蒸馏炼锌冶炼工艺
炼锌工艺流程
炼锌工艺流程
《炼锌工艺流程》
炼锌是一项重要的工业生产过程，用于从含锌矿石中提取纯净的锌金属。
炼锌工艺流程通常包括矿石选矿、熔炼提取和精炼净化等步骤。
首先是矿石选矿阶段，通过矿石破碎、磨矿和浮选等步骤，将含锌的矿石和废料进行分离和提纯，得到高纯度的含锌矿石。
接下来是熔炼提取阶段，将选矿获得的含锌矿石放入熔炉中进行加热，使其中的锌矿石与其他杂质分离。
在高温条件下，锌矿石会被熔化并与其他金属材料分离，形成锌合金。
然后通过析出、冷却和凝固等过程，将锌合金分离提取出来。
最后是精炼净化阶段，通过电解、蒸馏或其他化学方法，将提取出来的锌合金进行进一步的精炼和净化，去除其中的杂质和不纯物质，得到纯净的锌金属。
整个炼锌工艺流程需要严格控制温度、压力和化学反应条件，以确保锌金属的纯度和质量。
同时还需要处理和处理生产过程中产生的废水、废气和废渣等环境污染物，保护生态环境。
总的来说，炼锌工艺流程是一项复杂而精细的生产过程，需要经验丰富的工艺工程师和高精度的设备，以确保生产出高品质的锌金属产品。
锌冶炼工艺
锌冶炼工艺锌是一种非常重要的金属，被广泛应用于制造各种机械设备、电子产品、建筑材料等领域。
锌冶炼工艺是将含锌矿石转化为锌金属的过程，是实现锌资源可持续利用的重要环节。
本文将介绍锌冶炼工艺的基本过程、技术方法以及未来发展方向。
一、锌冶炼的基本过程锌冶炼的基本过程可以分为三个步骤：矿石破碎、浸出和电积。
首先，将含锌矿石破碎成小块，然后通过浸出的方式将矿石中的金属铜和其他杂质分离开来，得到含锌的惰性氧化物。
接下来，将含锌的惰性氧化物送入电积槽中，在电解质溶液中通电，通过电化学反应将锌离子还原成金属锌，然后将锌收集起来，即可得到纯净的锌。
二、锌冶炼的技术方法1、浮选法浮选法是锌冶炼过程中最常用的分离技术，适用于处理含锌矿石中的硫化物矿物。
浮选法是基于矿物粒子与气泡之间的相互作用，通过向矿浆中加入气泡，使含锌矿石中的硫化物矿物上浮，然后被收集、脱水、干燥和加热，得到金属硫化物。
接着将金属硫化物送入炼铜炉中，熔化后将铜与锌分离开来，得到含锌的惰性氧化物，最终通过电积把锌分离出来。
2、直接冶炼法直接冶炼法是将含锌矿石送入高温炉中，与还原剂反应，将金属铜和锌一起还原，得到含铜、含锌的合金，再经过熔炼、铅转炉炼铜等步骤，逐步分离出铜和锌。
这种方法适用于含有较高锌含量的矿石，操作简单，但存在熔炼过程中杂质难以除去的问题，会影响锌质量。
3、氧化焙烧法氧化焙烧法是一种将含锌矿石先浸出然后通过氧化焙烧的方式将金属锌分离出来的方法。
首先将含锌矿石破碎、浸出，得到含锌的氧化物，然后将其在高温下进行热解，将氧化物还原为金属锌。
在这个过程中，氧化物中的杂质会被氧化或挥发，从而达到分离的目的。
三、未来发展方向锌冶炼工艺的未来发展方向主要包括以下三个方面：绿色化、智能化、高效化。
1、绿色化随着环保法规的不断收紧，以及社会对环境质量越来越高的要求，锌冶炼工艺必须向绿色化方向发展。
这就要求锌冶炼工艺能够尽量减少环境污染物的产生，如氧化焙烧过程中的二氧化硫排放、浮选过程中使用的药品等。
真空蒸馏5N高纯锌生产实践
1真空蒸馏5N 高纯锌生产实践符世继*，赵红梅，张侯文，李俊仪，陈元欣（驰宏科技工程股份有限公司，云南 曲靖 ６５５０００）摘 要：以０＃锌为原料，利用真空蒸馏技术生产高纯锌。
通过蒸馏模具设计、优化蒸馏温度和真空度，实现精馏产物中杂质的显著降低，关键是控制其中的铅、铜和铁，实现５Ｎ高纯锌的批量生产。
