煤技术的探讨18 西德奥克厂竖罐炼锌技术19 锌精馏塔生产高级氧化锌20 精锌生产实践3．3电炉炼锌21 电炉炼锌工艺实践与探讨22 电炉炼锌的生产实践及技术改进23 防止炼锌电炉炉底积铁的生产实践24 锌电热蒸馏炉的生产过程分析25 2500KVA炼锌电炉的开发和应用26 炼锌电炉飞溅式冷凝器的改进实践27 延长炼锌电炉炉龄的生产实践3．4 其它方法28 氧化锌矿火法处理新工艺―铁浴熔融还原法29 锌锭反射炉法生产锌粉实践30 浅析超细高活性锌粉的制备和用途31 利用尾矿生产氧化锌微粉的试验研究32 直接法生产氧化锌产品灰份控制的探讨33 喷吹炼锌热力学平衡计算34 喷射炼锌法的改进35 精馏法生产氧化锌的几个问题36 年产一万吨氧化锌―精锌的精馏工艺改造37 用碳与石灰直接还原硫化矿38 锌精炼过程中锌液面的覆盖措施39 锌火法精炼加铝除铁的工业试验40 采用精馏法提高氧化锌产品档次41 兴城市冶化厂高级氧化锌生产实践42 超细锌粉的生产实践43 细锌粉的生产44 氧化锌焙粉工艺的改进45 锌精馏塔煤气供应中断15小时恢复生产过程46 粉镀（渗）锌技术及应用第4篇湿法炼锌4．1 浸出4．1．1 常规浸出法1 湿法炼锌中酸平衡的分析与对策2 湿法处理高硅氧化锌矿3 絮凝剂对电锌生产的影响研究4 高硅锌精矿的处理方法5 高硅氧化锌矿浸出脱硅工艺研究6 新建电锌厂浸出工序的试生产7 论电解锌两段中性间断浸出工艺的改进8 锌焙砂浸出的生产实践及技术改进9 一次浸出渣过滤效率的提高10 株洲冶炼厂氧化锌炼锌系统技术改造11 株冶湿法炼锌中铁的行为和作用12 高锗锌原料湿法冶炼的实践4．1．2 高酸浸出法13 喷淋沉淀除铁工艺的应用14 降低浸出渣含锌的生产实践15 西北铅锌冶炼厂浸出车间处理高硅原料的实践16 湿法炼锌中用氧化锌矿代替部分焙砂的工艺的研究17 热酸浸出黄钾铁矾工艺的生产实践18 热酸浸出―黄钾铁矾工艺的改进与实践19 采用热酸浸出处理烟尘的技术发展20 采用低污染黄铁矾提高金属回收率21 从冷却塔结晶看低污染沉矾22 杂质在黄钾铁矾法炼锌过程中的行为23 湿法炼锌除铁新工艺研究24 针铁矿法除铁工艺的氧化技术25 硫酸锌溶液中针铁矿法沉铁的氧化过程4．1．3 直接浸出法26 铜锌混合矿加压浸出的试验研究27 高铁闪锌矿加压浸出过程中Fe的动力学研究4．1．4 其它方法28 锌浮渣酸浸液过氧化氢除铁方法研究29 铅烟化路次氧化锌生产电锌的工艺研究30 氧化锌湿法处理过程中除氟的综述31 尾矿氧化锌脱氯试验研究32 硫酸锌生产工艺的改造33 用碳酸氢铵转型剂制备活性氧化锌的生产实践34 锌焙砂氨法生产高纯锌35 优级一水硫酸锌的生产实践36 用离子交换法制备超纯硫酸锌4．2 净液37 两段高温锑盐工艺在伊朗亚兹德锌冶炼厂的应用38 锌粉置换除钴的研究及运用39 硫酸锌溶液的净化40 硫酸锌溶液净化工艺改造实践41 硫酸锌溶液净化流程的选择42 硫酸锌净化工艺的改进实践43 高钴硫酸锌溶液两段高温锑盐净化除钴的生产实践44 电锌生产中锑盐除钴工艺的改造45 西北铅锌冶炼厂两段逆锑连续净化的制约因素及其对策46 硫酸锌溶液锑盐净化存在的问题及改进措施47 株冶锌溶液净化与锌粉节约途径48 湿法炼锌锑盐锌粉除钴的生产实践49 两段空气氧化中和除砷、锑在湿法炼锌中的生产实践50 三段净化工艺在我厂湿法炼锌中的应用51 湿法炼锌过程中钴的分布与控制52 从硫酸锌溶液中脱砷的工业实践53 控制杂质和水平衡的新优先沉锌法54 净化过程锌水解的控制55 硫酸锌溶液的振动净化法56 湿法炼锌β-奈酚除钴试验与生产57 提高湿法炼锌除铜镉后液固液分离效果的实践58 硫酸锌溶液净化除钴锌粉粒度对单耗的影响59 湿法炼锌过程中贫镉液除钴的研究60 几种锑盐净化法的应用实践4．3 电积61 现代锌电解车间的设计理论与实践62 锌电解车间的最佳化63 锌电积时锌阴极的使用64 锌电解过程的电能节约65 锌电解降低电单耗提高锌品级率的探索与实践66 锌电解工序的合理化67 锌电解液质量的自动检测方法与装置68 在高电流效率下同时电积MnO2和锌69 锌电积阳极析出MnO2电流效率的探讨70 株冶锌电解液循环及冷却系统的改造71 锌电解液的闪蒸冷却72 锌电积酸雾治理的工业试验73 提高电锌一级品率的生产实践74 某些杂质对锌电解沉积的影响75 锑对锌电解沉积的影响特征76 有机物对锌电积的影响和有机添加剂的选择77 骨胶添加剂对锌电解影响的研究78 锰在锌电解中的作用79 锌电积过程中锗的危害及预防措施80 试生产期间的锌电解车间组织与技术管理81 用传统电解槽进行氯化锌电积的小型试验82 锌电解车间硅整流所设计中的几个值得注意的问题83 低银铅钙合金阳极在锌电解工业中的应用84 锌电解搭接法电积能耗高的原因探讨及阴极导电头的改进研制4．4 熔铸85 提高锌锭底面质量的研究和生产实践86 锌锭浇铸现代化87 圆盘铸锭机锌锭模的改进88 10万t锌熔铸车间的炉型选择89 锌熔铸车间的工艺设计90 热镀用大锭锌合金生产实践91 热镀锌生产实践92 金属镉的熔化与浇铸第5篇制酸1 改善冶炼厂硫酸质量的研究2 焙烧锌精矿烟气制酸生产实践3 36Kt冶炼烟气制酸装置的运行实践4 浅谈白银公司冶炼厂制酸系统技术改造5 干吸工段酸浓度控制方法的探讨6 波利顿法控制硫酸中的汞7 西北铅锌冶炼厂除汞工艺改造实践8 硫酸厂处理高浓度SO2冶炼烟气的一种创新方法9 硫酸厂的热量回收10 焙烧制酸过程的余热利用11 关于硫酸厂节电12 韶关铅锌烧结机低浓度烟气两转两吸制酸工艺改造13 锌精矿沸腾焙烧尾气制酸系统开车防止SO2污染的实践第6篇收尘与环保1 葫芦岛锌厂硫酸生产现状和发展前景2 净化污酸综合利用实践3 锌浸出渣挥发窑处理烟气收尘4 株洲冶炼厂锌粉制造收粉系统改造5 锌精矿沸腾焙烧烟气收尘设计与实践6 锌挥发窑袋式收尘清灰技术的研究7 锌系统烟气制酸污水的治理第7篇综合回收与利用1 竖罐炼锌残渣为燃料采用Ausmelt技术处理锌浸出渣的工艺探讨2 用浮选法从锌浸出渣富集银的试验3 湿法炼锌流程中银的行为4 矮鼓风炉法处理湿法炼锌浸出渣5 砷汞烟尘的富集回收新方法6 由复杂多变的锌原料生产1号电锌7 从锌浸出渣回收银的改进8 火法炼锌蒸馏残渣综合回收利用9 用赤铁矿法改造现有大型电锌厂浸出渣的处理流程10 湿法炼锌净化钴渣处理工艺的改进11 炼锌厂稀酸的合理利用12 用溶剂萃取法从氧化锌矿浸出渣中回收锌13 