锌精矿沸腾焙烧技术
锌精矿沸腾焙烧技术介绍
锌精矿沸腾焙烧技术介绍
1.1工艺概述
1.1.1内蒙古巴彦淖尔紫金有色金属有限公司109㎡焙烧炉为酸化沸腾焙烧炉，处理的原料为浮选锌精矿。
其原理为：硫化锌精矿在氧化气氛中进行自热反应，使其发生物理、化学变化，改变其成分以适应下一步冶金过程的要求。
1.1.2酸化焙烧的主要任务
1.1.
2.1通过酸化焙烧,使锌精矿中的ZnS绝大部分转变为可溶于稀硫酸的ZnO,又为补偿冶金过程中硫酸的机械、化学损失，要求焙烧矿中有适量的可溶于水的硫酸锌。
1.1.
2.2最大限度地脱除铅、镉、汞等杂质，并使之进入烟气系统中，与烟气有效地分离，回收有价金属。
1.1.
2.3为制酸系统提供一定浓度的二氧化硫烟气。
1.1.
2.4充分有效地回收焙烧过程中的余热并加以利用。
1.1.3焙烧目的
在焙烧时，尽可能将锌精矿中的硫化物氧化成氧化物并产生少量硫酸盐，同时尽可能减少铁酸锌、硅酸锌的生成，以满足浸出对焙烧矿成分和粒度的要求及补偿系统中一部分硫酸根离子的损失。
同时得到较高浓度的二氧化硫烟气以便于生产硫酸。
1.1.4基本原理
锌精矿沸腾焙烧就是利用具有一定气流速度的空气自下而上通过炉内矿层，使固体颗粒被吹动，相互分离而成悬浮状态，达到固体颗粒（锌精矿）与气体氧化剂（空气）的充分接触，以利于化学反应进行。
3.2 硫化锌精矿的焙烧 1.5资料
铅多的烟尘作为炼镉原料。
鼓风炉炼锌： 通过烧结机进行烧结焙烧，既要脱硫、结块，还要控
制铅的挥发。精矿中含铜较高时，要适当残留一部分硫，
以便在熔炼中制造冰铜。
湿法炼锌：
1) 尽可能完全地氧化金属硫化物并在焙砂中得到
氧化物及少量硫酸盐(3~4%SSO4)，实行部分硫酸盐化 焙烧，焙砂中少量硫酸盐以补偿电解与浸出循环系统 中硫酸的损失；
当PSO2=0.1 atm ， PO2=10132.5~20265 Pa 时，
Zn-Fe-S-O系氧势-温度平衡图 （PSO2=0.1 atm）
1203K
当 T > 1203K （930℃）时，ZnO稳 定。
当 T < 1203K （930℃）时， ZnO· 2ZnSO4稳定。
火法炼锌的焙烧温度一般控制在1000 ℃以上
(3) 硫化铅(PbS) 铅在硫化锌精矿中存在的矿物形式，称为方铅矿。 硫化铅在空气中焙烧时铅可被氧化为PbSO4 和 PbO 。 硫化铅和氧化铅在高温时具有大的蒸气压，能够挥
发进入烟尘，因此可采用高温焙烧来气化脱铅。
铅的各种化合物熔点较低，容易使焙砂发生粘结， 影响正常的沸腾焙烧作业的进行。
(4)硫化铁
-3.9775
75.8431 -5.2601 21.7743 -6.8524 29.8438
-2.1197
64.3544 -3.3944 19.1885 -6.3161 25.7448
-0.8686
54.9731 -1.8799 17.0711 -5.8755 22.3912
0.1507
1.0080
(7) 砷与锑的化台物 在锌精矿中存在的砷、锑化合物有硫砷铁矿 ( 即毒 砂 FeAsS) 、硫化砷 (As2S3) 、辉锑矿 (Sb2S3) ，在焙烧过 程中生成 As2O3、Sb2O3以及砷酸盐和锑酸盐。 As2S3 、 Sb2S3 、As2O3、Sb2O3容易挥发进入烟尘，砷酸盐和锑酸 盐是稳定化合物残留于焙砂中。 (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 化物，以氧化物的状态存在于焙烧产物中， Au和Ag主 要以金属状态存在于焙烧产物中。
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。
沸腾炉和硫酸工艺操作规程
南方公司锌厂硫酸二系统工艺操作规程（试行）一、锌精矿备料工艺操作规程1 范围本规程包括了锌精矿备料的工艺流程、基本原理（任务）、原材料质量要求、工艺操作条件、岗位操作法、产出物料质量要求、主要技术经济指标和主要设备。
2 工艺流程（见图1）图1锌精矿备料工艺流程图3 基本任务将进厂的各种原料按堆配要求堆放，然后按配料比进行混合破碎、筛分，以满足锌冶炼对锌精矿的主要成份、杂质含量、水份及粒度要求。
4 原材料及其质量要求4.1 混合锌精矿4.1.1 化学成分（%）Zn≥48 Fe≤13 Pb ≤1.8 Cu≤0.45 As≤0.5 Sb≤0.3 S 26～30 ≤4 Cd≤0.3 F≤0.0021SiO24.1.2 物理规格混合锌精矿中应无砖头、铁块、石头、木头、麻袋等杂物。
5 工艺操作条件5.1 混合锌精矿按规定的配料比配料，质量要求按上述 4.1.1的规定执行，每班配料允许波动范围Zn≤2% S≤1%配料合格率不小于85%3.2 入炉锌精矿水分6%～9%6 岗位操作法6.1 行车岗位6.1.1 开车前的准备工作：6.1.1.1 检查抓斗滑轮及钢丝绳的磨损情况，钢丝绳的固定端是否牢靠。
6.1.1.2 检查各润滑部分是否有油或油脂，减速机内油位是否正常。
6.1.1.3 检查各限位开关、磁力起动器是否正常，并将各控制器手柄移回零位，是否有漏电现象。
6.1.1.4 检查各处螺丝有无松动，各联接处有无脱落。
6.1.2 开车：6.1.2.1 发出开车信号，看行车路线是否有人。
6.1.2.2 空车运转及行驶试验，试车合格方可工作。
6.1.3 正常操作要点：6.1.3.1 行车及抓斗行程，均不得碰撞端点限止装置。
6.1.3.2 平稳操作，禁止突快突慢，必须逐档变速。
6.1.3.3 改变运行方向时，须等车身平稳后，方能反向行驶。
