浅谈火法练锌工艺中常见的几种方法
火法炼锌工艺流程图
火法炼锌
工艺一:以硫化锌精矿或氧化锌物料为原料,用火法冶金方法生产金属锌的过程。
常规的火法炼锌原则工艺流程(图)包括锌炉料准备、锌熔炼及粗锌精馏三大环节。
大型工厂的生产过程都采用计算机控制。
锌炉料准备是通过焙烧将硫化锌精矿中的金属硫化物氧化成金
属氧化物,并制成性能良好,成分稳定均匀,强度、粒度、孔隙度、预热温度均符合要求的炉料的作业。
锌熔炼是将配有适量碳质还原剂的炉料,在1273K以上的温度下进行还原蒸馏或还原挥发熔炼,使锌的氧化物被还原成金属锌;金属锌以蒸气状态从炉料中挥发出来,进入冷凝器中冷凝成液态锌,然后浇铸成锌锭的过程。
粗锌精炼的方法有熔析法、重蒸馏法、电解精炼法和精馏法等。
现代炼锌工业中均采用精馏法生产精锌。
它基于特定温度下锌与其所含杂质金属的蒸气压存在差异,通过连续反复进行蒸发与冷凝的过程,达到较完全地分离杂质的目的。
或者工艺二:
火法炼锌的基本原理就是将氧化锌在高温下用碳质还原,并利用锌沸点低的特点,使锌以蒸气挥发,然后冷凝为液体锌。
以竖缺罐炼锌为例,其原则工艺流程如图:
从图中可以看出,火法炼锌中,硫精矿经过高温沸腾焙烧、制团、蒸馏最后冷凝得到粗锌,粗锌经过精馏精炼后得到高品级的锌。
并在此过程中回收其它的有价金属,如铟、镉、铜、铅、钴和锗等。
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。
火法炼锌与湿法炼锌
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生成SO3后 发生可逆反应( 生成SO3后,发生可逆反应(4) SO3
在实际的锌精矿焙烧过程中, 在实际的锌精矿焙烧过程中,就是通过控制焙 烧温度和气相组成来控制焙烧产物中锌的存在 形态。生产中通过控制供风量(空气过剩系数) 形态。生产中通过控制供风量(空气过剩系数)来 调节气相组成。 调节气相组成。
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B.焙烧烧的程度不同 B.焙烧烧的程度不同
火法炼锌的焙烧是完全的氧化焙烧 死焙烧) 的焙烧是完全的氧化焙烧( (1)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, 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。 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 厂的焙烧实际也是氧化焙烧。 (2)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, 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 。
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焙烧过程的主要反应
硫化锌以闪锌矿( FeS)的形式存在于精矿中。 硫化锌以闪锌矿(nZnS·mFeS)的形式存在于精矿中。 焙烧开始时进行反应( 和反应( 焙烧开始时进行反应(1)和反应(2):
(1)硫化锌(ZnS) 硫化锌(ZnS)
生成SO 在有氧的条件下发生可逆反应( 生成SO2后,在有氧的条件下发生可逆反应(3)
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Ⅱ.锌焙砂浸出的主要反应
⑴ZnO
ZnO是焙砂的主要成分,浸出时与硫酸作用, ZnO是焙砂的主要成分,浸出时与硫酸作用,按以下反应进入 是焙砂的主要成分 溶液: 溶液: ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 该反应为浸出过程的主反应。 该反应为浸出过程的主反应。
3.4 火法炼锌 2
密闭鼓风炉炼锌法又称为帝国熔炼法或ISP法,
是目前世界上最主要的火法炼锌方法,它合并了铅和 锌两种火法冶炼流程,是处理复杂铅锌物料的较理想 方法。 鼓风炉炼锌与蒸馏法炼锌的不同之处在于鼓风炉
炼锌直接加热炉料,作为还原剂的焦炭同时又是维持
作业温度所需的燃料。大量的燃烧气体和还原产出的 锌蒸气混在一起。