从锌浸出渣中回收贵金属14 从高镉锌中回收镉15 葫芦岛锌厂粗镉精馏生产实践16 粗镉真空蒸馏制取优质镉的工业试验17 旋涡炉熔炼蒸馏残渣的生产实践18 密闭鼓风炉炼锌铅过程中贵金属的回收问题19 采用半鼓风炉法处理锌浸出渣、竖罐渣及其他含锌物料提取金银20 从制药醋酸锌废渣中回收锌21 烟尘中锌的回收利用22 用湿法冶金的方法从锌灰和烟尘中回收锌23 锌渣烟化炉连续吹炼的生产实践24 从湿法炼锌的铜镉渣中回收七水硫酸锌25 进一步改善镉的回收现状26 光敏硫化镉的生产方法27 株冶镉生产工艺的改进28 低品位海绵镉生产电镉29 提高粗镉质量的措施30 用高锌镉生产精镉工艺的改进27 从锌精矿焙烧电尘中提取镉28 株州冶炼厂银和稀散元素的回收29 对提高我厂铟回收率的初步探讨30 浅谈烟灰综合利用中铟的回收31 我厂铟回收方法及工艺改进32 提高精铟质量的研究33 浅谈离心萃铟过程中结晶乳化和有机相老化问题及处理34 超细氧化铟粉的研制35 锌精馏系统中铟的富集36 从竖罐炼锌焦结烟尘中回收铟工艺条件的优化37 从硫酸锌溶液中富集铟两种工艺的比较38 从锌渣浸渣中综合回收铟锗铅银的试验研究39 萃取法回收锗的新工艺40 株冶回收锗技术的变革与展望41 炼锌过程中锗作为副产品回收42 溶剂萃取锗过程中的乳化及其消除43 韶关锗综合回收技术的发展44 精馏塔回收锗的生产实践45 用锌精矿沸腾焙烧SO2烟气制取焦亚硫酸钠46 锌铸型浮渣除氟的研究第8篇相关设备8．1 各类冶炼炉与窑1 铅锌鼓风烧结机的现状及其密封结构2 韶冶铅锌鼓风炉炉壳的改造3 韶冶铅锌密闭鼓风炉技术改造4 沸腾焙烧炉改造实践5 沸腾焙烧设备的生产技术改造6 109O沸腾焙烧炉空气分布板制作与焊接的问题探讨7 铅锌密闭鼓风炉浮渣处理设备的改造8 铅锌密闭鼓风炉的加料装置的改造实践9 铅锌密闭鼓风炉系统设备内衬砌体的改造实践10 锌竖罐蒸馏炉夏延部砖套改进实践11 锌精馏炉平口塔盘的研制与应用12 提高锌精馏炉砌筑质量的有效措施13 韶冶塔式锌蒸馏炉燃烧室的改进14 小型锌蒸馏炉的设计计算15 两段煤气发生炉在竖罐炼锌中的应用16 熔炼电炉用可伸缩电极密封装置的开发17 炼锌电弧炉耐火材料使用寿命探讨18 工频熔锌电炉冻炉事故的处理19 锌合金加工用感应电炉及应用20 工频感应电炉改造方案的探讨21 工频有芯熔锌电炉感应器耐火材料的研究与应用22 延长锌浸出渣挥发窑寿命的实践24 锌浸出渣挥发窑处理系统的优化25 回转窑处理浸出渣操作的改进26 锌浸出渣挥发窑内衬砖的选择和实践8．2 收尘与制酸设备27 管式除尘雾器的改造实践28 我国第一台13O四电场针管式电收尘器在赤峰冶炼厂投入运行29 13O针管式电收尘器技术及应用30 二氧化硫鼓风机进出口管道的改进31 电除尘器绝缘子的设计与选择32 孟山都动力波洗涤技术在有色金属冶炼厂烟气制酸净化工序的应用33 耐HF酸胶泥在冶炼制酸空塔上的应用8．3 精馏设备(4篇)34 锌精馏塔的几项技术改造35 检测锌精馏塔盘质量新方法的研究36 锌精馏塔压力的自释放37 大型精馏塔盘的研制与应用8．4 反应器（釜）与电解槽38 用于针铁矿法处理锌浸出渣的氧化反应器39 采用沸腾反应器净化锌电解液40 湿法冶金中的高压釜选型41 使用振动反应器净液除镉42 湿法炼锌中防腐技术及电解槽掏槽的机械化43 锌电解槽边母线的优化设计8．5 浓密搅拌与过滤设备44 关于搅拌作业的比例放大问题45 株冶锌冶炼浸出渣过滤设备评述46 锌浸出渣用全自动挤压式压滤机脱水47 关于湿法冶金过滤设备的选择48 湿法炼锌渣过滤工艺设备改进与压滤机产品研究开发49 高效浓密机50 浓密机使用故障分析及对策51 PF-25翻盘式真空过滤机在湿法氧化锌工业中的应用8．6 剥离机53 新剥锌机的开发54 阴极锌剥离实践―剥锌机和极板的搬运8．7 锅炉55 锌焙烧余热锅炉的技术改造56 余热锅炉在锌精矿沸腾焙烧余热回收中的应用57 日本川崎和芬兰奥斯龙锌焙烧余热锅炉比较8．8 冷却塔58 YBF-X锌电解液冷却塔59 电解车间空气冷却塔改造设想60 锌电解液空气冷却塔节能显著8．9 其它设备62 株洲冶炼厂机电设备技术改造主要成果汇总简介63 润式球磨机的研制与应用64 配料仓改用振动电机放矿的效果65 四元合金阳极板在湿法炼锌中的应用66 锌电积铅基四元合金阳极的研究与应用67 粘度计量在湿法炼锌中的应用第9篇国外文献9．1 综述1 现代锌处理技术的最新经验2 国外氧化锌矿的冶炼3 比利时老山公司巴伦锌厂十年来的发展4 秋田锌精炼厂生产近况5 秋田冶炼厂的锌冶炼6 饭岛精炼厂应用计算机操作的过去、现在和将来7 神冈矿业股份公司的铅锌冶炼8 三井矿冶公司的锌生产现状9 八户冶炼厂的锌、铅冶炼改造10 小名滨冶炼厂的焙烧、硫酸设备及氧化锌生产现状11 日本矿业锌公司的锌冶炼改造12 日本铅锌冶炼厂的技术改造13 日本铅锌冶炼厂的技术改造（续）14 南澳大利亚皮里港罗肯希尔联合冶炼有限公司锌的生产15 哈德逊湾采矿与熔炼公司锌厂的最新发展16 加拿大特累尔铅锌冶炼厂的现代化扩建17 奇得克里克（梯敏斯）以最新技术扩建锌厂18 现代化锌生产中能源消耗的比较19 科明科公司特雷尔锌系统和铅冶炼的现代化改造20 科明科特雷尔厂问题仍未解决9．2 沸腾焙烧21 科科拉锌焙烧炉最近的工艺改进22 澳大利亚里斯顿厂锌精矿的沸腾焙烧23 比利时老山公司锌精矿沸腾焙烧与烟气制酸9．3 火法炼锌24 氧化物料在炼锌鼓风炉的直接熔炼25 美国熔炼与精炼公司锌的电积法26 火法炼锌的沃纳工艺（英）27 沃特炼锌法28 澳大利亚硫化物公司柯克尔克里克铅锌冶炼厂29 美国蒙纳卡电热炼锌厂的现代化改造30 关于喷射炼锌的研究31 秋田锌精炼厂生产各种锌合金32 氧化物料在炼锌鼓风炉的直接熔炼33 锌精馏过程的研究34 锌渣电热熔炼蒸馏法制取锌粉35 精馏法生产氧化锌36 葫芦岛锌厂高级氧化锌的生产实践37 氯化锌生产38 精馏法生产氧化锌的几个问题9．