有色冶金毕业设计答辩

硫化锌精矿的焙烧大都采用沸腾炉焙烧， 硫化锌精矿的焙烧大都采用沸腾炉焙烧，有 的还采用多膛炉焙烧或悬浮焙烧， 的还采用多膛炉焙烧或悬浮焙烧，沸腾炉焙烧是 在焙烧过程中使空气自下而上地吹过固体炉料层 使固体颗粒相互分离，不停地翻动， ，使固体颗粒相互分离，不停地翻动，有效地进 行硫化物氧化反应的强化焙烧过程， 行硫化物氧化反应的强化焙烧过程，从而使焙烧 速度达到最大。沸腾炉所用设备简单， 速度达到最大。沸腾炉所用设备简单，易于实现 自动化控制，沸腾焙烧的应用是在1944年开始， 1944年开始 自动化控制，沸腾焙烧的应用是在1944年开始， 首先用于硫铁矿的焙烧，1952年才应用到炼锌工 首先用于硫铁矿的焙烧，1952年才应用到炼锌工 业中。我国于1957 1957年末建成第一座工业沸腾焙烧 业中。我国于1957年末建成第一座工业沸腾焙烧 炉并投入生产, 炉并投入生产,且在后来新建的炼锌厂都采用了沸 腾焙烧 。
本设计焙烧工段采用的经济技术指标如表所示
第四章 锌精矿流态化焙烧冶金计算
1.锌精矿物相组成冶金计算 锌精矿物相组成冶金计算 2.烟尘产出率及化学成分和物相组成计算 烟尘产出率及化学成分和物相组成计算 3.焙砂产出率及其化学与物相组成计算 焙砂产出率及其化学与物相组成计算 4.焙烧需要的空气量及产出烟气量的组成 焙烧需要的空气量及产出烟气量的组成 计算 5.热平衡计算 热平衡计算
目前国内外工厂广泛采用的硫态化焙烧炉主要有两种类 一种是带前室的直筒型， 型，一种是带前室的直筒型，另一种是鲁奇形上不扩大型 因为鲁奇型炉与前者相比较，有如下优点： 炉。因为鲁奇型炉与前者相比较，有如下优点： 设备的生产率高，对于上部扩大型炉，按流态化床面积计 设备的生产率高，对于上部扩大型炉， ，精矿的处理能力高； 精矿的处理能力高； 烟气体积小， 浓度高达10%左右，有利于收尘和制酸； 10%左右 烟气体积小，SO2浓度高达10%左右，有利于收尘和制酸； 生产过程稳定，操做简单， 生产过程稳定，操做简单，可用电子计算机控制和调节生 产； 余热利用好，生产高压蒸汽，除供本厂消耗外， 余热利用好，生产高压蒸汽，除供本厂消耗外，至少有一 半可供发电； 半可供发电； 因此本次设计采用鲁奇型沸腾炉焙烧工艺。 因此本次设计采用鲁奇型沸腾炉焙烧工艺。
火法炼锌工艺存在着环境污染严重、 火法炼锌工艺存在着环境污染严重、工厂劳动 条件差、金属回收率低等缺点。 条件差、金属回收率低等缺点。而采用湿法炼锌工 艺有利于改善劳动条件，减少环境污染； 艺有利于改善劳动条件，减少环境污染；金属回收 率高，产品质量高；并且有利于实现生产连续化、 率高，产品质量高；并且有利于实现生产连续化、 自动化、大型化；能综合回收10多种有价元素， 10多种有价元素 自动化、大型化；能综合回收10多种有价元素，可 以产出高品位锌；在原料的综合利用、 以产出高品位锌；在原料的综合利用、综合能耗的 降低、经济效益的增加等方面也较为满意。 降低、经济效益的增加等方面也较为满意。随着国 家对环保要求日趋严格， 家对环保要求日趋严格，湿法炼锌无疑成为锌冶金 的一种主导方法， 的一种主导方法，所以本设计确定采用湿法炼锌工 艺。
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
绪论 工艺流程的选择与论证 技术经济指标的选择与论证 锌精矿流态化焙烧冶金计算 主体设备和辅助设备的选择 三废处理及环境保护
第一章 绪论