气被氧化为ZnO,在生产中采用高温密封炉顶和铅雨
冷凝器。高温密封炉顶的另一个作用是防止高浓度的 CO逸出炉外。 (举例:出炉烟气温度)
鼓风炉炼锌时,锌的还原挥发与残留在炉渣中的
ZnO 活 度 有 关 。 随 着 渣 中 ZnO 活 度 的 降 低 , 要 求
PCO2/PCO越来越小,温度越来越高。 在鼓风炉炼锌时,不希望渣中的FeO还原成Fe, 因为Fe的存在会给操作带来困难。 由于采取低还原性气氛,所以渣含锌比较高,这
出沸点较高的Pb、Fe、Cu、Sn、In等元素,镉塔则实
现锌与镉的分离。
粗锌精馏精炼的过程
粗锌精馏精炼在精馏塔内完成。
锌精馏塔一般由两座铅塔和一座镉塔组成一生产组, 铅塔由50-60个碳化硅盘所叠成,铅塔下部四周用煤气或重 油加热,铅塔燃烧室的温度控制在1323~1423K之间,上部 保温。加热部分的塔盘为浅W型,叫蒸发盘。上部塔盘为
3. 鼓P炼锌设备流程图
鼓风炉炼锌对物料适应性大,可处理成份复杂的 铅锌矿以及各种铅锌氧化物残渣和中间物料,而且热 效率高,生产成本低。但存在SO2、铅蒸气和粉尘对 环境污染问题。
3.4.3 锌的火法精练 1. 熔析法精炼粗锌 熔析法仅能除去锌中的铅和铁,熔析温度为在430~450℃。 下图为Pb-Zn系和Fe-Zn系状态图。
生产中常将脱除沸点高于锌的杂质金属的过程称为脱铅 过程;脱除沸点低于锌的金属杂质的过程称为脱镉过程。
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。
锌冶炼火法冶炼工艺流程
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1. 原料预处理。
破碎,将锌矿石破碎至一定粒度。
冶金学-Zn-08-7-火法炼锌
3火法炼锌
3.1 火法炼锌概述 3.2 火法炼锌基本原理 3.3 火法炼锌的生产实践 3.4 锌的火法精炼
3.1 火法炼锌概述 火法炼锌是将含 火法炼锌是将含ZnO的死焙烧矿用碳质还原剂还原得 的死焙烧矿用碳质还原剂还原得 到金属锌的过程。由于ZnO较难还原,所以火法炼锌必须 较难还原, 到金属锌的过程。由于 较难还原 在强还原和高于锌沸点的温度下进行。 在强还原和高于锌沸点的温度下进行。还原出来的锌蒸气 经冷凝后得到液体锌。 经冷凝后得到液体锌。 还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。 还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。 竖罐和平罐炼锌是间接加热,电炉炼锌为直接加热。 竖罐和平罐炼锌是间接加热,电炉炼锌为直接加热。共同 特点是:产生的炉气中锌蒸气浓度大,而且CO2含量少, 含量少, 特点是:产生的炉气中锌蒸气浓度大,而且 容易冷凝得到液体锌。 容易冷凝得到液体锌。 20世纪 年代开发,60年代投入工业生产的密闭鼓风 世纪50年代开发 世纪 年代开发, 年代投入工业生产的密闭鼓风 炉炼锌(简称 炉炼锌 简称ISP)法是一种适合于冶炼铅锌混合矿的炼锌 法是一种适合于冶炼铅锌混合矿的炼锌 简称 方法。它的特点是采用铅雨冷凝法从含CO2含量高而锌含 方法。它的特点是采用铅雨冷凝法从含 量低的炉气中冷凝锌,产出铅和锌两种产品。 量低的炉气中冷凝锌,产出铅和锌两种产品。
3.2 火法炼锌基本原理 R D* P A B Q
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 ( 1 ) PZn =50662Pa 的 p 线 与 aZn=1 的 Q 线 相 交 于 B 点 此时Zn的气液两相共存 (826℃),此时 的气液两相共存 ; ℃ ( 2)温度大于 ) 温度大于826℃ 生成锌蒸汽 , 低于 ℃ 生成锌蒸汽,低于826℃生成液态锌 。 ℃ 生成液态锌。 但低温还原要求P 分压很低,难于 但低温还原要求 CO2/ PCO ≈10-3± ,且PCO 分压很低 难于 实现;因此还原产出液态锌在工程上是不可行的。 实现;因此还原产出液态锌在工程上是不可行的。 线相交于A点 ( 3 ) PZn=50662Pa 的 p线 PCO=50662Pa 的 R 线相交于 点 线 这是总压 总压1atm时ZnO与Zn(g)共存点; 共存点; (920℃),这是总压 ℃ 时 与 稳定; (4)总压 )总压1atm时,温度大于 时 温度大于920℃, Zn(g)稳定 ; 温度小 ℃ 稳定; 于920℃, ZnO稳定; ℃ 稳定