4 湿法炼锌39 老山公司巴伦锌厂的锌电解车间40 南非锌公司冶炼厂生产近况41 达特伦电锌厂改造42 比利时老山公司溶液净化43 比利时老山公司锌电积44 鲁尔锌公司电锌厂浸出渣利用的经验45 电解锌厂用选择沉淀锌法进行水平衡和控制镁46 秋田冶炼厂锌电解工序几项改进47 饭岛冶炼厂锌电解工序的节能48 饭岛冶炼厂浸出工序的进展49 神冈冶炼厂锌电解的改造50 神冈锌电解车间最近的改进51 奥托昆普科科拉锌厂净液工艺52 科明科公司新的电锌厂53 经互会国家湿法炼锌的技术改造54 南澳大利亚皮里港的电解锌55 澳大利亚电锌公司里斯登厂的锌生产56 意大利维斯麦港新电解锌厂57 科明科公司特累尔锌加压浸出生产实践58 科明科特累尔锌厂的浸出和净化59 哈德逊湾舍利特锌加压浸出工艺试车投产60 锌精矿的加压氧化浸出61 谢里特锌家加压浸出法生产实践及其发展趋势62 锌精矿的加压浸出流程63 对锌精矿加压浸出流程的分析64 用溶剂萃取―电解法制取锌65 用热沉淀法从硫酸溶液中除铁66 湿法炼锌中沉铁的作用68 鲁奇公司在湿法冶金中的技术发展9．5 综合利用69 比利时老山公司浸出渣的处理70 塔斯马尼亚澳大利亚电锌公司里斯登厂的镉生产71 从硫酸锌系统的高铜溶液中溶剂萃取除铜72 硫化物有限公司新南威尔士州柯克尔.克里克厂镉的生产73 西德诺尔登线锌厂的镉真空蒸馏精炼电话：***** 联系人：周伟9．6 其它74 饭岛冶炼厂的锌冶炼75 饭岛锌精炼厂最近的生产76 比利时老山公司锌成品加工77 谢里特炼锌工艺的能源需要量78 水力雾化法生产锌粉79 喷射炼锌法的特点及问题80 喷射炼锌法的特点及问题81 喷射法制取电池锌粉及汞齐化锌粉的生产82 彦岛电锌厂的节能。
鼓风炉炼锌的冶金计算
J I A N G S U U N I V E R S I TY课程设计报告鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌的冶金计算学院名称：材料学院专业班级：冶金1301学生姓名：丁叶凯指导教师姓名：刘云建2017年1月10日鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌的冶金计算摘要：本文通过研究鼓风炉炼锌的工艺流程，以100㎏为基准计算，得出精矿物相组成、溶剂及燃碳量、烧结块物相组成、烧结鼓风量及烟气量，从而得出鼓风炉熔炼物料平衡表，计算出鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌所需的物料情况。
关键词：鼓风炉炼锌精矿物相组成烧结块物相组成鼓风炉熔炼物料平衡引言鼓风炉炼锌是英国于1950年发展的方法,称为法。
此法与罐式蒸馏法间接加热的方式不同，它是将热交换和氧化锌还原过程在同一容器内进行。
鼓风炉既能处理锌、铅混合硫化矿或锌铅氧化矿，也能处理铅锌烟尘等。
硫化锌铅精矿经烧结焙烧成烧结矿,配以焦炭,加入鼓风炉内，鼓入预热空气，使炭燃烧，在高温和强还原性气氛中进行还原熔炼。
还原所得锌蒸气从炉顶排出，经铅雨冷凝得粗锌，同时从炉底排出还原熔炼所产的粗铅。
一般所说的标准炉，炉身断面为17.2㎡,风口区断面为11.2㎡，配有一套5.5㎡铅雨冷凝器。
鼓风炉的处理能力以燃烧焦炭量表示,经强化操作,炉的日燃焦炭量已超过200吨。
燃烧一吨焦炭可产锌1～1.2吨以上。
锌的回收率为90～94％，铅的回收率为93～96％。
中国韶关冶炼厂采取鼓风炉法【1】。
目录第一章鼓风炉炼锌工艺流程 (5)1.1工艺流程概述 (5)1.2工艺流程图 (5)第二章原始资料 (5)2.1精矿 (6)2.2焦炭 (6)2.3石灰石 (6)第三章精矿物相组成计算 (8)3.1铅的形态 (8)3.2锌的形态 (8)3.3镉的形态 (8)3.4铜的形态 (8)3.5砷的形态 (8)3.6铁的形态 (8)3.7钙的形态 (9)3.8镁的形态 (9)第四章溶剂及燃碳量计算 (10)4.2炉渣重量 (10)4.3燃碳量计算 (10)第五章烧结物料 (13)5.1石灰石量 (13)5.2烧结烟尘 (13)5.3浮渣 (13)5.4蓝粉 (13)5.5烧结返粉 (13)第六章烧结块物料组成 (14)6.1烧结块物料组成 (14)6.2硫 (14)6.3铅 (15)6.4硅 (15)6.5锌 (15)6.6铁 (16)6.7砷 (16)6.8铜 (16)第七章烧结鼓风量及烟气量计算 (18)7.1点火助燃空气量 (18)7.2脱硫理论鼓风量及烟气 (18)7.3烧结成品烟气 (19)第八章熔炼物料计算 (21)8.2冷凝补充铅 (21)8.3黄渣 (21)8.4金属损失 (21)8.5炉渣 (21)8.6粗锌及粗铅量 (22)8.7焦炭量 (22)第九章熔炼空气量与烟气量计算 (23)9.1碳燃烧需氧气量 (23)9.2氧化物还原放出氧量 (24)9.3水还原放出氧量 (24)9.4249.5理论空气量 (24)9.6理论炉气量组成 (24)第十章熔炼物料平衡表 (26)结论 (27)参考文献 (28)第一章鼓风炉炼锌工艺流程1.1工艺流程概述1.1.1反应原理将热交换和氧化锌还原过程在同一容器内进行，鼓风炉既能处理锌、铅混合硫化矿或锌铅氧化矿，也能处理铅锌烟尘等。
锌的冶炼方法
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。
冶炼计算基础公式
冶炼计算基础公式一、定量调剂（据技术操作规程）定量调剂参数系数表1 影响焦比百分量应按综合焦比计算2 ±1m3/（min.m2）即每平方米炉缸面积,每分钟±1m3风量例:矿石品位上升1%,现有综合焦比460 kg/t,计算矿石品位上升后综合焦比。
按定量调剂含铁量上升1%综合焦比下降1.5%460*(1-0.015)=453.1 (kg/t)二、高炉容积计算炉型参数：炉喉容积= 3.14*d1²/4*h5=3.14*8.2²/4*1.8=95 m³³炉身容积=3.14*( d1²+ d1*D+D²)/12*h4=3.14*( 8.2²+ 8.2*13+13²)/12*13.5=1212 m³炉腰容积= 3.14* D ²/4*h3=3.14*13²/4*1.8=385 m³炉腹容积=3.14*( d²+ d*D+D²)/12*h1=3.14*( 11.56²+ 11.56*13+13²)/12*3.4=403 m ³³炉缸容积= 3.14* d ²/4*h1=3.14*11.56²/4*4.2=441 m ³³有效容积Vu=炉喉容积+炉身容积+炉腰容积+炉腹容积+炉缸容积 =95+1212+385+403+441=2536 m ³高炉的工作容积V 工=部分炉喉容积+炉身容积+炉腰容积+炉腹容积+部分炉缸容积=95*(1.8-1.3)/1.8+1212+385+403+441 *(4.2-3.7)/4.2=2079 m ³³三、主要指标公式(据高炉生产知识问答)1、有效容积利用系数ηu ：用高炉有效容积计算所得出的系数值称为高炉有效容积利用系数ηu ，我国是把铁口中心线到炉喉间的高炉容积称为高炉有效容积V u 。
