911-锌浸出渣挥发窑生产工艺与节能
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元素
烟尘
窑渣
图 1 挥发窑生产工艺流程示意图
5 5一 5 9. 8 6一 1 2
Z F n P C b e u 4. 36
A C ‘ s S b
0. 3 42 0. 2 54
A S 2 S g G a i C O I d n
F2 3 O=2 e e +C 0 FO+C q F O+C e O=F +C 2 e 0 Z O+F =Z 个+FO n e n e
生产实践中, 锌精矿品位处于 4.%-4%之间, 75 9 每生产I电锌可以产出 10 10t t .- 5浸出渣, . 以一 个年产 1 万t 0 的炼锌厂来计, 则一年产出浸出渣约 为1- 05 , 挥发窑系统回收锌金属量大 0 1.万t 其中 致为 17 o .万t
图 2 改进后的挥发窑生产工艺流程示意图
表 5 国内某炼锌厂不同规格挥发窑 余热锅炉的烟气条件和工作参数
挥发窑规格 余热锅炉烟气条件
0 . x m 6 8 5 似 . x m X . x m 4 4 4 2 9 2 5
4 5
2. 5 7
2. 5 7
4 4
2.4 4 230
2. 9 3. 6
窑体长度, m 有效容积, 3 m
3 0
.
3 8
4 4
5 2 5 8 3 3 4 52 9
9 4 14 8
窑体斜度, %
31 挥发窑热平衡和工艺流程的改进 .
311 挥发窑的热平衡 ..
X.x 24 4 4m挥发窑热平衡表如表 4 所示。
锌浸出渣挥发窑生产工艺与节能—
易 文
表 4 4 4 P.x 4m挥发窑热平衡表( 测定周期:h 6)
热收入
项目
热支出
百分 比% 项目
数值 x U/ 1' h 0
7 0 7 2. 3 2 7 1 1
数值 x k/ 13 0 Jh
2 9 0 6 .7 642 68
3 9 5 7. 4 0 6 4 1 3 5 3. 5 4 2 9 1 3 5 7 3. 2 7 98 1
百分 比%
.6 2
9 2 1. 1 6
4. 2 2
『j 2 。 .. 卫 1 井 月 呀 . d. 弃 } 0 C 内J 2 。 4 n 0 。 r
PRODUCTI ON TECHNOLOGY AND ENERGY AVI S NG OF NC ZI LEACHI NG RES DUES OLATI I V LE LN KI
Yi e W n
( h zo S e e ) Z uhu l r m t y
A S R C T ippr lnd bi o te h i l c lo z c h g i e vli BT A T h ae ep i i rf h t n a pi ie i l ci r d s al s x a e n e n e c r p f e n e u o te c n n a s k n c s it dcd bs cn io o eeg cnu pi o vl i k n T ippr i poe ad r ue te i od i n ry sm t n o te . s e ao l r s n no h a c t n n o o f al i l h a l s ep r a y ip v t ee y i o vli k n Sm vl b sge i f ee y - xl e w t m r e nr s n f t i . e u l ugso o nr s o d a o o h e g a g o l l o a a e tn v a e r g a v i o vli kn e n f w r. n f t i hv be pt a g a l l a e u o d a e r
似. X 7 4m与 1 24 m的总和。焦率是指 5 4 台¥.X 4 4 10g 0k 干浸出渣所搭配的焦粉数量。一般炼锌厂焦
率维持在 5 %左右, 0 有些炼锌厂焦率虽然 只有
在80 00 0一10 元。因此, 节约能源在挥发窑的生产
实践中具有十分重要的意义, 有利于降低成本、 节约
资源。
1 2 4 4. 1 1 51 8 9
7
内‘
, 山
0 丹
窑体表面散热
其它 合计
8 0 85 5 9 2 3 0.
3 6 0 7. 3 82 1 8 8085 5 9 2 3 0.