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。
火法炼锌工艺
火法炼锌工艺
火法炼锌工艺是一种将锌矿石转化为金属锌的方法,它是一种传统的冶金工艺。
该工艺主要包括四个步骤:选矿、浸出、净化和电积。
1. 选矿
选矿是指对含锌矿物进行物理或化学处理,从而使其中的杂质得以去除,从而提高锌的品位。
常用的选矿方法有重选、浮选和磁选等。
2. 浸出
浸出是将经过选矿后的含锌矿物与酸性溶液接触,使其中的锌离子被溶解出来。
常用的浸出剂有硫酸和氯化铵等。
3. 净化
净化是指通过一系列化学反应和分离技术,将浸出液中除了锌以外的杂质去除。
这些杂质包括铜、铅、镉、镍等。
4. 电积
电积是指将净化后的含锌溶液通过电解反应转化为纯金属锌。
这个过程中需要使用电解槽,并在阳极上加入氧气以促进反应发生。
总体来说,火法炼锌工艺是一种复杂的过程,需要经过多个步骤才能
将锌矿石转化为金属锌。
虽然现在有更加先进的工艺可以进行锌的生产,但火法炼锌工艺依然被广泛应用于一些特殊领域,如电子制造等。
火法锌生产工艺流程
火法锌生产工艺流程火法炼锌可是个很有趣的事儿呢。
一、锌精矿的准备。
锌精矿可是火法炼锌的基础原料哦。
一般从矿山开采出来的矿石,要经过一系列的选矿过程,就像挑挑拣拣一样,把含锌量高的矿石选出来,形成锌精矿。
这个锌精矿里面有很多其他的杂质呢,像铅啊、铜啊之类的,不过没关系,后面会慢慢处理。
在这一步啊,锌精矿要达到一定的品位要求,就像是学生要达到一定的成绩标准才能进入下一轮学习一样,这样才能保证后面的炼锌过程顺利进行。
二、焙烧。
接下来就是焙烧这个步骤啦。
把锌精矿放到专门的焙烧炉里,这个焙烧炉就像是一个大烤箱一样。
给它加热,让锌精矿发生化学反应。
在这个过程中呢,锌精矿里的硫化锌会变成氧化锌,就像孙悟空从石头里蹦出来变成齐天大圣一样神奇。
而且啊,这个焙烧还能把一部分的杂质除掉,让后面的步骤更轻松。
焙烧的温度啊,控制得可严格了呢,高了或者低了都不行,就像做菜的时候火候要刚刚好一样。
三、制团或烧结。
焙烧完了之后,就要进行制团或者烧结啦。
如果是制团呢,就把焙烧后的物料加上一些黏合剂,然后做成一个个的团块,就像我们小时候玩泥巴捏成小团子一样。
如果是烧结呢,就把物料加热,让它们结成一块一块的烧结块。
这一步的目的啊,是为了让物料更加紧实,方便后面的熔炼。
这就好比是把松散的沙子变成砖头一样,让它更有“力量”。
四、熔炼。
熔炼可是火法炼锌的关键步骤呢。
把制团或者烧结后的物料放到熔炼炉里,这个熔炼炉就像是一个超级大熔炉,里面的温度超级高。
在这个高温的环境下,氧化锌会和还原剂发生反应,把锌还原出来。
这个还原剂就像是一个小助手,帮助把锌从它的化合物里解救出来。
还原出来的锌就变成了液态的锌,就像水一样流淌在熔炼炉里,是不是很神奇呢?不过这个时候,液态锌里面还是有一些杂质的,还得进行下一步的处理。
五、精炼。
最后就是精炼啦。
液态锌里面的杂质可不能就这么放任不管呀。
精炼的过程就像是给锌做一次“美容”。
通过一些特殊的方法,把里面剩余的杂质进一步除掉,让锌的纯度变得更高。
火法炼锌方程式znco3
火法炼锌方程式znco3炼锌是一种重要的冶金工艺,用于从锌矿中提取纯净的锌金属。
其中,火法炼锌是一种常用的方法。
在火法炼锌过程中,锌矿石中的主要成分锌碳酸盐(ZnCO3)会经过一系列化学反应,最终生成纯净的锌金属。
火法炼锌的过程可以分为三个主要的步骤:煅烧、还原和电解。
下面将详细解释这三个步骤的原理和过程。
首先是煅烧步骤。
煅烧是将锌矿石加热到高温,使其中的锌碳酸盐分解为氧化锌(ZnO)和二氧化碳(CO2)。
这个过程是通过加热矿石到600-800摄氏度来实现的。
在高温下,锌碳酸盐会分解成氧化锌和二氧化碳的反应方程式如下:ZnCO3 → ZnO + CO2接下来是还原步骤。
在还原步骤中,将氧化锌和一种还原剂(通常是煤或焦炭)一起加热。
在高温下,还原剂会与氧化锌反应,将氧化锌还原为纯净的锌金属。
反应方程式如下:ZnO + C → Zn + CO最后是电解步骤。
在电解步骤中,将得到的纯净锌金属放入电解槽中,与硫酸溶液一起进行电解。