6.1.3.4 行车行驶时，抓斗必须离开料堆（或其它障碍物）50cm以上，抓斗卸料时不得撞击料斗或栏杆。
3沸腾焙烧工艺流程(精)
• 某锌厂50m2沸腾炉系统焙烧矿生产的工艺流程图见图6-1。 • 从图6-1(工序流程、设备流程)中可以看出锌精矿焙烧前经 过配料、干燥、破碎、筛分，之后经过喂料设备如抛料机 送入沸腾炉内形成流化床，进行流态化焙烧其中硫化锌大 部分转变成氧化锌，而硫几乎全部都生成二氧化硫烟气， 只有2～3%硫呈硫酸盐状态，用以补偿浸出、电积过程中 硫酸的损失，确保系统中硫的平衡。 • 焙烧后得到的焙砂经冷却和磨细后送浸出工序；烟气经余 热利用和收尘后，含硫烟气送制酸，烟尘送浸出工序。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
锌精矿沸腾焙烧设计
锌精矿沸腾焙烧设计锌精矿沸腾焙烧设计是一种用于处理锌精矿的工艺方法。
这种方法采用了高温下氧化锌精矿，在一定的气氛中沸腾焙烧，从而将锌精矿中的锌元素转化为氧化锌。
这个方法在锌冶炼中具有很重要的作用，因为它能够提高锌精矿的有效利用率，促进锌矿的资源循环利用。
本文将介绍锌精矿沸腾焙烧设计的原理、优点和应用。
一、锌精矿沸腾焙烧设计原理锌精矿沸腾焙烧设计主要是利用锌矿石中的锌与氧化剂发生化学反应，将锌矿石中的锌元素氧化为氧化锌，从而达到提炼锌的目的。
整个过程分为两个阶段：第一阶段：预热阶段。
通过锌精矿沸腾焙烧设备将锌矿石烘烤，使其中的水分和有机物挥发，使锌矿石的体积缩小。
这个阶段的最大温度不超过500℃，其作用是为了提高第二阶段焙烧的效果。
第二阶段：氧化焙烧阶段。
在预热阶段过后，锌精矿经过氧化剂处理后，在锌精矿沸腾焙烧设备内产生剧烈氧化反应，产生大量的气体，使锌矿石成为氧化锌。
整个过程需要保证氧化剂的充分供应并保持合适的温度、气氛和氧化剂加入速度。
二、锌精矿沸腾焙烧设计的优点1、高效：锌精矿沸腾焙烧设计可以快速将锌矿石中的锌元素转化为氧化锌，提高锌资源的利用效率。
2、环保：锌精矿沸腾焙烧设计可以有效地控制污染物排放，减少环境污染。
3、节能：锌精矿沸腾焙烧设计可以大量节约能源，提高工作效率，减少使用成本。
4、灵活性强：锌精矿沸腾焙烧设计可以根据锌矿石的类型、特性和工艺要求进行调节，使其更加适应不同的锌精矿处理工艺。
5、成本低：锌精矿沸腾焙烧设计的设备和工艺比较简单，成本相对较低，可以减少项目的投资。
三、锌精矿沸腾焙烧设计的应用锌精矿沸腾焙烧设计已经成为锌冶炼行业中最常用的处理方法之一。
它广泛用于下列领域：1、锌冶炼：锌精矿沸腾焙烧设计是锌冶炼最重要的处理方法之一，可以提高锌资源利用率，降低生产成本。
2、反渗透：锌精矿沸腾焙烧设计还可以应用于反渗透过程中，用于除去锌元素污染物，提高水质。
3、环保：锌精矿沸腾焙烧设计可以用于处理废水、废气等工业污染物，控制工业污染，保护环境。
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. 原始数据锌精矿的粒级及物理性质注：堆积密度水分二. 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SO量9. 烟尘含S S量10. 焙砂含S S量11. 烟尘含Sso42-量12.焙砂含Sso42-S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19782. 有色冶金工厂设计基础陈枫19893. 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。
沸腾焙烧的基本原理是利用流态化技术，使参与反应或热、质传递的气体和固体充分接触，实现它们之间最快的传质，传热和动量传递速度，获得最大设备的生产能力。
锌沸腾焙烧炉工艺操作规程
锌沸腾焙烧炉工艺操作规程(部分)3 工艺流程6#沸腾炉锌精矿焙烧工艺流程（见图1）。
44.1 焙烧目的：在焙烧时尽可能将锌精矿中的硫化物氧化生成氧化物及生产少量硫酸盐，并尽量减少铁酸锌、硅酸锌的生成，以满足浸出对焙烧矿成分和粒度的要求及补充系统中一部分硫酸根离子的损失。
同时得到较高浓度的二氧化硫烟气以便于生产硫酸。
4.2 锌精矿沸腾焙烧原理：锌精矿沸腾焙烧就是利用具有一定气流速度的空气自下而上通过炉内矿层，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，以利化学反应进行。
其主要化学反应如式（1）～式（6）：2ZnS+3O2 ＝＝＝＝2ZnO+2SO2 (1)ZnS+2O2＝＝＝＝ZnSO4 (2)3ZnSO4+ZnS＝＝＝＝4ZnO+4SO2 (3)2SO2+O2 2SO3 (4)ZnO+SO3 ZnSO4 (5)XZnO+YFe2O3XZnO.YFe2O3 (6)5 原材料质量要求5.1 入炉混合锌精矿：应符合Q/ZYJ06.05.01.01—2005《混合锌精矿》的规定。
5.1.1 化学成分（%）：Zn≥47 S：28～32，Fe≤12，SiO2≤5，Pb≤1.8，Ge≤0.006，A s≤0.45 ，Sb≤0.07，Co≤0.015 Ni≤0.004。
5.1.2 水分：6%～8%。
5.1.3 粒度小于14mm，无铁钉、螺帽等杂物。
5.2 工业煤气（%）：应符合Q/ZYJ15.02.01—2003《工业煤气》的规定。
要求煤气压力在3000Pa以上，煤气流量不小于6500m3/h。