关键词：高纯锌；真空蒸馏；生产实践中图分类号：ＴＦ８１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１６－０００１－３Production Practice of 5N High Purity Zinc by Vacuum DistillationFU Shi-ji *, ZHAO Hong-mei, ZHANG Hou-wen, LI Jun-yi, CHEN Yuan-xin（Ｃｈｉｈｏｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｑｕｊｉｎ ６５５０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙ ｚｉｎｃ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｖａｃｕｕｍ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ０＃－ｚｉｎｃ． Ｔｈｅ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ ｃａｎ ｂｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｍｏｌｄ ｄｅｓｉｇｎ ， ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖａｃｕｕｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ． Ｔｈｅ ｋｅｙ ｉｓ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｅａｄ ， ｃｏｐｐｅｒ ａｎｄ ｉｒｏｎ ， ｔｈｅｎ ５Ｎ－Ｚｉｎｃ ｐｒｏｄｕｃｔ ｃａｎ ｂｅ ｍａｓｓ－ｐｒｏｄｕｃｅｄ．Keywords: ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙ ｚｉｎｃ； ｖａｃｕｕｍ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ； ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ收稿日期：２０２３－０６作者简介：符世继，男，生于１９７６年８月，硕士研究生，高级工程师，主要从事稀有金属、高纯材料研发及产业化。
锌冶炼常用的工艺流程
环境保护
资源利用
优化锌冶炼工艺可以提高锌矿石的利 用率，减少资源浪费。
合理的锌冶炼工艺能够降低对环境的 污染，保护生态环境。
锌冶炼工艺的历史与发展
历史回顾
锌冶炼工艺的历史可以追溯到古代，随着技术的不断进步， 现代的锌冶炼工艺已经实现了高效、环保和低成本的目标。
发展趋势
未来，锌冶炼工艺将继续向着更加环保、高效和可持续的方 向发展，同时探索新的技术和方法，提高锌的提取率和纯度 。
锌冶炼工艺的定义与特点
定义
锌冶炼工艺是指将锌矿石经过一系列 的物理和化学处理，提取出金属锌的 过程。
特点
锌冶炼工艺通常包括矿石的破碎、磨 细、浮选、焙烧、还原、精炼等步骤 ，以最大程度地提取和纯化锌。
锌冶炼工艺的重要性
经济价值
锌是重要的工业原料，广泛应用于镀 锌、黄铜、电池等领域，因此锌冶炼 工艺对于满足市场需求和经济价值具 有重要意义。
2023
锌冶炼常用的工艺流 程
汇报人：可编辑
2024-01-06
REPORTING
2023
目录
• 锌冶炼工艺概述 • 锌冶炼的原料准备 • 锌冶炼的还原熔炼 • 锌冶炼的粗锌精炼 • 锌冶炼的环境保护与资源利用 • 锌冶炼工艺的发展趋势与展望
2023
PART 01
锌冶炼工艺概述
REPORTING
2023
PART 05
锌冶炼的环境保护与资源 利用
REPORTING
烟气处理与余热利用
要点一
烟气处理
通过除尘、脱硫、脱硝等手段，降低烟气中的有害物质含 量，达到排放标准。
要点二
余热利用
将冶炼过程中的余热回收，用于发电、供热等，提高能源 利用效率。