锌冶炼技术
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。
鼓风炉炼锌的冶金计算
J I A N G S U U N I V E R S I TY课程设计报告鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌的冶金计算学院名称：材料学院专业班级：冶金1301学生姓名：丁叶凯指导教师姓名：刘云建2017年1月10日鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌的冶金计算摘要：本文通过研究鼓风炉炼锌的工艺流程，以100㎏为基准计算，得出精矿物相组成、溶剂及燃碳量、烧结块物相组成、烧结鼓风量及烟气量，从而得出鼓风炉熔炼物料平衡表，计算出鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌所需的物料情况。
关键词：鼓风炉炼锌精矿物相组成烧结块物相组成鼓风炉熔炼物料平衡引言鼓风炉炼锌是英国于1950年发展的方法,称为法。
此法与罐式蒸馏法间接加热的方式不同，它是将热交换和氧化锌还原过程在同一容器内进行。
鼓风炉既能处理锌、铅混合硫化矿或锌铅氧化矿，也能处理铅锌烟尘等。
硫化锌铅精矿经烧结焙烧成烧结矿,配以焦炭,加入鼓风炉内，鼓入预热空气，使炭燃烧，在高温和强还原性气氛中进行还原熔炼。
还原所得锌蒸气从炉顶排出，经铅雨冷凝得粗锌，同时从炉底排出还原熔炼所产的粗铅。
一般所说的标准炉，炉身断面为㎡,风口区断面为㎡，配有一套㎡铅雨冷凝器。
鼓风炉的处理能力以燃烧焦炭量表示,经强化操作,炉的日燃焦炭量已超过200吨。
燃烧一吨焦炭可产锌1～吨以上。
锌的回收率为90～94％，铅的回收率为93～96％。
中国韶关冶炼厂采取鼓风炉法【1】。
目录第一章鼓风炉炼锌工艺流程 (5)工艺流程概述 (5)工艺流程图 (5)第二章原始资料 (5)精矿 (6)焦炭 (6)石灰石 (6)第三章精矿物相组成计算 (8)铅的形态 (8)锌的形态 (8)镉的形态 (8)铜的形态 (8)砷的形态 (8)铁的形态 (8)钙的形态 (9)镁的形态 (9)第四章溶剂及燃碳量计算 (10)炉渣重量 (10)燃碳量计算 (10)第五章烧结物料 (13)石灰石量 (13)烧结烟尘 (13)浮渣 (13)蓝粉 (13)烧结返粉 (13)第六章烧结块物料组成 (14)烧结块物料组成 (14)硫 (14)铅 (15)硅 (15)锌 (15)铁 (16)砷 (16)铜 (16)第七章烧结鼓风量及烟气量计算 (18)点火助燃空气量 (18)脱硫理论鼓风量及烟气 (18)烧结成品烟气 (19)第八章熔炼物料计算 (21)冷凝补充铅 (21)黄渣 (21)金属损失 (21)炉渣 (21)粗锌及粗铅量 (22)焦炭量 (22)第九章熔炼空气量与烟气量计算 (23)碳燃烧需氧气量 (23)氧化物还原放出氧量 (24)水还原放出氧量 (24)理论空气量 (24)理论炉气量组成 (24)第十章熔炼物料平衡表 (26)结论 (27)参考文献 (28)第一章鼓风炉炼锌工艺流程工艺流程概述反应原理将热交换和氧化锌还原过程在同一容器内进行，鼓风炉既能处理锌、铅混合硫化矿或锌铅氧化矿，也能处理铅锌烟尘等。
锌冶炼冶金计算的主要参数
锌冶炼冶金计算的主要参数1、精矿干燥窑尾部出口烟气温度不宜小于120℃，干燥窑脱水强度宜为40kg ／(m3·h)～90kg／(m3·h)。
2、流态化焙烧工序宜采下列参数：（1）焙烧温度宜为860℃～1050℃；（2）焙砂残硫[硫化物的硫(S MeS)]宜为0.2％～0.4％；（3）烟尘残硫[硫化物的硫(S MeS)]宜为0.6％～0.8％；（4）氧过剩系数宜为1.15～1.25。
3、焙砂浸出工序宜采用下列参数：（1）传统浸出宜符合下列要求：1)主要金属浸出率宜符合表6.3.3-1的规定；表6.3.3-1 主要金属浸出率2)中浸上清液含锌宜大于140g／L；3)浸出渣含锌宜为16％～22％，其中水溶锌宜为1％～4％。
（2）热酸浸出宜采用下列参数：主要金属浸出率宜符合表6.3.3-2的规定。
表6.3.3-2 主要金属浸出率4、净化工序宜采用下列参数：（1）锌粉加入量宜为置换铜(Cu)、镉(Cd)理论量的3倍～4倍；（2）净化后电解液含二价钴离子(Co2+)浓度宜小于1mg／L，含二价铜离子(C u2+)浓度宜小于0.2mg／L，含二价镉离子(Cd2+)浓度宜小于1mg／L。
5、锌电积废电解液含锌离子(Zn2+)宜为45g／L～55g／L，酸锌比(H2SO4：Zn 2+的质量比)宜为3.2～3.5。
6、熔铸宜采用感应电炉熔化锌片，锌直收率宜为97.0％～97.5％。
7、锌粉制造，锌直收率宜为92％～95％。
8、浸出渣干燥工序应采用下列参数：（1）干燥后浸出渣含水率应为12％～15％；（2）干燥窑脱水强度宜为70kg／(m3·h)～90kg／(m3·h)。
9、挥发窑挥发工序宜采用下列参数：（1）主要金属挥发率宜符合表6.3.9的规定；表6.3.9 主要金属挥发率(％)（2）焦率宜为50％；（3）氧化锌产出率宜为浸出干渣量的30％～35％；（4）窑渣率宜为浸出干渣量的60％～70％；（5）窑渣含锌宜小于2％，含铅宜小于1％。
冶金学-Zn-08-7-火法炼锌
3.2 火法炼锌基本原理 3.2.1氧化锌的碳热还原反应基础 还原历程 氧化锌的碳热还原反应基础-还原历程 氧化锌的碳热还原反应基础 由以上3个反应看，还原产出的锌蒸汽分压与 由以上 个反应看，还原产出的锌蒸汽分压与lgPCO2/PCO和T 个反应看 有关；还原产出锌液活度也与lgP 有关； 有关；还原产出锌液活度也与 CO2/PCO和T有关；而布多尔 有关 反应P 有关。 反应 CO和lgPCO2/PCO与T有关。因此 PZn 、 aZn和PCO 均可在 有关 lgPCO2/PCO～T图中表示出来，用以阐述还原生产过程。 图中表示出来， 图中表示出来 用以阐述还原生产过程。 当 PZn =10132、50662、101325、1013250Pa时，可分别求 、 、 、 时 出反应（ ） 还原产生锌蒸汽） 关系； 出反应（1）（CO还原产生锌蒸汽）的lgPCO2/PCO~T关系； 还原产生锌蒸汽 关系 还原产生锌液） 当aZn=1和0.1时，分别求出反应（2）（CO还原产生锌液） 和 时 分别求出反应（ ） 还原产生锌液 关系； 的lgPCO2/PCO~T关系； 关系 反应（ ） 当 PCO =101325、50662、10132时，分别求出反应（3）的 、 、 时 分别求出反应 lgPCO2/PCO~T关系； 关系； 关系