6 工艺操作条件6.1 沸腾焙烧6.1.1 鼓风量：14000 Nm3/h～30000Nm3/h6.1.2 鼓风机出口压力：12kPa～16kPa6.1.3 沸腾层温度：840℃～920℃6.1.4 炉气出口负压：0～30Pa6.2 余热锅炉6.2.1 出口烟气温度：340℃～390℃6.2.2 出口烟气压力：-100Pa～-200Pa6.2.3 汽包工作压力：4.01MPa±0.3MPa6.2.4 过热器出口蒸汽温度：380℃～450℃6.2.5 给水温度：100℃～105℃6.3 旋涡收尘器6.3.1 入口烟气温度：330℃～380℃6.3.2 出口烟气温度：320℃±10℃6.3.3 入、出口烟气压差：800Pa～1200Pa6.4 电收尘6.4.1 入口烟气温度：280℃～340℃6.4.2 出口烟气温度：≥235℃6.4.3 出口烟气压力：-2450Pa～-2700Pa6.5 排风机6.5.1 入口烟气温度：210℃～300℃6.5.2 入口烟气压力：-2650Pa～-2900 Pa6.5.3 出口烟气温度：≥210℃7 岗位操作法7.1 司炉岗位7.1.1 开炉操作7.1.1.1 开炉前做好设备、安全和环保方面的检查工作：应对所有设备进行一次全面细致的检查，确认各设备、仪表完全具备开炉条件；要对烟气系统各阀门、人孔门，煤气和供水、排水排汽系统进行检查，确认其符合安全环保要求。
锌冶炼焙烧工艺
锌冶炼焙烧工艺锌精矿焙烧工艺介绍一、原料工序锌精矿来源较广，成分复杂不均，目前进入我分厂原料的精矿有新疆、河北、东矿、万城、天津（澳大利亚、秘鲁），除此之外平均每天约有（）吨锌浮渣进入7#仓。
为了使焙烧能有一个相对稳定的工艺条件，必须对精矿进行合理配料使精矿成分稳定在焙烧操作允许范围之内，并且不发生大的波动，因为这个是关系到整个焙烧制酸系统稳定的先决条件。
除了对精矿进行合理配料之外，还需对精矿进行预处理，控制精矿的粒度及水分，配料采用仓室配料，根据成分进行配料计算，确定配料比例。
配料设备采用配料圆盘和电子皮带秤（已经取消），控制混合精矿的流量大小，精矿含水量目前分厂要求控制在9%-10%。
二、焙烧工序我分厂焙烧工段焙烧炉炉床面积109平米，该炉为鲁奇式，有一锥型扩大段，采用无前室加料系统，设有物料排出口及直通式风帽，炉子抛料口设有紧急闸门，如发生路况异常，关闭闸门，保护抛料机原料送来的精矿先进入炉前仓，由仓下调速胶带给料机，定量给料机，通过留管进入抛料机送入焙烧炉内，产出的配砂经过2台流态化冷却器和高效圆筒冷却-焙砂至150度左右，通过刮板机送入球磨机磨细，然后与烟尘一并送入俩台汽化平喷射泵送至浸出车间。
沸腾炉产出的烟气经余热锅炉回收烟气余热后，经俩段漩涡收尘器、电收尘收尘后由高温风机送制酸系统。
1.焙烧的目的将精矿中的ZnS尽量氧化成ZnO，同时让铅、镉、砷等杂质氧化变成易挥发的氧化物从精矿分离。
使精矿中的S氧化成SO2，产出足够浓度的SO2烟气送制酸。
2.精矿焙烧要求尽可能的完全氧化金属硫化物，使精矿中的杂质氧化后变为挥发物挥发出去。
同时尽可能的少得到铁酸锌，由于该物质不溶于稀硫酸，不利于浸出工艺进行。
3.焙烧原理该流态化焙烧为固体流态化焙烧，气体通过料层速度不同，按焙烧强度可分为、固定料层、膨胀料层、流态化料层。
流态化焙烧利用气体自下而上以一定速度通过料层，使固体颗粒被吹动，颗粒相互分离呈悬浮态，这样可使精矿颗粒与空气充分接触，有利于化学反应。
锌精矿沸腾焙烧稳定运行改造措施
世界有色金属 2021年 7月下6冶金冶炼M etallurgical smelting安徽铜冠有色金属（池州）有限责任公司锌系统采用热酸浸出——低污染沉矾除铁湿法炼锌工艺。
该工艺锌浸出率可达97%，直接得到弃渣。
该工艺沉铁的特点是，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。
根据生产实践证明该工艺成熟可靠，生产稳定、运行费用低。
湿法系统利用焙烧炉余热锅炉产生蒸汽保温，满足生产条件所需。
焙烧炉的稳定运行直接影响整个生产线。
铜冠有色池州公司经过不断实践和探索，通过优化操作、技改技措等，提高焙烧炉开车率，保障锌冶炼整条生产线正常运行。
1 锌沸腾焙烧炉工艺简介锌精矿焙烧采用109m 2鲁奇式焙烧炉生产焙砂。
该沸腾焙烧炉采用流态化技术，精矿焙烧的目的是产出合格的焙砂送浸出处理，同时产出具有一定浓度的二氧化硫烟气制取硫酸。
焙烧炉工艺流程见图1。
焙烧炉设备连接图见图2。
从上图可看出，围绕核心设备焙烧炉含有备料系统、排料系统、烟气系统等，焙烧炉及其关联设备出现故障或操作出现问题，都有可能造成系统停止生产。
因此，需对焙烧炉系统进行改进优化，保障系统正常运行、使锌冶炼系统稳定生产。
锌精矿沸腾焙烧稳定运行改造措施彭幼林（安徽铜冠有色金属（池州）有限责任公司，安徽 池州 ２４７１００）摘 要：从优化配料、维护沸腾焙烧炉本体稳定、改进烟气、排料系统等方面，介绍了提高锌沸腾焙烧稳定运行的一些改造措施。