锌冶炼火法冶炼工艺流程
锌冶炼火法冶炼工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 原料预处理。
破碎，将锌矿石破碎至一定粒度。
锌冶炼与熔炼技术
提高资源利用率
通过先进的锌冶炼与熔炼技术， 可以提高资源的利用率，减少浪 费，降低对环境的影响。
锌冶炼与熔炼的历史与发展
01
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历史回顾
锌冶炼与熔炼技术的发展 可以追溯到古代，随着科 技的不断进步，冶炼技术 也不断完善。
技术进步
现代的锌冶炼与熔炼技术 已经实现了高效、环保、 节能等目标，不断向着更 加先进的方向发展。
锌冶炼与熔炼技术
汇报人：可编辑
xx年xx月xx日
• 锌冶炼与熔炼技术概述 • 锌冶炼与熔炼的工艺流程 • 锌冶炼与熔炼的设备与技术 • 锌冶炼与熔炼的环境影响与控制 • 锌冶炼与熔炼的未来发展与挑战
目录
01
锌冶炼与熔炼技术概述
锌冶炼与熔炼的定义
锌冶炼
是指从锌矿石中提取金属锌的过程， 包括破碎、磨矿、选矿、熔炼等步骤 。
高效节能设备
采用高效节能的冶炼与熔炼设备，可以降低能耗和 资源消耗，提高生产效率。
环境友好的生产方式
减少污染物排放
通过采用环保技术和设备，可以减少 锌冶炼与熔炼过程中的污染物排放， 降低对环境的影响。
废弃物资源化利用
通过将废弃物进行资源化利用，可以 减少对环境的污染和资源的浪费。
THANKS
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熔炼
熔炼是指将矿石、精矿、焙砂等物料 加热至熔融状态，通过化学反应将有 价金属从其化合物中还原出来，并与 其他元素分离的过程。
锌冶炼与熔炼的重要性
满足市场需求
随着经济的发展和人口的增长， 对锌的需求量不断增加，锌冶炼 与熔炼技术的发展能够满足市场 需求。
促进经济发展
锌冶炼与熔炼技术的进步能够带 动相关产业的发展，促进地区和 国家的经济发展。
锌的冶炼与提炼方法
提纯为高纯度锌。
火法冶锌具有较高的锌回收率，但能耗较高，且会产生大量的废气和废 渣，对环境造成一定的影响。
湿法冶锌
湿法冶锌是一种较新的锌冶炼方法，通 过化学反应将锌从矿石中提取出来。
锌的冶炼与提炼方法
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 锌的简介 • 未来发展趋势与挑战
01
锌的简介
锌的性质
锌是一种银白色的金属元素，具有较高的熔 点和沸点。
锌具有良好的延展性和可塑性，易于加工成 各种形状和规格。
锌的化学性质相对稳定，不易与空气中的氧 气和水发生反应。
THANKS
该方法主要包括电弧熔炼和电热蒸馏两个步骤，电弧熔炼是将矿石和碳质还原剂在 电弧的高温下熔化，电热蒸馏是将熔融的锌通过蒸馏的方式提取出来。
电热法具有能耗低、环保性好、可以处理低品位矿石等优点，但设备成本较高，且 对原料的要求较高。
03
锌的提炼过程
氧化锌的还原
碳还原法
利用碳作为还原剂，将氧化锌与碳反 应生成锌和二氧化碳，是工业上大规 模生产锌的主要方法。
废渣处理
01
02
03
回收利用
对废渣进行分类、筛选、 破碎等处理后，将其中的 有价组分回收利用，如金 属渣中的铁、锌等。
填埋处理
将废渣填埋于指定的填埋 场中，利用土壤和微生物 的作用将其逐渐稳定化。
固化处理
通过添加固化剂等材料， 将废渣转化为具有一定强 度的固化体，如混凝土等 ，用于建筑材料等领域。
锌的用途
锌是重要的工业原料，广泛应 用于镀锌、合金制造、电池制 造等领域。
锌之冶炼法与资源再生
锌之冶炼法与资源再生一、前言锌之冶炼法有湿式冶炼法（电解法）与干式冶炼法（水平蒸馏法、垂直蒸馏法、电热蒸馏法、ISP 法、电炉蒸馏法等）。