3.2 火法炼锌基本原理 3.2.1氧化锌的碳热还原反应基础 氧化锌的碳热还原反应基础 温度从900℃升高到 ℃升高到1100℃，氧化锌还原产生的锌蒸汽压提 温度从 ℃ 高很快。降低温度便可以使锌冷凝下来，这就是火法炼锌 高很快 。 降低温度便可以使锌冷凝下来 ， 这就是 火法炼锌 过程的实质。 过程的实质。 由碳热还原反应可知，该反应是吸热反应， 由碳热还原反应可知 ， 该反应是吸热反应 ， 需要补充大量 的热。 的热。 补充热量的方法有两种 的方法有两种: 补充热量的方法有两种 一种是蒸馏法炼锌采用的间接加热法; 一种是蒸馏法炼锌采用的间接加热法 一种是鼓风炉和电炉法采用的直接加热法。 一种是鼓风炉和电炉法采用的直接加热法。
鼓风炉炼锌熔炼车间设计1
鼓风炉炼锌熔炼车间设计用炼锌鼓风炉处理含铅锌的热烧结块或团矿，产出蒸馏锌和粗铅的锌冶炼厂车间设计。
产出的蒸馏锌可供精馏制取精锌，也可作为成品出售。
粗铅供铅精炼生产精铅。
炉渣含锌6％～8％，铅1％～1.5％，可设烟化炉处理，以氧化物烟尘形态回收锌和铅，经压团后返回炼锌鼓风炉。
鼓风炉炼锌熔炼车间设计内容主要为：工艺过程、主要设备、车间配置和技术经济指标。
筒史鼓风炉炼锌(ISP)是英国帝国熔炼公司(Imperial Smelting Corp)开发的技术，20世纪50年代开始用于工业生产，到60年代已在澳大利亚、法国、日本等国设计建厂。
中国于1966年采用该项技术，设计建成韶关冶炼厂。
到20世纪80年代末，各国采用该法所产锌量之和约占世界产锌量的12％。
工艺过程炉料经炉顶双钟加料装置加入炼锌鼓风炉，与向上流动的炽热炉气相对运行。
料柱高度一般为5.5～6m。
炉料降到风口区完成还原熔炼，锌蒸气随炉气从炉顶引出，经冷凝器铅雨冷凝(即由转子扬起的铅液细滴冷凝吸收炼锌鼓风炉烟气中的锌蒸气)，形成液态锌，经铅、锌分离槽分出蒸馏锌。
铅和炉渣同时从炉缸排出，经前床沉清分离产出粗铅和炉渣。
鼓风炉炼锌工艺的特点是在同一座冶金炉内处理含铅、锌的炉料，同时获得蒸馏锌和粗铅两种产品，其银和锗的回收率高于其他炼锌工艺。
鼓风炉炼锌工艺对技术操作控制要求较严，对混合精矿要求含Zn+Pb>48％；Zn：Pb≈2：1。
焦炭含固定碳≥80％；反应性(NR)=1.1～1.3。
入炉焦炭需经预热炉加热到800℃，烧结块要保持.300～400℃。
炼锌鼓风炉的送风温度对炉子生产能力影响很大，一般预热到500～1000℃或更高。
鼓风炉炼锌工艺流程见图1。
主要设备有炼锌鼓风炉、热风炉和焦炭预热炉。
(1)炼锌鼓风炉。
是由料钟密封炉顶、下部带有水冷风口的炉身和炉缸，并配有冷凝器、分离槽和冷却溜槽组成的炼锌竖式炉。
一般所说的标准炉，炉身断面积为17.2m2、风口区断面积为11.2m2。
锌的冶炼方法全解
2021/3/27
CHENLI
4
1.炼锌的历史（三）
生产方法
80年代世界 产量（万吨/年） 比例（%）
3
硫酸消耗
4
浸出温度
5
电解液含锌
6
极间距
7
极板消耗
8
电流效率
9
槽电压
10
直流电耗
11
电解槽尺寸
12
锌冶炼回收率
骨胶2002.215/3~/02.75Kg/t.Zn;SrCO34~6Kg/t.Zn
吨/吨 %
1．15 15~20
吨/吨 度
0．32 50~85
克／升
120~170
废液： 40~55
毫米
６０
电解主要设备：电解槽、整流器、阳极板、 阴极板、风冷塔、工频炉、行车、磅称、 铸锭机
2021/3/27
CHENLI
22
湿法炼锌锌方向----全湿法炼锌工艺
硫化锌精矿直接浸出生产： A:常压氧浸：韶关冶炼厂 B:氧压浸出：白银公司、株冶 是第三代炼锌新技术。或者可成为我国今
后锌冶炼推广应用的首选技术。 化学反应方程式： ZnS+H2SO4+0.5O2→ZnSO4+H2O+S
氧化锌的化学性质：两性化合物，即溶解于酸又溶于碱。
高温下：2ZnO=2Zn+O2 逆反过程，惰性为正，空气里为反。 氧化锌的热还原是强烈的吸热反应：
ZnO+CO=Zn气+CO2； ZnO+C=Zn气+CO，从热力学和动力学上，温度增加， 都对2反应有好处，工业上至少保证1000 ℃。下表为ZnO+CO=Zn气+CO2 反应的平衡组成( 前为锌蒸气%，后为CO%）
锌冶金的方法
3.1.1 锌的主要性质
火法炼锌有鼓风炉、竖罐、平罐和电炉炼锌等方法。 其中50年代投入使用的鼓风炉法(ISP法)，由于适合处理 铅锌混合精矿，有了一定的发展，竖罐和平罐炼锌由于能 耗高和污染环境等问题，已经被淘汰。
图3-1 火法炼锌原则工艺流程图
2. 湿法炼锌方法 湿法炼锌是第一次世界大战期间开始应用的。其本质
是用稀硫酸(即废电解液)浸出焙烧矿中的锌，锌进入溶液 后再以电解法从溶液中沉积出来。
在焙烧时尽可能少地得到铁酸锌，因为铁酸锌不溶于 稀硫酸溶液； 得到细小粒子状的焙烧矿以利于后序工作 浸出的进行。
3.2.1 硫化锌精矿焙烧
2、锌精矿焙烧反应一般规律
流态化焙烧的理论基础是固体流态化，当气体通过固体料层的速度
不同时，可将料层变化分为三种状态：即固定床、膨胀床及流态化床。
锌精矿沸腾焙烧就是利用具有一定气流速度的空气自上而下通过炉内矿
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，以利化学反应的进行。主要化
学反应为:
2ZnS＋3O2＝2ZnO＋2SO2..................... .(1)
ZnS＋2O2＝ZnSO4 ……………………….(2)
ZnO＋SO2+1/2O2＝ZnSO4……………… (3)
无天然矿物。易溶于水，比重为3.474，受热分解， 在800℃左右温度下分解压达到10132.5Pa，
炼铁理论计算2