合计
根据对挥发窑热平衡的测定数据表明, 烟气及
烟尘带走热占到整个体系热支出的 3%-4%, 0 0 挥 发窑窑尾温度可达 60 5r, 5 一70 热能资源十分丰 -
生的 10 -10℃高温条件下, 00- 30 - 浸出渣中锌、 铅、 锢、 锗等有价元素被一氧化碳还原进人烟气, 在烟气 中被氧化成氧化锌等氧化物随烟气离开挥发窑。挥 发窑内主要的化学反应如下: 在料层内 十 C q = C q
C2 0 +C=2 O C
锌浸出渣挥发窑生产工艺与节能—
易 文
1 1
锌浸出渣挥发窑生产工艺与节能
文 易
( 株洲冶炼厂)
摘 要 本文简述了锌浸出渣挥发窑生产过程的工艺原理, 介绍了挥发窑能源消耗的基本状况, 并就挥发窑的节
能途径间题进行了探讨, 提出了挥发窑的节能措施。 关镶词 挥发回转窑 热平衡 余热 焦粉粒度
0. 5 15
34
.8l
0 17 .3
0. 4 7
0 0 6 2. 4 . 5 5
0. 5 2 3 0 0. 5
2. 8 5
0. 2 0 2
2. 3一 2. 8
0. 6 78
0. 5 0 4
0. 2 8 09
2 0 4. 3 1. 2 8
0. 6 9 0. 0 1 0 1 0 6
表3 生产 1 吨氛化锌所消耗的能源费用( %)
能源品种 工序 I
工序 I
3 , 0 但另需增加重油或天然气或粉煤进行加热, 便
于窑温维持在 10 一100。随着窑体的大型化, 00 30 焦率也可适当提高到 5%一6 %. 5 0
电
1 3 6. 2
水
焦粉
煤气
13 .2
压缩空气
.
合计
10 0
2 9 9 4 . 7 . 6
4. 3 8 3 3 5. 6
3 挥发窑的节能
在挥发窑的生产过程中需要消耗大量能源, 如 电、 焦粉、 水、 重油、 压缩空气等。电主要用于驱动风 机、 水泵等各类传动机械设备; 水用于设备的冷却和
1 7 . 9 0 0. 1 1 0
焦率, % 温度, ℃ 窑衬材料
2 3 9.
3 3. 8 3 0
4 5一 5 5
另加重油
15 1 0一 1 0 3 0
另加重油
10 0一 1 0 3 0
10 1 0一 1 0 30
镁尖晶砖
镁砖、 高铝砖、 粘土砖
1 0 3 1 0 3 1 5 1 26 0
处理渣量, d t /
挥发回转窑的长度与内径的比值称为长径比。 从表2 中可知, 国内外长径比一般都在 1-2 之 3 0 间, 长径比若太小, 会造成窑尾温度升高, 窑的热效 率降低, 而长径比太大, 则窑尾温度低, 不利于生产。 在设计挥发回转窑时, 较多地考虑长径 比在 1 一 5 1。随着窑体内衬材料的改进、 8 电收尘工艺的完善 和窑体机械传动的改进, 回转窑更趋向于大型化, 如 表2 国内某厂 19 年投入生产的5 回转窑规格达 96 # 到帕. 8 , 日处理 浸出渣量相当于 2台 6X5m 其
冲窑渣; 焦粉主要作为燃料使用, 同时兼作还原剂; 重油则配合焦粉用于加热( 一些炼锌厂不用)压缩 ;
空气用于窑头的强制鼓风, 一是使窑尾产生负压, 二
是使窑内反映带增长, 三是将炉料吹起, 造成良 好的 翻动, 提高挥发能力, 一些炼锌厂在挥发窑工序单独 设立空压机站直接供给压缩空气, 另一些则由炼锌 厂统一供给压缩空气。表 3 为国内某炼锌厂挥发窑 IH I 工序生产 1 吨氧化锌所消耗能源费用。根据 有关资料, 挥发窑每生产 1 吨氧化锌, 能源费用一般
在料层上空 Z( + 2 2n 2n气) 0 = ZO
2 挥发窑生产工艺特性
21 生产原理与工艺流程 .
挥发窑生产原理: 在挥发回转窑内燃料燃烧产
2 O+ = C 2 C q 2O 挥发窑系统处理锌浸出渣时, 被处理的物料浸 出渣与焦粉混合均匀, 通过加料溜子进入到具有一 定倾斜度的回转窑内, 当窑体转动时, 炉料从一端翻 滚着流向另一端, 所加入燃料产生的高温炉气与物 料反向流动, 炉料中的金属氧化物与还原剂产生较 好的接触而被还原成蒸汽进入烟气中, 烟气通过冷 却、 收尘净化后, 气体排空, 氧化锌烟尘则回收利用.
