氧化锌生产工艺

氧化锌生产工艺流程

氧化锌是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。另外，氧化锌也可以进一步加工生成硫酸锌和碳酸锌，是一种重要的饲料添加剂。

铅锌矿物原料大多数都为铅锌矿共生，经过优先浮选很难达到铅锌完全分离。铅锌矿冶炼是将锌富集在渣中，然后用烟化炉处理炉渣，产出氧化锌或者次氧化锌。此外，湿法炼锌厂产出的浸出渣以及贫氧化锌矿经过回转窑烟化得到氧化锌或者次氧化锌。次氧化锌的主要成分是ZnO，只是品位一般为45%~65%。所谓“次"是指品位次，在我国广西、贵州、云南、湖南等等地方产量较大，其用途主要是进一步加工电解锌或氧化锌。下面主要介绍用回转窑生产氧化锌的工艺流程。

回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑或转窑），属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑（即活性石灰窑）用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。

在氧化锌生产过程中，从窑尾加入预先搅拌好的含有锌的矿粉、水渣、焦炭的混合物，一般选用皮带输送机加料。由于窑尾进料口小，皮带输送机输送的物料不一定能够全部进入窑内，所以一般要在窑尾设有返料仓，由皮带输送机上掉落下来的物料在返料仓灰斗收集然后送入配料车间继续使用。进入窑内的物料随着回转窑不断旋转向窑头方向运动，通过预热区提高物料温度，然后进入燃烧区。借助物料中焦炭的燃烧产生的热量，矿粉和水渣中的锌在一定温度下升华变为锌蒸汽。在引风机作用下，锌蒸汽从窑尾经过表冷系统降温，同时在这个过程中，锌被空气中的氧气氧化为氧化锌和次氧化锌，然后进入氧化锌除尘器被捕集。由于烟气中含有硫化物等酸性物质，需要在布袋除尘器后设置脱硫塔进行脱硫处理，然后才能排入烟囱。其他不能被升华的料渣和没有燃尽的碳粉、煤粉随着转窑的旋转，从窑头排出。由于锌被氧化需要温度较高，需要在窑头设置罗茨风机向窑内喷吹空气助燃。

氧化锌生产系统包括配料系统、回转窑、冷却系统、除尘系统和输送系统。