通过电解,锌金属会被溶解在硫酸溶液中,并在阴极上析出纯净的锌金属。
反应方程式如下:Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H22H2O + 2e- → H2 + 2OH-2Zn + 2OH- → 2ZnO + H2火法炼锌是一种高温反应,需要在控制好温度和反应条件的情况下进行。
这个过程中产生的二氧化碳和硫酸等副产物也需要进行处理和回收,以减少对环境的影响。
火法炼锌具有一定的优点和应用价值。
首先,火法炼锌工艺成本相对较低,适用于大规模生产。
其次,火法炼锌能够从多种不同类型的锌矿石中提取锌金属,具有较高的适用范围。
此外,火法炼锌还可与其他冶金工艺相结合,如闪锌炉冶炼等,以进一步提高锌的回收率和产品质量。
总的来说,火法炼锌是一种常用的方法,通过煅烧、还原和电解三个步骤,从锌矿石中提取纯净的锌金属。
这个工艺具有成本低、适用范围广等优点,被广泛应用于锌金属的生产中。
Zn冶金
锌的冶炼方法:火法炼锌和湿法炼锌一、火法炼锌:1、本质:将氧化锌在高温下用碳做还原剂,将锌还原出来。
然后利用锌沸点低的特点,使锌以蒸汽的形式挥发,然后通过特殊的冷凝设备将锌在蒸汽冷凝为液体锌。
2、工艺流程图:3、分类:火法炼锌有平罐蒸馏法、竖罐蒸馏法、电热蒸馏法和锌鼓风炉法等四种二、湿法炼锌1、本质:用稀硫酸(即废电解液)浸出焙烧矿中的锌,从而与不溶的脉石成分分离,硫酸锌经净化点击过程,把锌提取出来。
2、主要工艺流程:焙烧、浸出、浸出液净化、点解、(铸锭)其中浸出是这个湿法流程中的最重要环节,湿法炼锌厂的主要经济指标在很大程度上取决于所选择的浸出工艺操作条件。
3、锌焙砂浸出的分类:中性浸出、酸性浸出和高温高酸浸出4、湿法炼锌得到迅速发展的原因:ZnO+CO=Zn+CO2 处于高温条件下,因此比较耗能2ZnS+3O2=ZnO+SO2 所需条件为P O2<10-23atm, P SO2<10-16atm,在现有的设备而条件下很难达到基于以上原因,生产设备或者生产条件难以满足,因此要把硫化矿焙烧生成硫酸锌5、锌精矿焙烧的目的(1)、将精矿中的硫化锌尽量氧化生成氧化锌,出去部分或全部的硫(2)、使精矿中的硫氧化成二氧化硫,产出有足够浓度的二氧化硫烟气,以便制取硫酸(3)、使焙砂具有一定的强度、湿润性、透气性、粒度等物理性能(4)、使精矿中的铅、隔、砷和锑等杂质氧化变成易挥发的化合物或直接挥发而从精矿中分离三、焙烧过程的热力学1、硫化物焙烧的一般规律(1)、反应及产物形态A、硫酸化焙烧MeS+2O2=MeSO4B、氧化焙烧MeS+1.5O2=MeO+SO2C、焙烧生成金属(汞)MeS+O2=Me+SO2D、部分硫酸化MeSO4= MeO+2SO3 SO3=SO2+1/2O22、影响因素A、焙烧产物在很大程度上取决于温度低温生成硫酸盐,是硫酸化焙烧中温生成硫酸盐和氧化物,是部分硫酸化焙烧高温生成氧化物,是氧化焙烧实际焙烧温度为1070~1100℃。
浅谈火法练锌工艺中常见的几种方法
浅谈火法练锌工艺中常见的几种方法摘要:由于锌在工业中的广泛使用和消费, 促进锌冶金的迅速发展,火法炼锌工艺是锌冶金工艺中一种常见的施工工艺,国际上约有20%左右的原生锌锭是通过此工艺生产出来的,因此,值得我们进一步的研究,本文主要是对火法炼锌工艺中常见的几种方法进行了分析,以供同仁参考!关键词:火法炼锌,平罐炼锌、竖罐炼锌、电热法、密闭鼓风炉法锌冶金主要原料是闪锌矿和高铁闪锌矿选矿得到的硫化锌精矿, 少量的是红锌矿、菱锌矿和异极矿等。
由这些锌矿物冶金生产出锌锭的工艺分为两大类: 火法炼锌工艺和湿法炼锌工艺。
火法炼锌工艺有平罐、竖罐、电热法和密闭鼓风炉法等。
其共同的特点是利用锌的沸点较低, 在冶炼过程中用还原剂将其从氧化物中还原成金属锌, 并挥发进入冷凝系统中冷凝成为金属锌, 从而与脉石和其它杂质分开。
硫化锌精矿通常通过焙烧和烧结氧化为氧化物,然后进行还原、冷凝得到粗锌, 粗锌经精馏得精锌。
锌火法冶金工艺中由于使用还原剂, 产生大量的温室气体, 在不同程度上对大气环境都有污染。
火法炼锌因还原设备的不同分为如下几种方法。
1、平罐炼锌工艺第一台平罐炼锌于1807年投入工业化生产,开创现代锌冶金的先河。
平罐炼锌具有设备简单、不用焦炭、耗电少、便于建设等优点。
但劳动条件差, 劳动生产率低和耗煤量大, 已逐步被淘汰。