炼铁理论计算29.2⿎风及冶炼参数计算9.2.1⿎风参数计算9.2.1.1⼊炉实际风量的计算计算风⼝内风速及⿎风动能需要先知道⼊炉实际风量，由于⾼炉的设备状况不同，漏风率在较⼤范围内波动，因此由仪表指⽰风量推算⼊炉风量有误差。
因此需计算⼊炉实际风量。
⼊炉实际风量可由下式计算：V B=0.933C焦·Cф·K·P/（0.21+0.29f）×1440，m3/min （9-48）式中V B——⼊炉实际风量，m3/min；0.933——1kgC燃烧需要的氧量，m3/kg；（0.21+0.29f）——湿空⽓的含氧量，其中f为⿎风湿分，%；C焦——综合燃料含碳量，%；Cф——风⼝前燃烧的碳量占⼊炉量的⽐率，%。
Cф与直接还原度rd有关，rd升⾼，Cф减⼩，⼀般取65-75%，中、⼩⾼炉取较⼩值；K——综合燃料⽐，kg/t；P——昼夜产铁量，t。
例1、已知：某⾼炉综合燃料⽐620kg/t，综合燃料含碳量850%，⽇产铁800吨，⿎风湿度2%、Cф70%，求⼊炉实际风量.解：已知数代⼊（9-48）式中得:V B=0.933×85%×70%×620×800/（0.21+0.29×2%）×1440=886，m3/min 例2、某⾼炉⽇产⽣铁1100吨，全焦冶炼，焦⽐550kg/t，焦炭含固定碳86%，⿎风湿度2%，Cф选取72%。
解：将已知数代⼊（9-48）式中得：V B=0.933×86%×72%×550×1100/（0.21+0.29×2%）1440=1124.8，m3/min 例3、已知：某⾼炉，P=287t，K=596kg/t，f=2%，C焦=84%，Cф=65%，则⼊炉实际风量为：V B=0.933×0.84×0.65×596×287/（0.21+0.29×0.02）×1440=280.4，m3/min9.2.1.2风⼝风速计算⑴标准风速计算标准风速由下式计算：υO=V B/60·ΣS式中υO——标准风速，m/s；ΣS——风⼝总⾯积，m2。
炼铁设计冶金计算举例如下
冶金计算举例如下：配料计算一、原始资料(1)原料成分，见表1(2)焦炭成分，见表2(3)喷吹物成分，见表3(4)配矿比。
烧结矿：天然矿=97：3，配成混合矿。
(5)生铁成分。
炼钢铁，成分如表4(6)焦比。
450kg ，油比46kg ，煤比75kg 。
(7)元素分配率。
见表5(8)炉渣碱度R。
根据上述已知条件，现以1000kg 生铁作为计算单位进行计算。
二、根据铁平衡铁矿石需要量矿石量kg/t (式1)式中 Fe 矿——矿石含铁量，%；Fe 焦煤——焦炭及煤粉带入铁量，kg; [Fe]——生铁含铁量，kg ； Fe 渣——进入炉渣的铁量，kg.据（式1焦炭带入Fe )=2.78(kg)；煤粉带入Fe进入渣中Fe .） 需要混合矿量三、根据碱度平衡求石灰右用量石灰石量 （式2）式中 ∑SiO 料、∑SCaO 料——分别为入炉原料带入的SiO 2和CaO 总量，kg;CaO 有效——石灰石有效熔剂性； R ——炉渣碱度(CaO/SiO 2)； [Si]——生铁含量硅量，%；据（式2）碱度平衡关系式得：混合矿带入CaO 量=1808.11×0.1076=194.7(kg); 焦炭带入CaO 量=450×0.0076=3.42（kg ）； 煤粉带入CaO 量=75×0.006=0.45(kg)； 原料共带入CaO 量=194.7+3.42+0.45=198.57(kg)；同理可求出混合矿、焦炭、煤粉带入的SiO 2量，共计：180.2+25.41+8.60=214.21(kg)由此得：石灰石用量考虑机械损失及水分，则每吨生铁的实际原料用量列于表6。
表6 每吨生铁炉料实际用量四、终渣成分1、终渣S 量炉料全部含S 量=1808.11×0.00034+450×0.0052+75×0.0066+46×0.0019+16.85×0.00003=3.59(kg) 进入生铁S 量=0.3kg进入煤气S 量=3.59×0.06=0.22(kg) 进入炉渣S 量=3.59—(0.3+0.22)=3.07(kg) 2.终渣FeO 量=3.67kg3.终渣MnO 量=1808.11×0.00095×0.54.终渣SiO 2量=214.21—（ ）0.0138=199.21(kg)5.终渣CaO 量=198.57+16.85×0.4068=205.45(kg) 6.终渣Al 2O 3量=1808.11×0.0105+450×0.00483+75×0.0742+16.85×0.0034=46.34(kg)07.终渣MgO 量=18080.11×0.037+450×0.0012+75×0.003+16.85×0.1215=69.71(kg) 将终渣成分及数量列表于7。
有色金属冶金-锌冶金2 硫化锌精矿的焙烧与烧结
(8)Bi、Au、Ag、In、Ge、Ga等的硫化物 Bi、In、Ge、Ga等的硫化物在焙烧过程中生成氧
2.4.1 硫化锌焙烧
硫化锌焙烧反应可以分为以下几大类： (1)硫化锌氧化生成氧化锌： 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2
(2)硫酸锌和 SO3的生成与分解： 2ZnS + 2SO2 + O2 = 2ZnSO4 2SO2 + O2 = 2SO3
(3)ZnO与Fe2O3形成铁酸锌： ZnO + Fe2O3 = ZnO·Fe2O3
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。
硫化锌是较难焙烧的一种硫化物。
(2)二氧化硅(SiO2) 硫化锌精矿中往往含有2~8％SiO2，多以石英矿物
形态存在，游离的石英是不溶解在稀硫酸中的，但在 焙烧过程中易与金属氧化物生成硅酸盐，形成可溶性 的硅，在浸出时溶解进入溶液，形成硅酸胶体，对沉 清和过滤不利。随温度的升高，接触良好，以及接触 时间的延长，硅酸盐的生成会增加
程自发地扩展到全部物料并使反应加速进行，此温度即 为着火温度。
各种硫化物具有自己的着火温度，着火温度决定于硫 化物的物理与化学性质以及外界因素。
(1)该个反应是多相反应焙烧。 (2)反应速度的快慢与硫化物的着火温度有关；在着 火温度以下或低温阶段，反应受化学反应环节控制。 当在着火温度以上时或高温阶段，过程的控制环节由 动力学范围转移到扩散控制。 (3)向反应界面的气流扩散对焙烧过程的影响较大。 (4)焙烧反应是一个强的放热过程，在粒子内部的反 应界面与粒子的表面有一定温度梯度，并有热传递发 生。 (5)在低温焙烧时，可能生成硫酸锌和碱式硫酸锌。