富, 要达到烟气收尘的技术条件, 烟气温度须降到
含尘等多项因素。表 5 是国内某炼锌厂不同规格挥 发窑余热锅炉的烟气条件和工作参数。
30 0℃左右。对烟气的冷却多采用以下几种方法: 一 是直接使用烟气冷却器, 其缺点是不能有效利用烟 气的温差, 造成热能损失又污染环境; 二是出窑烟气
经过一定装置预热空气, 可返回到窑头作为强制鼓 风使用, 此法的缺点在于热效率低, 烟气的余热资源 利用不充分, 造成能源浪费; 三是在挥发窑尾端设 计、 建造余热锅炉, 其特点是可以提高热能利用率, 节约能源, 同时可为烟气的收尘创造良好条件。 焦粉在挥发窑内的燃烧是属于一种不完全燃
环境保护方面的问题并流失大量有价金属, 所以, 必
须对浸出渣进行适当处理以回收有价金属, 减轻环
境污染。根据复浸出工艺所得浸出渣成分和冶炼条 件的许可, 国内外许多炼锌厂选择传统的威尔兹法 处理浸出渣, 即通过挥发窑系统处理湿法炼锌的浸 出渣来回收锌、 锢、 铅、 锗等有价金属。在湿法炼锌
Z O+ O= n C 2 n C Z 个+ 0 Z O+C n C n =Z 个+ O
4
化学反应放热
炉料入窑物理显热 水份入窑物理显热
烟气带走热
.4 1
.9 0
152 1 2 9 4. 7
8 7 1. 2 0 3
烟尘带走热 窑渣带走热 水份蒸发热
压缩空气物理显热 擞料燃烧热
8 17 3 0 8 0.
0. 9
9 7 0. 7
8804 9 0 1 1 2.
机械不完全燃烧
化学不完全燃烧
2188 8 9 3 9 4. 2 9 5 6 2. 12 5 4
表 2 国内外挥发回转窑的技术参数表
国外 A厂 国外 B厂 国内 C厂
1 # 1 1 3 5 # 2 # 一 # 2 # # 4 # # 窑体内径, m
3. 5 3
1 2
有 色冶金 节能 20 . 00 1
烟气日冷却烟道日布袋收尘日Z0 n 烟尘
化学成分见表 t o窑渣经冲渣后运到渣场堆放( 窑 渣化学成分见表 1。其生产工艺流程见图 l ) a
22 挥发窑设备的技术参数 .
国内外一些炼锌厂挥发回转窑的技术参数如表
2所示 。
表 1 烟尘、 窑渣的化学成分《 %)
K Y R S o te n h a bl c; se a; e e s e E WO D v l i kl; t a e wat h t ck f s al i e an e o i i n z
1 前言
湿法炼锌生产中采用中性 一 酸性复浸出工艺所 得到的浸出过滤渣中含有锌及其它有价金属, 如铅、 铜、 锗、 银等元素, 锢、 金、 若不对其进行处理, 会造成
烟尘
窑渣
图 1 挥发窑生产工艺流程示意图
5 5一 5 9. 8 6一 1 2
Z F n P C b e u 4. 36
A C ‘ s S b
0. 3 42 0. 2 54
A S 2 S g G a i C O I d n
F2 3 O=2 e e +C 0 FO+C q F O+C e O=F +C 2 e 0 Z O+F =Z 个+FO n e n e
生产实践中, 锌精矿品位处于 4.%-4%之间, 75 9 每生产I电锌可以产出 10 10t t .- 5浸出渣, . 以一 个年产 1 万t 0 的炼锌厂来计, 则一年产出浸出渣约 为1- 05 , 挥发窑系统回收锌金属量大 0 1.万t 其中 致为 17 o .万t
图 2 改进后的挥发窑生产工艺流程示意图
表 5 国内某炼锌厂不同规格挥发窑 余热锅炉的烟气条件和工作参数
挥发窑规格 余热锅炉烟气条件
0 . x m 6 8 5 似 . x m X . x m 4 4 4 2 9 2 5
4 5
2. 5 7
2. 5 7
4 4
2.4 4 230
2. 9 3. 6
窑体长度, m 有效容积, 3 m
3 0
.
3 8
4 4
5 2 5 8 3 3 4 52 9
9 4 14 8
窑体斜度, %
31 挥发窑热平衡和工艺流程的改进 .
311 挥发窑的热平衡 ..