关键词：沸腾焙烧；稳定运行；改造；措施中图分类号：ＴＦ８０３．１３＋５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１４－０００６－２Improvement measures for stable operation of zinc concentrate fluidized roastingPENG You-lin（Ａｎｈｕｉ Ｔｏｎｇｇｕａｎ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ （Ｃｈｉｚｈｏｕ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ａｎｈｕｉ Ｃｈｉｚｈｏｕ ２４７１００）Abstract: ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｂｕｒｄｅｎ， ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ ｒｏａｓｔｅｒ， ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｆｌｕｅ ｇａｓ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， ｓｏｍｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｚｉｎｃ ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ ｒｏａｓｔｅｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Key words: ｂｏｉｌｉｎｇ ｒｏａｓｔｉｎｇ； Ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ； ｒｅｆｏｒｍ； ｍｅａｓｕｒｅｓ收稿时间：２０２１－０７作者简介：彭幼林，男，生于１９８８年２月，河南淮阳人，本科，化工工程师，主要研究锌冶炼生产管理技术图1焙烧炉生产工艺流程图Copyright©博看网 . All Rights Reserved.2021年 7月下 世界有色金属7冶金冶炼M etallurgical smelting2 影响沸腾焙烧稳定运行的因素焙烧炉采用的是109m 2鲁奇式流态化焙烧炉，影响其稳定运行有原料、设备、工艺、操作、管理等诸多因素。
6#沸腾炉锌焙烧工艺操作流程
6#沸腾炉锌焙烧工艺操作流程1 范围本标准规定了锌精矿沸腾焙烧工艺流程、基本原理、原材料及质量要求、工艺操作条件、岗位操作法、产出物料及质量要求、主要技术经济指标和主要设备。
本标准适用于锌精矿沸腾焙烧工艺操作过程。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡事不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T5138 工业用液氮Q/ZYJ06.05.01.01 混合锌精矿Q/ZYJ06.05.01.02 沸腾炉焙砂Q/ZYJ06.05.01.03 沸腾炉烟尘Q/ZYJ06.05.01.05 沸腾焙烧二氧化硫烟气Q/ZYJ13.01.04 煤气使用岗位通用安全环保操作流程Q/ZYJ15.02.01 工业煤气3 工艺流程6#沸腾炉锌焙烧工艺流程（见图1）4 基本原理4.1 焙烧目的在焙烧时尽可能地将锌精矿中的硫化物氧化为氧化物，同时生成少量的硫酸盐，并尽量减少铁酸锌、硅酸铅等的生成，以满足浸出对焙烧矿的成分和粒度的要求及补偿系统中一部分硫酸的损失，同时得到浓度较高的二氧化硫烟气用来生产硫酸。
4.2 锌精矿沸腾焙烧原理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，是固体颗粒被吹动，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）充分接触，以利化学反应的进行。
其主要化学反应如式（1）~式（6）： 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 (1)ZnS+2O2=ZnSO4 (2)3ZnSO4+ZnS=4ZnO+4SO2 (3)2SO2+O2=2SO3 (4)ZnO+SO3=ZnSO4 (5)XZnO+YFe2O3=XZnO.YFe2O3 (6)4.3 开停炉烟气脱硫除尘系统系统通过在线检测ph值，来调节脱硫除尘系统泵出口循环液调节阀的开度来控制ph值，是ph保持在设定的范围以内。
通过循环液流量来控制泵出口的流量，本系统循环标准水位为2.6m。
锌精矿沸腾焙烧工艺
二 焙烧的目的和要求
1．锌精矿焙烧的目的
将精矿中的ZnS尽量氧化成ZnO，同时让铅、镉、砷等杂质氧化变成易挥发
的化合物从精矿中分离。 使精矿中硫氧化成SO2，产出足够浓度的SO2烟气供制酸。 2．锌精矿焙烧的要求 尽时能完全地氧化金属硫化物，并在焙烧矿中得到氧化物及少量硫酸盐； 使砷和锑氧化，并以挥发物状态从精矿中除去； 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；
元素 控制范围%
Zn ＞47
S ＞27
Pb ＜2.0
SiO2 ＜4.2
Fe ＜13.0
Cu ＜1.5
四 锌精矿焙烧操作控制及影响因素
2 正常操作条件的控制与调整
1）．物料的物理化学性质。 物料颗粒愈小，比表面积愈大，就愈有利于焙烧，但颗粒也不宜太细，如颗 粒过细，在生产中会形成过多的烟尘量，影响焙烧的正常运行工况。 锌精矿成分控制表
床内固体颗粒快速循环以及气流使床层激烈搅动，因而流态化床内各部分的温度
几乎一致，就是在大量放热反应的焙烧过程中，床层内积分的温度仍能保持均匀 一致，这对焙烧过程是非常有利的条件。在生产实践中可以控制床层内温度差在 ±10K波动。
四 锌精矿焙烧操作控制及影响因素