火法炼锌的化学方程式是什么
火法炼锌的化学方程式是什么化学反应方程式：2ZnS＋3O2（高温）=2ZnO＋2SO2。
在高温下，用碳作还原剂从氧化锌物料中还原提取金属锌的过程就叫做火法炼锌。
火法炼锌技术又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌和横罐炼锌。
火法炼锌的化学方程式化学反应方程式：2ZnS＋3O2（高温）=2ZnO＋2SO2。
在高温下，用碳作还原剂从氧化锌物料中还原提取金属锌的过程就叫做火法炼锌。
火法炼锌技术又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌和横罐炼锌。
火法炼锌与湿法炼锌的区别火法炼锌技术又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌和横罐炼锌。
前两种方法是中国现行的主要炼锌方法，电炉炼锌仅为中小炼锌厂采用，横罐炼锌已经淘汰。
火法炼锌中的竖罐蒸馏炼锌已趋淘汰，电炉炼锌规模小且未见新的发展。
等离子炼锌技术及喷射炼锌技术在上世纪80年代实现了钢厂烟灰回收锌的示范工厂，至今尚未见有关进一步的商业化进展的报道，密闭鼓风炉炼铅锌是世界上最主要的几乎是唯一的火法炼锌方法。
世界上总共有15台（包括国内ISP工厂）密闭鼓风炉在进行锌的生产，占锌的总产量12%-13%，其技术发展主要是增加二次含铅锌物料的处理措施；改进冷凝效率；富氧技术的运用等。
在高温下，用碳作还原剂从氧化锌物料中还原提取金属锌的过程就叫做火法炼锌。
湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法，其产量占世界总锌产量的85%以上。
近期世界新建和扩建的生产能力均采用湿法炼锌工艺。
湿法炼锌技术发展很快，主要表现在：硫化锌精矿的直接氧压浸出；硫化锌精矿的常压富氧直接浸出；设备大型化，高效化；浸出渣综合回收及无害化处理；工艺过程自动控制系统等几个方面。
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J I A N G S U U N I V E R S I T Y课程设计报告鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌的冶金计算学院名称：材料学院专业班级：冶金1301学生：丁叶凯指导教师：云建2017年1月10日鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌的冶金计算摘要：本文通过研究鼓风炉炼锌的工艺流程，以100㎏为基准计算，得出精矿物相组成、溶剂及燃碳量、烧结块物相组成、烧结鼓风量及烟气量，从而得出鼓风炉熔炼物料平衡表，计算出鼓风炉熔炼年产20万吨粗锌所需的物料情况。
关键词：鼓风炉炼锌精矿物相组成烧结块物相组成鼓风炉熔炼物料平衡引言鼓风炉炼锌是英国于1950年发展的方法,称为法。
此法与罐式蒸馏法间接加热的方式不同，它是将热交换和氧化锌还原过程在同一容器进行。
鼓风炉既能处理锌、铅混合硫化矿或锌铅氧化矿，也能处理铅锌烟尘等。
硫化锌铅精矿经烧结焙烧成烧结矿,配以焦炭,加入鼓风炉，鼓入预热空气，使炭燃烧，在高温和强还原性气氛中进行还原熔炼。
还原所得锌蒸气从炉顶排出，经铅雨冷凝得粗锌，同时从炉底排出还原熔炼所产的粗铅。
一般所说的标准炉，炉身断面为17.2㎡,风口区断面为11.2㎡，配有一套5.5㎡铅雨冷凝器。
鼓风炉的处理能力以燃烧焦炭量表示,经强化操作,炉的日燃焦炭量已超过200吨。
燃烧一吨焦炭可产锌1～1.2吨以上。
锌的回收率为90～94％，铅的回收率为93～96％。
中国冶炼厂采取鼓风炉法【1】。
目录第一章鼓风炉炼锌工艺流程 (5)1.1工艺流程概述 (5)1.2工艺流程图 (5)第二章原始资料 (5)2.1精矿 (6)2.2焦炭 (6)2.3石灰石 (6)第三章精矿物相组成计算 (8)3.1铅的形态 (8)3.2锌的形态 (8)3.3镉的形态 (8)3.4铜的形态 (8)3.5砷的形态 (8)3.6铁的形态 (8)3.7钙的形态 (9)3.8镁的形态 (9)第四章溶剂及燃碳量计算 (10)4.1溶剂量计算 (10)4.2炉渣重量 (10)4.3燃碳量计算 (10)第五章烧结物料 (13)5.1石灰石量 (13)5.2烧结烟尘 (13)5.3浮渣 (13)5.4蓝粉 (13)5.5烧结返粉 (13)第六章烧结块物料组成 (14)6.1烧结块物料组成 (14)6.2硫 (14)6.3铅 (15)6.4硅 (15)6.5锌 (15)6.6铁 (16)6.7砷 (16)6.8铜 (16)第七章烧结鼓风量及烟气量计算 (18)7.1点火助燃空气量 (18)7.2脱硫理论鼓风量及烟气 (18)7.3烧结成品烟气 (19)第八章熔炼物料计算 (21)8.1含砷浮渣 (21)8.2冷凝补充铅 (21)8.3黄渣 (21)8.4金属损失 (21)8.5炉渣 (21)8.6粗锌及粗铅量 (22)8.7焦炭量 (22)第九章熔炼空气量与烟气量计算 (23)9.1碳燃烧需氧气量 (23)9.2氧化物还原放出氧量 (24)9.3水还原放出氧量 (24)9.4 L.C.V煤气量 (24)9.5理论空气量 (24)9.6理论炉气量组成 (24)第十章熔炼物料平衡表 (26)结论 (27)参考文献 (28)第一章鼓风炉炼锌工艺流程1.1工艺流程概述1.1.1反应原理将热交换和氧化锌还原过程在同一容器进行，鼓风炉既能处理锌、铅混合硫化矿或锌铅氧化矿，也能处理铅锌烟尘等。
硫化锌铅精矿经烧结焙烧成烧结矿，配以焦炭，加入鼓风炉，鼓入预热空气，使炭燃烧，在高温和强还原性气氛中进行还原熔炼。
还原所得锌蒸气从炉顶排出，经铅雨冷凝得粗锌，同时从炉底排出还原熔炼所产的粗铅。
1.1.2工艺参数一般所说的标准炉，炉身断面为17.2㎡，风口区断面为11.2㎡，配有一套5.5㎡铅雨冷凝器。
鼓风炉的处理能力以燃烧焦炭量表示，经强化操作，炉的日燃焦炭量已超过200吨。
燃烧一吨焦炭可产锌1～1.2吨以上。
锌的回收率为90～94％，铅的回收率为93～96％。
1.1.3工艺设备主要设备有炼锌鼓风炉、热风炉、和焦炭预热炉三部分组成。
1.2工艺流程图第二章原始资料2.1精矿2.1.1概述鼓风炉炼锌的原料既有锌精矿和铅精矿，也有高银锌精矿、高铅锌精矿、高锌铅精矿、铅锌混合精矿、挥发或烟化氧化锌以及湿法炼锌厂的中性浸出渣等。