X.x 24 4 4m挥发窑热平衡表如表 4 所示。
锌浸出渣挥发窑生产工艺与节能—
易 文
表 4 4 4 P.x 4m挥发窑热平衡表( 测定周期:h 6)
热收入
项目
热支出
百分 比% 项目
数值 x U/ 1' h 0
7 0 7 2. 3 2 7 1 1
数值 x k/ 13 0 Jh
2 9 0 6 .7 642 68
3 9 5 7. 4 0 6 4 1 3 5 3. 5 4 2 9 1 3 5 7 3. 2 7 98 1
百分 比%
.6 2
9 2 1. 1 6
4. 2 2
『j 2 。 .. 卫 1 井 月 呀 . d. 弃 } 0 C 内J 2 。 4 n 0 。 r
PRODUCTI ON TECHNOLOGY AND ENERGY AVI S NG OF NC ZI LEACHI NG RES DUES OLATI I V LE LN KI
Yi e W n
( h zo S e e ) Z uhu l r m t y
A S R C T ippr lnd bi o te h i l c lo z c h g i e vli BT A T h ae ep i i rf h t n a pi ie i l ci r d s al s x a e n e n e c r p f e n e u o te c n n a s k n c s it dcd bs cn io o eeg cnu pi o vl i k n T ippr i poe ad r ue te i od i n ry sm t n o te . s e ao l r s n no h a c t n n o o f al i l h a l s ep r a y ip v t ee y i o vli k n Sm vl b sge i f ee y - xl e w t m r e nr s n f t i . e u l ugso o nr s o d a o o h e g a g o l l o a a e tn v a e r g a v i o vli kn e n f w r. n f t i hv be pt a g a l l a e u o d a e r
似. X 7 4m与 1 24 m的总和。焦率是指 5 4 台¥.X 4 4 10g 0k 干浸出渣所搭配的焦粉数量。一般炼锌厂焦
率维持在 5 %左右, 0 有些炼锌厂焦率虽然 只有
在80 00 0一10 元。因此, 节约能源在挥发窑的生产
实践中具有十分重要的意义, 有利于降低成本、 节约
资源。
1 2 4 4. 1 1 51 8 9
7
内‘
, 山
0 丹
窑体表面散热
其它 合计
8 0 85 5 9 2 3 0.
3 6 0 7. 3 82 1 8 8085 5 9 2 3 0.
合计
根据对挥发窑热平衡的测定数据表明, 烟气及
烟尘带走热占到整个体系热支出的 3%-4%, 0 0 挥 发窑窑尾温度可达 60 5r, 5 一70 热能资源十分丰 -
生的 10 -10℃高温条件下, 00- 30 - 浸出渣中锌、 铅、 锢、 锗等有价元素被一氧化碳还原进人烟气, 在烟气 中被氧化成氧化锌等氧化物随烟气离开挥发窑。挥 发窑内主要的化学反应如下: 在料层内 十 C q = C q
C2 0 +C=2 O C
锌浸出渣挥发窑生产工艺与节能—
易 文
1 1
锌浸出渣挥发窑生产工艺与节能
文 易
( 株洲冶炼厂)
摘 要 本文简述了锌浸出渣挥发窑生产过程的工艺原理, 介绍了挥发窑能源消耗的基本状况, 并就挥发窑的节
能途径间题进行了探讨, 提出了挥发窑的节能措施。 关镶词 挥发回转窑 热平衡 余热 焦粉粒度
0. 5 15
34
.8l
0 17 .3
0. 4 7
0 0 6 2. 4 . 5 5
0. 5 2 3 0 0. 5
2. 8 5
0. 2 0 2
2. 3一 2. 8
0. 6 78
0. 5 0 4
0. 2 8 09
2 0 4. 3 1. 2 8
0. 6 9 0. 0 1 0 1 0 6
表3 生产 1 吨氛化锌所消耗的能源费用( %)
能源品种 工序 I
工序 I
3 , 0 但另需增加重油或天然气或粉煤进行加热, 便
于窑温维持在 10 一100。随着窑体的大型化, 00 30 焦率也可适当提高到 5%一6 %. 5 0
电
1 3 6. 2
水
焦粉
煤气
13 .2
压缩空气
.
合计
10 0
2 9 9 4 . 7 . 6
4. 3 8 3 3 5. 6
3 挥发窑的节能
在挥发窑的生产过程中需要消耗大量能源, 如 电、 焦粉、 水、 重油、 压缩空气等。电主要用于驱动风 机、 水泵等各类传动机械设备; 水用于设备的冷却和
1 7 . 9 0 0. 1 1 0
焦率, % 温度, ℃ 窑衬材料
2 3 9.