平罐炼锌是将含硫< 1% 焙砂配入适量的还原剂后装入平罐蒸馏炉中的小罐内, 然后加热升温到1000℃以上, 炉料中锌被还原成锌蒸气从罐内挥发到罐外的小冷凝器中冷凝成液体锌, 残余的锌蒸气与CO一道进延伸器中冷凝成蓝粉, 剩余的CO在延伸口自燃。
平罐炼锌的罐渣含锌5%~10% , 需要进一步处理, 加上其它挥发损失, 锌的回收率仅为80%~90%;罐子的体积小, 难以实现完善的机械化,劳动强度比较大; 环境污染严重, 燃料及耐火材料的消耗均比较大。
因此, 平罐炼锌技术落后, 基本上已被淘汰。
资源与冶金学院冶金工程实验员考试题目和答案(专业知识面试)
金属的冶炼:把金属从化合态变为游离态。
常用冶炼法:用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。
冶炼的原理:1.还原法:金属氧化物(与还原剂共热)--→游离态金属2.置换法:金属盐溶液(加入活泼金属)--→游离态金属火法冶炼(Pyrometallurgy)又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化为液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。
湿式冶金(Hydrometallurgy)湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水溶液电解等各种方法制取金属。
此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。
现在世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。
这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。
其他难于分离的金属如镍-钴,锆-铪,钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离,取得显着的效果。
常见金属冶炼方程铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (又叫湿法炼铜)铝:电解法:2Al2O3=通电=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物)铁:热还原法:2Fe2O3+3C=高温=2Fe+3CO2烧结法生产氧化铝的基本原理:将铝土矿与一定的纯碱、石灰(或石灰石)、配成炉料在高温下进行烧结,氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠,将烧结产物(熟料)用稀碱溶液溶解。
铝酸钠便进入溶液后,可以析出氢氧化铝。
氢氧化铝经过培烧后,产出氧化铝。
硅和铁转化为赤泥。
电解铝就是通过电解得到的铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解。
电解铝就是通过电解得到的铝。
主要通过这个方程进行:2Al2O3==4Al+3O2。
湿法炼锌和火法炼锌
2012/05/19
冶金三班
23
湿法炼锌工艺特点
⑴传统的湿法炼锌工艺
①产生的窑渣在自然状态下比较稳定,可溶性盐类和其他化 合物少,便于堆存,有利于环保 ②燃料、还原剂及耐火材料大的缺点
⑵全湿法炼锌工艺
①省却了传统湿法炼锌工艺的焙烧工序,简化了生产流程, 消除了SO2烟气的危害,环境污染小。 ②硫以元素硫回收,回收率为88%。锌回收率高,可达98% 以上。工艺适应性好。
2012/05/19
冶金三班
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I. 焙砂中ZnO的还原
火法炼锌是基于在高温(>1273K)ZnO能 被碳质还原剂还原,主要反应为:
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2 (g) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)
总反应为: ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g)
⑵竖罐炼锌