各种原料经配料后，其中的铅锌品味和应不小于50％，铅锌比值宜大于2.2。
2.1.2精矿组成设精矿成分（％）如下：表1精矿成分（％）成分223含量36.1016.4029.409.60 4.200.600.150.55成分，/，/含量0.200.120.160.100.0050.00450.33302.2焦炭炼锌鼓风炉使用的焦炭，除含固定碳要高、强度要好和合适的粒度外，尚要求低反应性，值宜在1.0～1.1之间，不应使用>1.25的焦炭【2】。
2.2.1设焦炭工业分析（％）如下：表2焦炭工业分析（％）成分固定含量82.000.900.060.80 3.0013.242.2.2焦炭灰分组成(％）如下：表3焦炭灰分组成(％）成分223组成47 3.611.828.42.3石灰石早期将硬煅石灰直接加入炼锌鼓风炉，现在仍有这样操作的工厂。
多数厂已改用石灰石与精矿一起烧结，也有的厂用生石灰代替石灰石进行烧结。
设石灰石成分(％)如下：表4石灰石成分(％)成分223含量50.0 5.20.3 1.3 1.2第三章精矿物相组成计算以100为基准，进行相应计算。
3.1铅的形态设全部为，其中：16.40×32.06/207.2=2.54㎏：16.40+2.54=18.94㎏3.2锌的形态设全部为，其中：36.10×32.06/65.38=17.70㎏：36.10+17.70=53.80㎏3.3镉的形态设全部为，其中：0.12×32.06/112.4=0.03㎏，：0.12+0.03=0.15㎏。
3.4铜的形态设全部为2，其中：0.20×2×32.06/63.54=0.20㎏：0.20×55.85/63.54=0.18㎏：0.20+0.20+0.18=0.58㎏23.5砷的形态设全部为，其中：0.16×32.06/74.92=0.07㎏：0.16×55.85/74.92=0.12㎏：0.16+0.07+0.12=0.35㎏3.6硫的形态剩余的硫与铁结合成2与78，余硫为8.86㎏，余铁为9.30㎏。
设2与78含量分别为，，则有2×32.06+8×32.06=8.86解得=0.10，=9.45×10-355.85+7×55.85=9.30中，：2×32.06=6.52㎏2：55.85=5.59㎏：6.52+5.95=12.47㎏2中，：8×32.06=2.34㎏78：9.30-5.59=3.71㎏：2.34+3.71=6.0㎏783.7的形态以3形态存在，其中：0.60×44.01/56.08=0.47㎏2：0.60+0.47=1.07㎏33.8的形态以3形态存在，其中：0.15×44.01/(23.41+16)=0.16㎏2：0.15+0.16+0.31㎏3将以上计算结果列入表1表5精矿物组成，％组成2232其他合计36.1017.7053.8016.40 2.5418.940.120.030.150.200.180.200.58 20.120.070.160.355.596.5212.47 23.71 2.34 6.05 784.20 4.20 20.550.55 230.600.47 1.07 30.150.160.31 3其他 1.53 1.53合计36.1016.400.120.209.6029.400.16 4.200.550.600.150.63 1.53100.00第四章 溶剂及燃碳量计算国的鼓风炉炼锌溶剂只用石灰石，通常确定炉渣中的/2比值，再计算石灰石加入量。
国外近几年来采用的/2值为0.8～1.2，本计算取1.0。
设石灰石加入量为㎏ ，燃碳量为㎏ 。
4.1 溶剂量计算配入溶剂后，炉渣主要组成如下：表6 炉渣主要组成组成2 23精矿 9.60×C 85.551685.55+0.60 4.20 0.55焦炭灰分0.118×C 82.01324.0 0.036×C 82.01324.0 0.47×C 82.01324.0 0.284×C 82.01324.0 石灰石 0.003 0.50 0.052 0.013当/2为1.0时，有0.60+0.036× +0.50 = 4.20+0.47× +0.052解得=8.036+0.1564 ㎏4.2 炉渣重量炉渣主要造渣成分+2++23之和通常占无锌炉渣量的82～88％，本计算取85％。
当炉渣含7％时，炉渣重量为：= 28.336+0.2978㎏4.3 燃碳量计算4.3.1黄渣设黄渣产出量为燃碳量的1.9％，其中含2.0％，1.0％，15％，50％，6％。
C 82.01324.0C 82.01324.0)07.01(85.0568.0C 1466.0772.17-++x4.3.2蓝粉设蓝粉量为燃碳量的16％，其中含32％，36％， 1.50％。
4.3.3浮渣设浮渣量为燃碳量的16％，其中含32％，40％， 1.50％。
4.3.4含砷浮渣设含砷浮渣量为燃碳量的4.0％，其中含1.6％，47％，5.0％。
4.3.5金属损失烧结：锌为精矿中量的1.5％，铅为精矿中量的3.0％。
熔炼：锌为燃碳量的1.75％，铅为燃碳量的1.2％。
4.3.6锍精矿中/<0.03时，不产出锍，当高于0.03时，超出部分的铜进入锍，此时烧结块中的残锍应适当高些。
4.3.7碳耗率它与诸多因素相关。
热风温度是主要影响因素;焦炭的质量尤其是焦炭的值是主要影响因素；空气是否脱湿也影响碳耗率。
设热风温度800℃，焦炭<1.1，空气不脱湿时，=0.76。
4.3.8粗锌中锌量粗锌中锌量=精矿中锌量-炉渣中锌量-损失锌量-黄渣中锌量=36.10-0.07(28.336+0.2978)-36.10×0.015-0.0175=33.57-0.03834.3.9蒸发锌量蒸发锌量=粗锌中锌量+浮渣中锌量+蓝粉中锌量+含砷浮渣锌量+熔炼损失锌量=33.57-0.0383+0.36×0.16+0.40×0.16+0.47×0.04+0.0175=33.57+0.11964.3.10燃碳量=[0.936×蒸发锌量+0.2713(渣量+黄渣量+锍量)]=0.76[0.936(33.57+0.1196)+0.2713(28.336+0.2978+0.019)]=30.038+0.1539解得=35.50㎏第五章烧结物料5.1石灰石量=8.036+0.1564=8.036+0.1564×35.50=13.59㎏5.2烧结烟尘烟尘产出率为精矿量18～25％，本计算取20％。