3 3. 8 3 0
4 5一 5 5
另加重油
15 1 0一 1 0 3 0
另加重油
10 0一 1 0 3 0
10 1 0一 1 0 30
镁尖晶砖
镁砖、 高铝砖、 粘土砖
1 0 3 1 0 3 1 5 1 26 0
处理渣量, d t /
挥发回转窑的长度与内径的比值称为长径比。 从表2 中可知, 国内外长径比一般都在 1-2 之 3 0 间, 长径比若太小, 会造成窑尾温度升高, 窑的热效 率降低, 而长径比太大, 则窑尾温度低, 不利于生产。 在设计挥发回转窑时, 较多地考虑长径 比在 1 一 5 1。随着窑体内衬材料的改进、 8 电收尘工艺的完善 和窑体机械传动的改进, 回转窑更趋向于大型化, 如 表2 国内某厂 19 年投入生产的5 回转窑规格达 96 # 到帕. 8 , 日处理 浸出渣量相当于 2台 6X5m 其
冲窑渣; 焦粉主要作为燃料使用, 同时兼作还原剂; 重油则配合焦粉用于加热( 一些炼锌厂不用)压缩 ;
空气用于窑头的强制鼓风, 一是使窑尾产生负压, 二
是使窑内反映带增长, 三是将炉料吹起, 造成良 好的 翻动, 提高挥发能力, 一些炼锌厂在挥发窑工序单独 设立空压机站直接供给压缩空气, 另一些则由炼锌 厂统一供给压缩空气。表 3 为国内某炼锌厂挥发窑 IH I 工序生产 1 吨氧化锌所消耗能源费用。根据 有关资料, 挥发窑每生产 1 吨氧化锌, 能源费用一般
在料层上空 Z( + 2 2n 2n气) 0 = ZO
2 挥发窑生产工艺特性
21 生产原理与工艺流程 .
挥发窑生产原理: 在挥发回转窑内燃料燃烧产
2 O+ = C 2 C q 2O 挥发窑系统处理锌浸出渣时, 被处理的物料浸 出渣与焦粉混合均匀, 通过加料溜子进入到具有一 定倾斜度的回转窑内, 当窑体转动时, 炉料从一端翻 滚着流向另一端, 所加入燃料产生的高温炉气与物 料反向流动, 炉料中的金属氧化物与还原剂产生较 好的接触而被还原成蒸汽进入烟气中, 烟气通过冷 却、 收尘净化后, 气体排空, 氧化锌烟尘则回收利用.
富, 要达到烟气收尘的技术条件, 烟气温度须降到
含尘等多项因素。表 5 是国内某炼锌厂不同规格挥 发窑余热锅炉的烟气条件和工作参数。
30 0℃左右。对烟气的冷却多采用以下几种方法: 一 是直接使用烟气冷却器, 其缺点是不能有效利用烟 气的温差, 造成热能损失又污染环境; 二是出窑烟气
经过一定装置预热空气, 可返回到窑头作为强制鼓 风使用, 此法的缺点在于热效率低, 烟气的余热资源 利用不充分, 造成能源浪费; 三是在挥发窑尾端设 计、 建造余热锅炉, 其特点是可以提高热能利用率, 节约能源, 同时可为烟气的收尘创造良好条件。 焦粉在挥发窑内的燃烧是属于一种不完全燃
环境保护方面的问题并流失大量有价金属, 所以, 必
须对浸出渣进行适当处理以回收有价金属, 减轻环
境污染。根据复浸出工艺所得浸出渣成分和冶炼条 件的许可, 国内外许多炼锌厂选择传统的威尔兹法 处理浸出渣, 即通过挥发窑系统处理湿法炼锌的浸 出渣来回收锌、 锢、 铅、 锗等有价金属。在湿法炼锌
Z O+ O= n C 2 n C Z 个+ 0 Z O+C n C n =Z 个+ O
4
化学反应放热
炉料入窑物理显热 水份入窑物理显热
烟气带走热
.4 1
.9 0
152 1 2 9 4. 7
8 7 1. 2 0 3
烟尘带走热 窑渣带走热 水份蒸发热
压缩空气物理显热 擞料燃烧热
8 17 3 0 8 0.
0. 9
9 7 0. 7
8804 9 0 1 1 2.
机械不完全燃烧
化学不完全燃烧
2188 8 9 3 9 4. 2 9 5 6 2. 12 5 4
表 2 国内外挥发回转窑的技术参数表
国外 A厂 国外 B厂 国内 C厂
1 # 1 1 3 5 # 2 # 一 # 2 # # 4 # # 窑体内径, m
3. 5 3
1 2
有 色冶金 节能 20 . 00 1
烟气日冷却烟道日布袋收尘日Z0 n 烟尘
化学成分见表 t o窑渣经冲渣后运到渣场堆放( 窑 渣化学成分见表 1。其生产工艺流程见图 l ) a
22 挥发窑设备的技术参数 .
国内外一些炼锌厂挥发回转窑的技术参数如表
2所示 。
表 1 烟尘、 窑渣的化学成分《 %)
K Y R S o te n h a bl c; se a; e e s e E WO D v l i kl; t a e wat h t ck f s al i e an e o i i n z
1 前言
湿法炼锌生产中采用中性 一 酸性复浸出工艺所 得到的浸出过滤渣中含有锌及其它有价金属, 如铅、 铜、 锗、 银等元素, 锢、 金、 若不对其进行处理, 会造成