竖罐炼锌具有连续性作业,生产率、金属回收率、机械化程度都很 高的优点,但存在制团过程复杂、消耗昂贵的碳化硅耐火材料等不 足。竖罐炼锌是20世纪30年代应用于工业生产,目前已基本淘 汰,但目前在我国的锌生产仍占一定的地位。
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⑶电炉炼锌 电炉炼锌的特点是直接加热炉料的方法,得到锌蒸气和熔体 产物,如冰铜、熔铅和熔渣等。因此此法可处理多金属锌精 矿。此法锌的回收率约为90%,电耗3000~3600KW·h/t(Zn)。 电炉炼锌仅适于电力便宜的地区。
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II.焙砂中其他物质的还原
存在于焙砂中的铁酸锌(ZnO.Fe2O3)在蒸馏过 程中可被CO还原:
ZnO.Fe2O3+CO=ZnO+2FeO+CO2 ZnO+CO=Zn+CO2
湿法炼锌与火法炼锌 [课程作业]
湿法炼锌的工艺流程
硫化锌精矿直接浸出炼锌法
硫化锌精矿直接浸出炼锌法本质是以稀硫酸溶液作溶剂, 将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程
火法炼锌的基本原理
Байду номын сангаас
ZnO被碳质还原的过程如下:
(1) ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2 (g) ΔG0=178020-111.67T(J)
湿法炼锌的工艺流程
热酸浸出黄钾铁矾法
热酸浸出黄钾铁矾法沉铁的浸出流程包括五个过程,即中 性浸出、热酸浸出、预中和、沉矾和矾渣的酸洗,比常规 浸出法增加了热酸浸出、沉矾和铁矾渣酸洗等过程,可使 锌的浸出率提高到97%,不需要再建浸出渣处理设施。 该法沉铁的特点是,既能利用高温高酸浸出溶解中性浸出 渣中的铁酸锌,又能使溶出的铁以铁矾晶体形态从溶液中 沉淀分离出来。但渣量大,渣含铁仅30%左右,难以利用, 堆存时其中可溶重金属会污染环境。此法还有待研究完善。
湿法炼锌的基本原理
冶炼原理
湿法炼锌其本质上是用稀硫酸(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。湿法炼锌可直接得到很纯的锌, 不需要精炼,操作所需劳动力较少,劳动条件也 较好,但是电能消耗比较大,目前湿法炼锌的比 例已上升到约80%。
火法炼锌的基本原理
冶炼原理
火法炼锌是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,然后用碳质还原剂还原 得到锌蒸气,再进一步蒸馏提纯得精炼锌。按冶 炼设备不同可分鼓风炉、竖罐、电炉、平罐等炼 锌方法。
锌的生产工艺
锌的生产工艺锌是一种重要的有色金属,在工业生产、建筑材料制造、汽车工业、冶金等领域都有广泛的应用。
锌的生产工艺包括炼锌、电积锌、水热法等多种方法。
下面详细介绍一下这些工艺。
一、炼锌法炼锌法是将含锌的原料加热并经一系列化学反应处理,最终得到纯度高的锌。
常用的原料有锌精矿、氧化锌、回收废料等。
炼锌法包括两种不同的方法:热法和湿法。
1.热法热法通常用于处理含锌矿石和精矿。
其中最常用的方法是焙烧法。
在高温下,锌矿石或锌精矿会发生氧化还原反应,生成氧化锌和一些有害物质,如二氧化硫。
然后,氧化锌进一步加热还原,最终得到纯锌。
2.湿法湿法通常使用含锌的废料和氧化锌作为原料。
湿法包括两种方法:酸法和电解法。
酸法是将含锌的原料在硫酸等溶液中加热反应,产生氢气和硫酸锌。
硫酸锌通过氢氧化锌的沉淀反应,转化为氢氧化锌。
然后,氢氧化锌在高温下经过脱水反应或者加入还原剂还原,并最终得到纯锌。
电解法是将含锌的废料或氧化锌溶解在电解槽中,加上直流电,使其中的锌离子被还原成纯锌。
这种方法可以得到高纯度的锌,并且能够回收再利用废料。
二、电积锌法电积锌法是通过在电解槽中加入含有锌离子的溶液,并在电极上反应电子,将锌离子还原成纯锌。
这种方法能够制备高纯度的锌,且无需高温处理,更加环保。
该方法常用于精细金属加工和电子电器工业。
三、水热法水热法是将含锌废料放入高压容器中,在450-500摄氏度的高温高压条件下,经过水热反应得到高纯度的锌。
这种方法的优点是废而不废,废料得到了再利用。
与其他方法相比,水热法需要的投资较少,适用于小规模生产。
总结锌的生产工艺包括炼锌法、电积锌法和水热法。