锌精矿的氧化过程是复杂的多相反应过程，与许多因素有关，为保证焙烧炉 的的正常操作炉是指焙烧炉从常温开始升温到达正常条件的全操作过程，开炉所用 时间48～72h，临时停炉后的开炉是指从当前状态开始达到正常工艺操作条件的 全操作过程。 1）临时停炉后的开炉 临时停炉后，焙烧炉保持着较高的炉温。首先以20000 ～ 45000Nm3/h的鼓风 量来回鼓风2 ～ 3次，确认炉况良好后，保持20000 ～ 25000Nm3/h的鼓风量。可 以以较快的速度升温，炉温到850 ℃时开始投料，同时增大鼓风量到35000 ～ 45000Nm3/h，以20 ～27t/h的投料量，当炉温稳定在900 ℃以上后，开炉成功。
锌精矿焙烧实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解锌精矿焙烧的基本原理和过程；2. 掌握锌精矿焙烧实验的操作方法；3. 分析锌精矿焙烧实验结果，探讨影响焙烧效果的因素。
二、实验原理锌精矿焙烧是将锌精矿在高温下与空气中的氧气发生氧化还原反应，将锌从硫化矿中氧化为氧化锌，并除去其他杂质的过程。
其主要反应如下：ZnS + O2 → ZnO + SO2三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：高温炉、炉温控制器、高温管式炉、电子天平、气体流量计、冷凝器、干燥器、集气瓶、烧杯、玻璃棒等；2. 实验试剂：锌精矿、氧气、氮气、硫酸、氢氧化钠等。
四、实验步骤1. 准备实验材料：称取一定量的锌精矿，研磨至一定细度；2. 配制硫酸溶液：按实验要求配制一定浓度的硫酸溶液；3. 焙烧实验：将锌精矿放入高温管式炉中，通入氧气，控制炉温在800-1000℃范围内，焙烧一定时间；4. 冷却：将焙烧后的样品取出，放入干燥器中冷却至室温；5. 测定：采用化学分析等方法测定焙烧前后的锌精矿成分，计算锌精矿焙烧率。
五、实验结果与分析1. 锌精矿焙烧率根据实验数据，锌精矿焙烧率计算如下：焙烧率 = (焙烧后锌精矿中锌含量 / 焙烧前锌精矿中锌含量) × 100%2. 影响焙烧效果的因素（1）焙烧温度：焙烧温度对锌精矿焙烧效果有显著影响。
温度过高，会导致氧化锌挥发；温度过低，则反应速率慢，影响焙烧效果。
实验结果表明，在800-1000℃范围内，焙烧效果较好。
（2）焙烧时间：焙烧时间对锌精矿焙烧效果也有一定影响。
焙烧时间过长，会导致氧化锌挥发；时间过短，则反应不完全。
实验结果表明，在焙烧时间为2小时时，锌精矿焙烧效果较好。
（3）氧气流量：氧气流量对锌精矿焙烧效果有重要影响。
氧气流量过小，会导致反应不完全；流量过大，则可能导致氧化锌挥发。
实验结果表明，氧气流量控制在100-200L/h时，锌精矿焙烧效果较好。
（4）锌精矿粒度：锌精矿粒度对焙烧效果也有一定影响。
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。
二氧化硫在触媒层中的转化反应温度在400℃以上。
烟气通过多段出来的烟气换热，烟气温度达到420℃左右进入触媒反应，再进入第一吸收塔用98%的循环浓硫酸吸收三氧化硫。
尾气经尾吸塔用石灰水吸收残余的二氧化硫和三氧化硫后达标排放。
93%浓硫酸（也称干燥酸）吸收水份后浓度下降，而98%的浓硫酸（也称吸收酸）吸收三氧化硫后浓度增加，将干燥酸和吸收酸互串，就可以维持循环酸的浓度平衡，如浓度过高则加水稀释。
【doc】锌精矿沸腾焙烧烟气两转两吸工艺制酸的生产实践
锌精矿沸腾焙烧烟气两转两吸工艺制酸的生产实践工程设计与研究ENGINE~RINGDEsINGANDRESEARCH总第74辣199H瞰2居}锌精碳沸腾焙烧烟气两转两吸工艺制酸的生产实践朱秉彦【提要)柳州锌品厂硫酸车间3I系统由我院首执设计.并于l98睥l2月建成投产.是国内冶炼烟气较早采用的两转两吸制酸系统t本文根据三年来的生产宴践?简要介绍了谤系翁的设计和生产情疆.并对存在问琏进行论证和分析.一,前言柳州锌品厂硫酸车阃,原有两套锌精矿氧化沸腾焙烧烟气制酸系统(称l'系统,2'系统),均为水洗净化一转一吸生产工艺,转化率为94-_95两■排放尾气的soi浓度高达3000--4000ppm,为了解决环境污染.新建了硫酸3'系统代替1系统.3'系统采用丁两转两吸制馥工艺,逮是国内冶炼烟气制馥较早采用的先进制酸工艺,l985年由我院设计,1987年12月建成投产,至今已运行三年多,生产正常,并达到了预期的效果.二,设计简况1.没计条件设计规模:8o吨/天(浓度为100呖硫酸):进转化系统烟气量:l10l8米./时(标祝):进转化系统烟气成分(千基):sO7啊,O2l0.26嘶,N2.74%2.工艺旅疆殛技术参赦选用文一一泡一一文水洗净化两转两设接触法生产硫酸.其中:转化流程选用(3+1):换热方式选用II——Ⅳ,I.净化率97嘶,总转化率99—呻9.5嘶.总吸收率99.95呖.各段转化率及进口温度的选定值予表1. 囊1鲁段转化率疑■蠢◆t,\转化段数技术参数,\—段段E般四段进口温赛()43O46030400出口温崖()$6S4964241499--99.5转化率(集计,)698,lC:捷转化率驰.86】平街转化率()B1.9931978～99魅操分配率()30【203O5.转化藏程转化流程见图1圈1转化流程圈4.主要特点工艺设计有如下特点;f1)转化流翟和换热方式成熟,具有升总第r4期辞精.沸吩焙烧烟气两转两吸工艺制袋的生产实践7..__--__l_-_-…Ll一^一～一一一一H____'_____-__-__l--l_l__u_Iu一"—l-H___lI__...●●__.●一温快,热平衡好转化率高的优点.腐蚀.为了减少sO:浓度波动的影响,确保(2)触媒采用一,四层多,二,三层少的分配形式,有_和J予提高总转化率.设备设计有如下特点:(1)转化器的立桂采用耐高温低铬铸铁,进口设分布板:三,四层隔板设膨胀结构(2)换热器下部采用新结构,使换热器内的列管不受气流直接冲刷和腐蚀,可延长列管的寿命.