现代冶金锌的生产方法分为火法和湿法两大类 火法炼锌首先将锌精矿经行氧化焙烧或烧结焙烧， 火法炼锌首先将锌精矿经行氧化焙烧或烧结焙烧，使 精矿中 ZnS变成 ZnO，以便被碳质还原剂所还原。由于 变成 ，以便被碳质还原剂所还原。 锌的沸点较低，在高于其沸点的温度下还原出来的锌将呈 锌的沸点较低， 蒸气状态从炉料中挥发出来，这样，锌便与炉料中其他组 蒸气状态从炉料中挥发出来，这样， 分分离。锌蒸汽随炉气一道进入冷凝器，在冷凝器内冷凝 分分离。锌蒸汽随炉气一道进入冷凝器， 成液体锌。与锌一道呈蒸汽状态进入气相的还有其他易挥 成液体锌。 发的杂质金属，如镉和铅，这些元素会影响锌的纯度，须 发的杂质金属，如镉和铅，这些元素会影响锌的纯度， 将冷凝所得的粗锌进行精炼。 将冷凝所得的粗锌进行精炼。 湿法炼锌由于它具有生产规模大、能耗较低、劳动条 湿法炼锌由于它具有生产规模大、能耗较低、 件较好、 件较好、易于实现机械化和自动化等优点而得到迅速发展 湿法炼锌处理硫化锌精矿一般要预先进行焙烧， 。湿法炼锌处理硫化锌精矿一般要预先进行焙烧，使硫化 锌变成易于被稀硫酸溶解的氧化锌。 锌变成易于被稀硫酸溶解的氧化锌。
第二章 工艺流程的选择与论证
火法炼锌工艺有平罐蒸馏法、竖罐蒸馏法、 火法炼锌工艺有平罐蒸馏法、竖罐蒸馏法、电热蒸馏 法和密闭鼓风炉法等， 法和密闭鼓风炉法等，几年前在边远地区采用原始的马槽 马鞍炉、四方炉平罐炉炼锌，由于其能耗高、 炉、马鞍炉、四方炉平罐炉炼锌，由于其能耗高、回收率 浪费资源、污染环境，已被国家明令禁止生产， 低、浪费资源、污染环境，已被国家明令禁止生产，现已 基本关停或改造。 基本关停或改造。 几种方法共同的特点是利用锌的沸点(906℃)较低，在 几种方法共同的特点是利用锌的沸点(906℃)较低， (906℃)较低 冶炼过程中用还原剂将其从氧化物中还原成金属锌，并挥 冶炼过程中用还原剂将其从氧化物中还原成金属锌， 发进入冷凝系统中冷凝成为金属锌，从而与脉石和其它杂 发进入冷凝系统中冷凝成为金属锌， 质分开。硫化锌精矿通常通过焙烧和烧结氧化为氧化物， 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 然后进行还原、冷凝得到粗锌，粗锌经精馏得精锌。 法冶金工艺中由于使用还原剂,产生大量的温室气体，在不 法冶金工艺中由于使用还原剂,产生大量的温室气体， 同程度上对大气环境都有污染。 同程度上对大气环境都有污染。
冶金计算总原则： 冶金计算总原则： 质量守恒定律（ 质量守恒定律（进入系统的物料量 =系统输出的物料量 能量守衡定理(能量收入= 能量守衡定理(能量收入=能三章 技术经济指标的选择与论证
焙烧温度 焙烧产物的质量很大程度取决于焙烧的温度。 焙烧产物的质量很大程度取决于焙烧的温度。流态 化层的温度是通过调整加料量， 化层的温度是通过调整加料量，鼓风量以及二者之间的 比例来确定的。在鼓风量固定的情况下， 比例来确定的。在鼓风量固定的情况下，流态化层的温 度主要取决于较量的均匀性。有时由于锌精矿的品位， 度主要取决于较量的均匀性。有时由于锌精矿的品位， 加料量和鼓风量的波动， 加料量和鼓风量的波动，会使炉内流态化层的温度发生 波动。 波动。 鼓风量和过剩空气系数 为保证焙烧过程中硫化物的氧化反应完全， 为保证焙烧过程中硫化物的氧化反应完全，需要一 定的过剩空气系数， 定的过剩空气系数，硫酸盐的生成要求较多的过剩空气 过剩空气系数加大，脱硫率增加，而铅、 。过剩空气系数加大，脱硫率增加，而铅、镉、脱除率 降低。但空气量又不能过少，以免对脱硫不利， 降低。但空气量又不能过少，以免对脱硫不利，产生升 华硫。 华硫。