炼锌法包括热法和湿法两种方法,常用于处理含锌的原料和废料。
电积锌法和水热法可以获得高纯度的锌,且更加环保和节能。
不同的生产工艺具有各自的优缺点,可以根据需要选择合适的方法进行生产。
火法制备氧化锌的方法是
火法制备氧化锌的方法是
火法制备氧化锌的方法是一种传统的化学合成方法,主要是通过加热锌金属和氧气直接反应而得到。
下面我将详细介绍该方法及其步骤。
首先,需要准备锌金属和氧气。
锌金属是制备氧化锌的原料,通常为固体锌。
氧气则可以通过空气中的氧气或是从氧气气瓶中获取。
其次,将锌金属放入适当的反应器中,以确保反应中的安全和高效。
可选择的反应器包括石英容器、陶瓷容器等,要保证反应器具有足够的耐热性和耐腐蚀性。
然后,将反应器中的锌金属加热至适当温度。
一般而言,锌金属的熔点约为419.53C,但需要在更高的温度下才能使得反应快速进行,通常选择600-1000C 的温度范围。
在加热过程中,需要将氧气以适当的流速通入反应器中。
氧气将与加热的锌金属反应生成氧化锌。
反应的化学方程式为:
2Zn + O2 →2ZnO
根据反应方程式可知,每两个锌原子需要一个氧气分子,生成两个氧化锌颗粒。
因此,生成的氧化锌颗粒的数目和锌金属的质量成正比。
为了保持反应器内的温度稳定,可以使用适当的加热设备进行加热控制。
这样可以确保反应进行得到充分,同时避免反应器过热或过冷。
最后,将加热后生成的氧化锌冷却,并收集并提取出所需的氧化锌粉末。
收集到的氧化锌粉末可以通过过滤、离心、洗涤等步骤进行纯化和处理,以获得所需的纯度和细度。
这样制备出的氧化锌可以用于各种应用领域,如催化剂、涂料、染料等。
总结而言,火法制备氧化锌的方法是通过将锌金属加热至一定温度,并通入适量的氧气来实现。
该方法操作简单,常用于实验室及小型生产中,但需要注意安全措施和提高反应效率。
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,
新火法炼锌—瓦纳炼锌法
新火法炼锌—瓦纳炼锌法
彭容秋
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】1992(000)015
【总页数】2页(P17-18)
【作者】彭容秋
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TF813.031
【相关文献】
1.黄钾铁矾法炼锌工艺与氧压浸出炼锌工艺建设方案比较 [J], 李金昌;朱海泽
2.沃纳炼锌法 [J], 窦明民
3.火法炼锌的沃纳工艺 [J], Gray,P;王瑞旭
4.湿法炼锌浸出渣湿法和火法联合处理工艺 [J], 简单;邓志敢;魏昶;李兴彬;李旻廷;李存兄
5.湿法炼锌浸出渣湿法和火法联合处理工艺 [J], 简单;邓志敢;魏昶;李兴彬;李旻廷;李存兄
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浅谈火法练锌工艺中常见的几种方法
摘要:由于锌在工业中的广泛使用和消费, 促进锌冶金的迅速发展,火法炼锌工艺是锌冶金工艺中一种常见的施工工艺,国际上约有20%左右的原生锌锭是通过此工艺生产出来的,因此,值得我们进一步的研究,本文主要是对火法炼锌工艺中常见的几种方法进行了分析,以供同仁参考!
关键词:火法炼锌,平罐炼锌、竖罐炼锌、电热法、密闭鼓风炉法锌冶金主要原料是闪锌矿和高铁闪锌矿选矿得到的硫化锌精矿, 少量的是红锌矿、菱锌矿和异极矿等。
由这些锌矿物冶金生产出锌锭的工艺分为两大类: 火法炼锌工艺和湿法炼锌工艺。
火法炼锌工艺有平罐、竖罐、电热法和密闭鼓风炉法等。
其共同的特点是利用锌的沸点较低, 在冶炼过程中用还原剂将其从氧化物中还原成金属锌, 并挥发进入冷凝系统中冷凝成为金属锌, 从而与脉石和其它杂质分开。
硫化锌精矿通常通过焙烧和烧结氧化为氧化物,然后进行还原、冷凝得到粗锌, 粗锌经精馏得精锌。
锌火法冶金工艺中由于使用还原剂, 产生大量的温室气体, 在不同程度上对大气环境都有污染。
火法炼锌因还原设备的不同分为如下几种方法。
1、平罐炼锌工艺
第一台平罐炼锌于1807年投入工业化生产,开创现代锌冶金的先河。
平罐炼锌具有设备简单、不用焦炭、耗电少、便于建设等优点。
但劳动条件差, 劳动生产率低和耗煤量大, 已逐步被淘汰。