一(3)干燥塔和一蹶塔出口均设金属丝网除沫器,减少酸沫对换热器的腐蚀..(4)采用了导热系数较低的硅酸疆纤维板外加蛭石的新型保温捌料,减少了系统的热损失.三,生产实践该厂硫酸3系统从试生产至今,大致可分三个阶段:1987年12Yl至1988年3月为试生产阶段,1988年4月至1990年4B为正常生产阶段,1990年5—3月为节电攻关阶段.试生产期间,由于炉况不稳定,烟气中的SOt浓度波动很大,转化一段虽已反应,但二,三段温度上升缓慢,加上副线偏小,致使=,三段转化率过低,而四段反应大,进出口湿度差达60—1O0℃,所以,总转化率仅在95～96呖之间,并不茕维持白热平衡后来增加了9,l0副线,情况大有改变,各段温度均能达设计值,1988年1月出现了白热平衡.转化率最高达99.15呖,生产逐渐转入正常.投产三年多来,烟气中的SOz浓度一直波动在4—9呖之间,加上开停车频繁(据统计每月在l0—15次之间),净化指标特别是水分达不到要求(含量为0.3—0.8克/米.)同时,由于制酸生产和冶炼生产不够协调等原因,造成进1和2吸收塔的烟气温度偏低(分别为135一l45"C和115～120℃),致使3,4抉热器常有冷凝酸出现,并对其产生转亿系统躺热平键,枉较长时间内,经常使用一,四段进口宅妒(开l…2缆,每组约50千瓦).应该说,有气量8iso浓度还是比较稳定,由于管理上的原因但电炉仍不能关闭.因此从1990年5月开始,车间为了解决热平衡和冷艇酸的问题,采取了加强系统保温,加大触媒量使用部分低温触媒等措施.争取不使用电炉.这些措施收效很大,据粗略统计5月有3天.6月有8天,T月有22 天,8月有11天.连续不开电炉生产,这充分说明制酸系统可以长期维持自热平衡.同时每吨赣的电耗也下降.见表2.袭2.历年馥电耗===习赓/吨酸1988年(6)月:均1989年平均1990年(1—4)月,均l990年5月1990年6.f亍1990年7t990卓8月i3S.1l2o12S.4…^9964.681,8目前生产的各项指标均达设计值(1)硫酸产量80—90吨/天(浓度为98 硫酸),最高达94吨/天.(2)进转化烟气量l20o0～14000米./时(标况.下同)(3)进转化的烟气含水0,3—_o.4克/米最高达0.8克/米.酸雾0.003克/米.. (4)进转化器的SOz浓度和转化率,见表3.(5)转化器各段温度参数几组比较典型的操作参数见表4. (6)排空尾气SOz浓度平均527～1160 ppm.最佳值为400--500ppm.四,生产中出现的问题分析工程设计与研究总第'艉囊3避转化薯的SOt浓虞和转化事卑茴l2l3jisl9}S07.37.47.27.57.57.37.i7.37.07.17.1/7.2i9明年转化率9598598.898.297.596.596.497.797.096.897.597.2S0i5.6l6.'.886.6B6.257.687.047.0i7.106.856.8|6.7,I9B9年转化卑99.298.598.399.2搴9.2睁24蛾l'8.7孵.97%.钾粥.94 S0j77.16.67.17.07.6.11,,e年转化率98.898.5畹298.798.4蛆.498.S囊4比较奠翌■作●t转亿臣教l二三段时间,\\I八口1出口^口l出口SO,变化范周1989年7月7日旱班平均l436l啪年2月l9丑早班平均l434t99D年月22,日中班平均l420注:不开电炉.S70S5174S545S4411.转化热平衡与控翻热平衡的措施(1)转化热平衡3'系统几年来的生产实践说明,烟气中的S0t浓度稳定在7—7.5嘶时,系统可维持自热平衡,而低于7嘶时则要开一组或几组电炉加热来维持热平衡.这与理论分析有较大的差距,造成这种现象的主要原因是:④系统保温效果差.由于施工质量.加上设计未考虑防雨层,致使保温层开袭较多, 散热较严重:若加强保温,估计最低自热平衡的SOt浓度可降低0.5嘶左右.②炉子及收尘系统的管理不够协调.未能保持气浓和气量的稳定.据了解.开炉前期,炉况较好,气浓较稳定但中,后期,由于氧化锌烟尘牯度大,收尘系统容易堵塞,若不及时清理,就影响炉子的正常生产,气浓和气量得不到保证,气浓和气量均发生被动,这样就使制馥系统无法正常生产.③转化反应后移.本来冶炼烟气的Oz/5l25235i6435{45044346,3447I4894364334104524584384"-'97.2—95.4—9S0l比较大(奉设计为1.466).一次转化率应该比较高,但事实并非如此.主要是由于SOt辛良度有波动,在生产时,有一半时间为7—9.有一半时间为4—7,而进转化的烟气吉水较高,以及烟气中央带少量的有色金属矿尘.影响了触媒的活性.造成各段转化沮度处于不稳定状态.致使反应后移,从而影靖了转化系统的热平衡.如1989年,当s0澈度较低(7嘶)时,一次转化率平均为87.06%(见表5).估计一段转化率约为50—6o嘶,因而一段入El温度很难确保,在这种情况下,一段进口温度必须提到440℃以上.才能使其他各段入El温度达到要求;事实上,在气掀较低和波动情况下,要维持各段的正常温度,若采用转化副线也很堆调节,所以,只好经常开电炉以确保系统的热平衡.?