30万吨电锌湿法炼锌厂焙烧车间设计 万吨电锌湿法炼锌厂焙烧车间设计
指导教师： 指导教师：胡宇杰
班级：冶金094 班级：冶金094 学生： 学生：罗凌云 学号：09395920417 学号： LOGO
本设计目的
1.掌握文献的查阅方法及技巧， 1.掌握文献的查阅方法及技巧，了解国内外锌 掌握文献的查阅方法及技巧 生产研究的现状，完成文献综述。 生产研究的现状，完成文献综述。 2.掌握技术经济指标的选择 掌握技术经济指标的选择。 2.掌握技术经济指标的选择。 3.熟练物料衡算和能量衡算过程计算 熟练物料衡算和能量衡算过程计算。 3.熟练物料衡算和能量衡算过程计算。
火法炼锌和湿法炼锌的第一阶段都要有焙烧作业， 火法炼锌和湿法炼锌的第一阶段都要有焙烧作业，但是它们之间既 有共同之处，也有不同点。火法炼锌厂的焙烧纯粹是氧化焙烧。 有共同之处，也有不同点。火法炼锌厂的焙烧纯粹是氧化焙烧。在焙烧 时力求尽可能地除去焙烧矿中的全部硫。 时力求尽可能地除去焙烧矿中的全部硫。同时也希望尽可能地挥发掉砷 和锑。在有些工厂还力求除去铅和镉。 和锑。在有些工厂还力求除去铅和镉。这样既得到铅镉多的烟尘作为炼 镉的原料，又可以使焙烧矿在还原蒸馏时得到较高的锌锭。 镉的原料，又可以使焙烧矿在还原蒸馏时得到较高的锌锭。在焙烧时还 要获得浓度足够大的SO 烟气，以满足生产硫酸的需要。 要获得浓度足够大的SO2烟气，以满足生产硫酸的需要。 湿法炼锌厂的焙烧实际也是氧化焙烧。 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，还要保留少量的硫酸盐， 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 另外，在焙烧时还要尽可能地减少铁酸盐的生成， 失。另外，在焙烧时还要尽可能地减少铁酸盐的生成，因为铁酸盐不溶 于稀硫酸溶液。 除砷锑和得到高浓度的SO2 SO2烟气等均 于稀硫酸溶液。而其余的如脱 硫、除砷锑和得到高浓度的SO2烟气等均 与火法炼锌的焙烧具有同样的目的。 与火法炼锌的焙烧具有同样的目的。
工业上湿法炼锌根据不同的原料，分别采用如下冶炼 工业上湿法炼锌根据不同的原料， 工艺：硫化锌精矿–焙烧 浸出–电积工艺 硫化锌精矿– 焙烧–浸出 电积工艺； 工艺：硫化锌精矿 焙烧 浸出 电积工艺；硫化锌精矿 直接加压酸浸–电积工艺 电积工艺。 直接加压酸浸 电积工艺。 硫化锌精矿高压氧化酸浸， 硫化锌精矿高压氧化酸浸，是将硫化锌精矿不经焙烧 ，在充氧高温高压下浸出，直接转化成硫酸锌溶液和元素 在充氧高温高压下浸出， 硫的工艺过程。该工艺具有有价金属回收率高； 硫的工艺过程。该工艺具有有价金属回收率高；工艺流程 简单，渣率小，消除了焙烧烟气的危害等一系列优点， 简单，渣率小，消除了焙烧烟气的危害等一系列优点，但 也存在显著缺点： 也存在显著缺点：渣中的重金属离子与硫酸根对环境造成 污染，高压对设备材质要求高，要求能耐磨腐蚀， 污染，高压对设备材质要求高，要求能耐磨腐蚀，进而使 设备的制造难度大、造价较高。硫酸锌精矿焙烧–浸出 浸出–电 设备的制造难度大、造价较高。硫酸锌精矿焙烧 浸出 电 积工艺工艺流程先进，渣率小， 积工艺工艺流程先进，渣率小，具有硫化锌精矿高压氧化 酸浸的优点， 酸浸的优点，同时克服了硫化锌精矿高压氧化酸浸的诸多 缺点，如污染小， 缺点，如污染小，对设备的要求不比硫化锌精矿高压氧化 酸浸高，生产成本较低。 酸浸高，生产成本较低。因此本次设计采用锌精矿焙烧湿 法炼锌工艺。 法炼锌工艺。