平罐炼锌是将含硫< 1% 焙砂配入适量的还原剂后装入平罐蒸馏炉中的小罐内, 然后加热升温到1000℃以上, 炉料中锌被还原成锌蒸气从罐内挥发到罐外的小冷凝器中冷凝成液体锌, 残余的锌蒸气与CO一道进延伸器中冷凝成蓝粉, 剩余的CO在延伸口自燃。
平罐炼锌的罐渣含锌5%~10% , 需要进一步处理, 加上其它挥发损失, 锌的回收率仅为80%~90%;罐子的体积小, 难以实现完善的机械化,劳动强度比较大; 环境污染严重, 燃料及耐火材料的消耗均比较大。
因此, 平罐炼锌技术落后, 基本上已被淘汰。
世界上仅我国的一些小厂仍然采用该技术进行生产粗锌。
2、竖罐炼锌
竖罐炼锌是由平罐炼锌的基础上发展起来的,实现了设备大型化和机械化操作,劳动条件得到一定改善, 提高了劳动生产率, 在缺少电力和焦炭的地区, 这种方法具有独特的适应性。
此法由于不能避免间接加热和单罐产锌能力低、热效率低, 同时采用价格高昂的碳化硅制品作为换热设备, 炉料准备工序较长, 作业费用高, 单罐产锌能力低等缺点, 目前世界上大多数竖罐炼锌厂被迫减产、停产或转产。
但我国的葫芦岛锌厂的竖罐炼技术通过不断完善和改进, 如锌精矿采用高温流态化焙烧、选优混合配煤、改造和简化制团工艺, 精制优质团矿, 强化蒸馏过程, 实行竖罐大型化, 并以廉价煤为燃料, 多层次回收废热以弥补间接加热的不足, 开拓旋涡熔炼技术, 扩大综合回收等, 以提高该方法的技术水平。
故此, 它目前还是我国主要的炼锌工艺之一。
3、ISP 炼锌工艺
ISP 是英国帝国熔炼公司在鼓风炉熔炼法的基础上开发出来的处理工艺, 于1950年投入工业化生产, 因此该法也称密闭鼓风炉熔炼法或帝国熔炼法。
ISP 法炼锌是将铅锌比为0.45~0.82 的铅锌矿与溶剂混合后在烧结机上进行烧结, 热烧块(800℃) 和预热焦碳(400℃) 通过双料钟加料器加入到密闭鼓风炉的顶部。
预热空气(800℃) 从鼓风炉底部的风嘴鼓入鼓风炉并在炉内迅速燃烧产生大量的热量和CO。
锌则在鼓风炉内被还原挥发,然后从炉顶与烟气一道进入冷凝器冷凝获得锌, 铅和铜等有色金属则还原后进入鼓风炉的炉底炉缸中。
与其它的炼锌法相比, ISP 法具有生产能力大, 燃料消耗少, 建设投资省, 操作维护简单, 原料适应性广, 有色金属回收好等优点。
密闭鼓风炉炼锌法的特点是能够同时炼锌和铅, 可以处理复杂的铅锌矿、钢厂烟尘等各种杂料, 在炼锌工业中, 该法具有一定的地位。
目前用该技术生产的锌占世界锌产量的14%左右。
4、电炉炼锌工艺
电炉炼锌工艺是在早期的火法炼锌工艺上发展起来的。
早期的火法炼锌如平罐、竖罐炼锌过程中是采用煤等加热到1200℃~1300℃。
19世纪末, 瑞典的德拉瓦尔建立了第一座炼锌电炉, 将电极直接插入熔池中, 利用渣电阻热加热, 为电炉炼锌作出了重大贡献。
随后挪威和瑞典的其它锌生产厂采用该技术建立了处理锌矿石的生产厂, 1914 年美国的哈德福特在康纳州建立了一座炼锌电炉, 熔炼含锌37% 的焙烧矿。
这些电炉炼锌过程中主要采用液态炉渣。
与此同时, 不熔团块法的出现, 开创电热竖炉的先例。
美国新泽西锌公司和圣#约瑟夫铅公司就采用此技术。
我国的电炉炼锌始于1985年, 当时采用矩形电炉, 随着电炉的增大, 又开始使用圆形电炉。
我国的电炉炼锌和锌粉主要采用熔炼液态渣的办法。
该技术最先在邯郸冶炼厂采用, 随后推广到我国的河南、陕西、甘肃和青海等。
现在甘肃天水市锌冶炼厂采用该技术生产锌2000 t /天。
电炉炼粗锌和锌粉, 对原料成分的适应性很强。
不论是高铁锌还是高硅锌矿以及各类含锌中间物料, 电炉熔炼工艺都能很好地对这些锌物料进行处理。
但电炉炼锌由于耗电量太大, 使该炼锌工艺的应用受到一定限制。
总之,火法炼锌中电炉炼锌由于其工艺简洁,投资省等优点在电力丰富的地区将具有较强的优势。
但是随着科学技术的发展,积极的探索新的锌冶金方式,是值得我们摸索的。
目前,湿法练锌工艺由于技术的不断成熟,逐渐成为了主要的生产工艺。
因此,火法练锌工艺必须不断的采用新技术,新的方法,更加有效的节约资源,减少环境污染,更好的服务于锌冶金行业。
参考文献
【1】孟波,王吉坤,张红耀. 锌冶金技术的发展概况[J]. 云南冶金. 2010(02)
【2】高保军. 锌冶炼技术现状及发展探讨[J]. 中国有色冶金. 2008(03)
【3】孙德堃. 国内外锌冶炼技术的新进展[J]. 中国有色冶金. 2004(03)。