当SOz浓度较高(8.5—9嘶)时,由于气体中含氧量低,会使一段触媒起燃温度相总弟期锌精矿沸腾焙烧烟气两转两吸工艺制酸的莹产实践寰5一九八九卑虞sO藏毫耱靶事誊标一定冈一一数一l1l9I一厂I8jl2_f一二[竺I竺:进转化器5.616.586.886.6S6.257.687.047.0l7.16.8S6.86.77S02()平均排空(PPm)627}11601J10770561卵S52/4.tO007al",排空最佳值400lS005005o04001;00枷5∞钟8蛳5呻一次转化均酊?6783.4182.4786.57.7985I.58919185.S88.098a.6887.06率(%)最佳值jg3.08.89.81g3.5294.7693.5192.9893.6蚰.8490.59I.82帕.2S二次转化皿妁93.5190.9690.392.5993.4594.4591.559091.0386.3190.90,i."睾()最佳值94.他93.82虹.86,94.4495.0795.992.8【'2."%.37.I}总转化串.平均199.2;8.l98-39999-2l99-99.2'I99-l9B?l赔-钾l椰?钾l蚺?9,1()最佳值/99.40I99.4l99.3899-499-5l帅-3795I}99?42:99-黯I99?''l'.'.ItI1l『进转化器最高值/}8.4/8.0f.l8.'l8.98.1l0.0l8.7-9ISO2()相应一次转化率/77.43/9.181.0l87-l91+590.93【86.56l85-06I80-5;3l说明:由于取样有时间差,故平均排空的SO:量有一定误差应增高.一般一段温差只有i00℃左右,反应中的sOI浓度较高,且较稳定,所以,可以也后移,但由于较高的SOt浓度易于调整,维持系统热平衡(见表6).故能维持自热不开电炉.19g0年以来,烟气上述情况说明,由于影响冶炼的因素较毫6190年7—9月转化蕞肇螺伟t鼍f}一次转忧率附注进嗳口l进收()I{s舶543al鸵}51177;128-8.589均不l990年8月18日日平均33534)h5415;3545749442947167l1278.4-49l开电L990年9月7日日平均l433sslss.163}1298.688S.7妒多,致使烟气波动大.尤其是SO=浓度变化会影响总转化率和热平衡.尽管可以通过副线调节,但调节频率也不易调节到摄佳值.(2)控制热平衡的措施为了使转化达到热平衡,经过柳州锌品厂多年的生产实践也摸出一些控制措施.主要归纳如下:①在正常情况下,进转化器的SOt浓度应维持在7叻左右.若加强保温和管理,进转化器的SO浓度可控制在7±0.5嘶左右,才能维持系统的自热平衡.⑦转化各段进口的烟气应控制在较适宜的温度范围内(见表7).@一,四段触媒层各采用50嘶S1o7低温触媒.以降低一,四段起燃温度.④为了增加热稳定性,触媒的充填定额由280升/日吨酸增至300升/日吨酸.④为了减少散热损失,3'热交换器SO.总笫'期丧7转化器各段进口烟气的适宜沮度—一二__lll竺===竺出口至l吸收塔进口的气体管道,l吸收塔出口至4热交换器sO进口的气体管道均采取保温措施可以减少l0—_20℃的温度损失.@整个转化系统应加强保温,以减少散热损失.2.接热面积及副线设计率设计的总换热面积为2699米(33.7米./吨?天按SOz浓度为6%考虑).在试生产中发现,转化升温时,二,三段进口的气体温度上升较慢(尤其是二段进口),往往要3—4个班才达到正常同时一段进口温度必须提高到440%]上才能使二,三段达到正常温度;当气浓波动时,二段进I:1温度很容易低于440~C,三段进口温度也低于420 ℃,四段温差就明显增大,开电炉也很难维持各段温度正常.笔者认为,造成上述现象主要原因有二:①冶炼烟气量和SO浓度波动较大:@副线调节较困难(在试生产时,已增加了两条巾400毫米的副线,情况已有好转)近年来的生产实践证明,现有的设计已能够确保转化系统在自热平衡下正常生产.至于I,Ⅱ换热器的面积多大更为合理,需作热平衡测定才能判定.副线的设计应易于调节,以适应sO浓度波动和加速炉气升温,最好以短路为主;冷激副线一般使用较少,但可视SOz浓度确定是否设置.5.系统阻力率设计的系统阻力较大,总阻力约(4--4.2)×l0'帕(不包括烟气收尘的设备阻力),罗茨风机进I:1负压达(2.1—2.25)×l0'帕阻力大的主孪原因是:①进净化工段前的烟气电除尘效果差.烟尘中的钳,锌微粒易堵塞泡沫塔的第一,二层塔板.②2文氏管喉管速度大(80—85米/秒).为了降低系统阻力,应采取如下插施:①加强电除尘器管理,提高收尘效果.②适当增大泡沫塔的第一层塔扳开孔直径.③将2文氏管改为阅冷器加电昧雾器,这样既可以保证系统降温,又可除去部分挥发性的金属烟尘,起净化指标把关作用j 但投资稍高.估计lO年内可以回收投资. 五,对转化流程的看法针对冶炼烟气sO低,波动太,开停车频繁,经常调节副线等特点.笔者从国内几家中,小型锌冶炼厂两转两吸铺酸的实践来看,认为(3+1)转化流程用于冶炼烟气制酸要达到自热平衡是可以的.但要有如下几个条件:1.SO!浓度稳定在6.5—7.5∞2.转化率分配及有关参数的选取要合理,调节副线应灵活.3.保温效果好.4.加强操作管理目前往往比较困难是制酸生产要绝对服从冶炼操作(炉子操作)构要求.这就容易造成烟气量和S0浓度的变化,因而寻求适应SO浓度变化的转化流程显得尤为重要. 笔者认为,处理低浓度SO烟气,用鲁奇式(2+2)转化沆程加文丘里高湿吸收较为理想.此流程的关键是经热浓酸吸收后的一扶转化气,出文丘里时烟气温度仍达120℃,因而进二次转化的烟气温度比常规漉程高约5o ℃,这样可以减少二次转化所需的换热量.与常规流程比较,此流程所需自热平衡的SOt浓度相应可以降低约l～2铀,比较适应于低浓度SO柏冶炼烟气采用.我院曾趣波兰某厂制酸车间考察过,此类流程掌握了一定的资料,并准备开发这一技术,争取早日用于国内的低浓度SO烟气制酸生产.。
