锌精矿焙烧课计
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1、设计任务
设计一个年产10000吨电锌厂焙烧车间〔初步设计〕1.1、原始数据
电锌年产量:10000吨
锌精矿的化学成分〔%〕
1.2、技术条件选择
沸腾层高度:1.5m左右
空气过剩系数:
沸腾层温度:850~900C
炉顶温度:820~870
炉顶负压:-10~30Pa
直线速度:~
出炉烟气量、温度:900
1.3、技术经济指标
年处理锌精矿:
年工作日:300天
沸腾炉炉床面积:28m2
沸腾炉炉床能力:5.2t/(m2d)
焙烧矿产出率〔包括烟尘和焙砂〕:88%〔占锌精矿的〕
烟尘含锌量:54.89%
焙砂含锌量:1%
焙烧料含锌量:48%
脱硫率:93.6%
焙烧锌直收率:52%
冶炼总回收率:95%
出炉烟尘含量:35%〔占焙烧矿的〕
量:9365%〔体积百分数〕出炉烟气SO
2
烟尘含Ss量:1.73%
焙砂含Ss量:0.4%
2-量:2.14%
烟尘含Sso
4
2-量:1.10%
焙砂含Sso
4
2、原始资料
、锌矿的分布及品位
截至2002年,全世界查明锌储量为20000万吨,储量根底为45000万吨,现有储量和储量根底的静态保证年限为23年和51年。锌储量和储量根底占锌资源量的%和%。中国锌的储量和储量根底均居世界首位,已成为世界最大的铅锌资源国家。
根据统计资料,在我国铅锌储量中铅锌平均品位只有 4.66%,而根据目前铅锌价格水平和本钱水平,只有铅锌(1:2.5)合计地质品位在7%~8%以上的地质储量才是能经济利用的储量,目前我国能经济利用的铅锌合计储量只有万吨,仅占总储量的 42.6%。
锌在自然界多以硫化物的状态存在,主要矿物是闪锌矿〔ZnS〕,但这种硫化矿的形成过程中有FeS固溶体,成为铁闪锌矿〔nZnSmFeS〕.含铁高的闪锌矿会使提取冶炼过程复杂化。流化床的地表部位还常有一部打分被氧化的
氧化矿,如菱锌矿〔ZnCO
3〕、硅锌矿〔Zn
2
SiO
4
〕、导极矿〔H
2
Zn
2
SiO
5
〕等。
我国铅锌储量较多的省(区)主要是云南、广东、甘肃、四川、广西、内蒙古、湖南和青海等八省(区),其铅锌储量占全国总储量的80.7%。大中型锌矿187处,探明资源总量7961万吨,储量1950万吨,其中大型锌矿区44处,探明资源总量5352万吨,储量 1553万吨,分别占全国的 58.1%和76.6%。
目前已探明的储量主要集中在云南、广东、内蒙古、江西、湖南和甘肃等六省。各大区储量见下表:
中国铅锌资源各大区分布比例〔%〕表
2.2、精矿的组成成分
铅锌矿的开采分露天开采和地下开采两种。由于金属品位不高,铅锌共生,并含有大量的脉石和其他杂质金属,矿石需先经过选矿。通过采用浮选法优先选出锌精矿,副产铅精矿和硫精矿。我国某些大型企业铅锌矿产出的锌精矿成分实例如下表。
硫化锌精矿是生产锌的主要原料,成分一般为:锌45%~46%,铁5%~15%,硫的含量变化不大,为30%~33%。可见,锌精矿的主要组分为Zn,Fe和S,三者占总重的90%左右。硫化锌精矿是生产锌的主要原料,成分一般为:
Zn45~60%,Fe5~15%,S30~33%,浮选精矿粒度较细,90%为0.07mm,堆密度
1.7~
2.0g/cm3。
锌精矿化学成分
锌精矿成分实例〔%〕表
硫化锌精矿的粒度细小,95%以上小于40um,堆密度为1.7~2g/cm3.在选用精矿氧化焙烧脱硫设备时,应当充分利用精矿粒度小、外表积大、活性高、
硫化物本身也是一种“燃料〞的特点,使硫化锌能迅速氧化成氧化锌,又能充分利用精矿的自身的能量。
、锌精矿的物理及化学性质
锌精矿一般是由铅锌矿或含锌矿石经破碎、球磨、泡沫浮选等工艺而生产出的到达国家标准的含锌量较高的矿石。精矿在空气的氧化开始是在颗粒的外表进行的。当精矿粒度较小时,会有更多的气固接触,单位面积内反响的硫化锌就会增加。但随着反响的进行,粒子外表形成一层坚硬的氧化锌壳,于是气流中的氧化分子穿过氧化锌层才能到达反响界面,增加了氧气的扩散阻力,从而减慢了硫化锌例子中心局部的氧化程度,所以粒度较小的精矿有利于扩散过程,保证硫化锌氧化得更完全。
矿物物相组成:其物相包括:ZnS、CdS、PbS、CCuFeS
2、FeS
2
、Fe
7
S
8
、CaCO
3
、
MgCO
3、SiO
2
其他等。
2.4、锌的用途
〔1〕. 钢材的镀锌方面,起防腐作用。
〔2〕. 优良的合金,如做装饰品的铜锌合金(黄铜),Cu-Sn-Zn形成的青铜,作为耐磨合金的Cu-Sn-Pb-Zn合金。
〔3〕. 锌可以制造用于航天仪表上的Ag-Zn电池。
〔4〕. 利用Zn熔点低的特点,还可浇铸精密铸件。
〔5〕. 锌在冶金工业中作为复原剂,化学工业中作为制造颜料用的原材料。
2.5、结构设计的注意点
〔1〕、为便于操作,炉篦深度不宜超过2mm;沿炉篦宽度设一个炉门。
〔2〕、炉膛高度以易于操作为原那么。
(3)、炉膛长宽比宜选用3:1。
(4)、炉膛应成断面放大式,与垂直面成22°。
〔5〕、炉膛内最边壁的风帽与炉内壁距离为20-30mm。
〔6〕、筑砌内、外层耐火砖、红砖时砖缝要错开,且之间要有搭接砖。
〔7〕、外层砖筑砌完后,外圈要用钢架拉起来,以增加其钢性、整体牢固性。
〔8〕、当用煤量大于180kg/h时,加煤应采用机械加煤、出渣。