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。
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：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。
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究现状与进展
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究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。
沸腾焙烧又称流态化焙烧，是众多焙烧方法中的一种。
所谓的沸腾焙烧是指将所要处理的固体破碎，研磨成细粉，增加固体与气体的接触面积，缩短颗粒内部的传递和反应距离。
自下而上流经这些粉料的气体，在达到一定速度时，会将固体颗粒悬浮起来，使之不断运动，犹如沸腾的水，故称沸腾焙烧。
沸腾焙烧的基础是固体流态化，用沸腾焙烧炉焙烧锌精矿，炉内热容量大且均匀，温差小，料粒与空气接触表面积大，反应速度快，强度高，传热传质效率高，使焙烧过程大大强化，产品质量稳定生产率高。
下面主要叙述在湿法炼锌中沸腾焙烧过程的发展和应用现状。
1 湿法炼锌中沸腾焙烧过程的发展和应用现状1．1 在制粒焙烧方面的研究情况李芳、张建彬，张起梅等[1]在锌精矿制粒沸腾焙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，对提高锌冶炼金属回收率具有重要的意义。
他们进行了锌精矿制粒焙烧的试验研究，重点分析了制粒粘合剂的选择和制粒焙砂质量控制。
在沸腾焙烧试验中，针对焙砂质量及其影响因素诸如焙烧温度、原料粒度、过剩空气系数和物料在炉内的停留时间等进行了研究；另外通过适当减少加料量，使相应提高过剩空气系数，延长停留时间，Pb的脱除有所降低，同时s脱除效果亦有明显提高。
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30.4 t/m2·d，炉温控制得当，风量均匀，焙砂质量可以达到Pb<1.0%，Cd<0.05%，S<1%的控制要求。
沸腾炉操作温度可控制在1140～1180℃，比现有粉状物料焙烧操作温度提高60～80℃。
靳澍清、刘丽珍、吉正元等[2]在锌精矿造粒、焙烧试验研究中采用几种粘结剂进行造粒试验，对成粒矿进行静态焙烧试验，提出造粒和焙烧试验工艺条件及参数，粒矿进行静态焙烧试验，为大规模的生产奠定了一定的基础。
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二、简答题
1、干燥原理利用浓硫酸具有强吸水性而干燥烟气。
吸收原理当含有SO3的烟气现浓硫酸接触时，SO3选择性地溶解在浓硫酸中，该过程的化学反应式为
转化原理二氧化硫烟气。
SO3+H2O H2SO4+Q
转化原理二氧化硫烟气在钒催化剂触媒的作用下氧化为二氧化硫，化学反应式为
SO2+1/2O2 SO3+Q
2、从氟和氯对电解过程分别对阴极，阳极产生化学腐蚀和对电解生产环境的影响方面叙述，以及不经过焙烧ZnO堆比重小，不利于浸出等方面说明。
3、我厂是低温氧化（硫酸化）焙烧。
基本的区别是：a、焙烧温度，前者1050℃～1100℃，后者850℃～900℃；B、过剩空气系数，前者5％～10％，后者25％～30％。
4、焦粉在室内起的作用是：a、还原剂b、提供生产过程中所需的热量。
C、疏松物料。
第二问根据答案给分。
5、可从鼓风量、加料，锌精矿的水份和粒度等方面看其是回答正确给分。
1、当空气被鼓进沸腾炉内固定物料层时，物料的状态随着气流速度变化而变化。
随着气流速度的上升物料颗粒由静止开始蠕动并开始相互分离，体积开始膨胀。
当气流速度达到或超过临界速度值时，物料粒子作紊乱运动。
只要气流速度不超过极限值，物料粒子就在一定高度范围内翻动，象液体沸腾一样，称为流态化床，即形成沸腾层。
2、在1100℃～1300℃的高温下，浸出渣中的铅、锌、铟、锗等有价金属（主要是MeO状态部分呈MeS状态）被CO还原为金属而挥发进入烟气，在烟气中被氧化成氧化物，随烟气离开挥发窑，被收集在收尘器内，主要化学反应式：
C+O2=CO2 CO2+C=CO
MeO+CO=Me+CO2
Me+1/2O2=MeO
3、二氧化硅在焙烧过程中与锌和铅等金属分别生成相应的硅酸盐，特别是硅酸盐，由于其熔点低，很容易使炉料粘结，影响沸腾炉的正常生产。
另外硅酸盐在浸出过程中呈胶体状态，造成浸出、澄清、过滤困难，严重时引起净液工序不能正常接收中性上渣液，而新液产量供不上，使大量溶液集中在浸出工序，使整个生产系统生产平衡和体积平衡状态打乱。
二、简答题
1、SO2烟气制酸过程中的干燥原理，吸收原理，转化原理分别是什么？（能用化学反应式表示的必须写出化学反应式）
2、我厂炼锌流程中，挥发窑产出的氧化锌为什么要经过多膛炉焙烧后才能送浸出？
3、我厂锌精矿沸腾焙烧是氧化焙烧还是硫酸化（低温氧化）焙烧？两种焙烧在操作条件上最基本的区别是什么？
4、挥发窑生产过程中，焦粉在窑内起何作用？你对减少焦粉单耗、降低窑渣含锌有何建议？
5、导致烟尘不溶（残）硫高的主要因素有哪些？
四、论述题
1、试论述沸腾炉内沸腾层的形成过程。
2、简述用挥发窑处理浸出渣的基本原理并写出主要化学反应式。
3、简述锌精矿中二氧化硅在系统生产过程中产生的不良影响。