水平蒸馏法又称横罐法及垂直蒸馏法又称竖罐法，因为是劳力密集，作业环境差，效率低，现已被淘汰。
目前80%的锌系由电解法生产。
锌的矿石主要为硫化矿石，氧化矿石一般都是次生矿石。
自然界主要还是硫化矿石存在者多。
主要矿石有闪锌矿（Zinc Blende，ZnS）、异极矿（Calamine，Zn(OH)2．ZnSiO3）、菱锌矿（Smithsonite，ZnCO3）等，但实际上作为冶炼用的矿石多为闪锌矿。
一般的硫化矿石以单硫化矿石在自然界存在者非常少，一般都与其它金属硫化物伴生。
常见的有铅锌矿、铅锌铁矿、铜锌矿、铜铅锌矿等。
硫化锌矿的含锌量约为8~15%，直接冶炼不很经济，通常都经浮游选矿（flotation）提高锌含量，浮游精矿（concentrate）含锌量为50%以上（S约30%）。
锌在地壳中的平均含量为0.2%，世界的锌产量（或消费量）年年增加，锌矿床的发现又不多，锌已成为资源枯竭的金属。
今后对于含锌废料之锌再生将是一个重要的课题，不但可以减少锌资源的消耗，尚可解决废弃物处理等环保问题。
其中尤以含有20~25%锌之炼钢电炉集尘灰最被重视。
本文将对电炉集尘灰中所含之Fe、Pb、F、Cl等在冶炼过程中之反应为重心，同时对粗氧化锌之再生处理也考虑在内，以简述目前被采用的锌之冶炼法及资源再生。
二、锌之冶炼法1. 湿式冶炼法（电解法）本法系以硫酸为电解液之电解法，综合后述的溶解工程之反应式与电解工程之反应式，爰将电解法之基本原理简述如下：ZnO（原料）=Zn（阴极）+1/2 O2（阳极）可以说，基本上不需硫酸以及其它任何补充，即可自行循环之方法。
(1) 焙烧（roasting）工程将硫化锌精矿利用流体焙烧炉在约1,000℃下加热氧化焙烧，使成容易溶解于硫酸之氧化锌（焙烧矿）。
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冶炼工艺
4.1原燃料
采用云南省所产的粗锌，为保证正常生产和精炼炉的寿命，粗锌杂质含量的要求见表4-1。
表4-1 粗锌成分标准
精炼炉的燃料为原煤，采用师宗当地原煤，其成分见表4-2。
表4-2 原煤化学分析表
4.2工艺流程简介
4.2.1概述
锌的精炼可以采用蒸馏法、电热法及鼓风炉法，精炼方法有熔析法和精馏法。
熔析法仅作为精馏法的辅助过程。
本工程采用精馏法炼锌。
精馏法的特点为：可制得含锌99.99~99.998%的高纯锌，可富集原料中铅、镉、铟、锗等金属，对原料适应性大，机动性大，需要一些高级耐火材料，设备结构复杂、筑炉和生产操作要求严格，适应1000~100000t/a的工厂。
4.2.2流程简述
粗锌精制是基于锌与杂质元素的沸点不同，运用连续分馏原理将杂质金属分离的特点，采用不同的温度精馏的原理，在两种不同塔型中蒸馏，分凝回流而得到高纯度的锌。
精馏工艺过程分为两个阶段。
第一阶段是将粗锌加入一座结构特殊的铅塔中脱除高沸点金属杂质铁、铅、铜和锡等；第二阶段是将含镉锌在另一座镉塔中脱除低沸点金属杂质镉。
精馏法工艺流程见图4-1。
粗锌
熔化炉冷凝器镉塔加料器大冷凝器
加料器铅塔镉塔
纯锌贮槽小冷凝器
B号锌硬锌粗铅精锌高镉锌
图4-1 精馏法工艺流程图
粗锌从熔化炉经加料器流入铅塔。
在一定温度下，大部分锌及其所含全部镉呈蒸气状态挥发。
而铅及其它高沸点杂质，则几乎全部以液体合金形态排出，进入精练炉，经熔析得到B号锌、硬锌和粗铅。
被蒸发的锌、镉蒸气与少量铅蒸气上升至铅塔回流段，由于温度较低，铅和部分锌蒸气被冷凝回流，并与上升锌蒸气发生交替分馏作用，进一步除去残留的铅等高沸点杂质，较纯的锌、镉蒸气逸出塔体，进入铅塔冷凝器，成为液状含镉锌。
铅塔产出的含镉锌用溜槽引入镉塔，进行镉分离，纯锌液由下部进入纯锌槽，得到精馏锌。
富镉锌蒸气也经回流分馏，由上部经大冷凝器进入小冷凝器而副产高镉锌，作为提镉的原料。
铅塔产出的B号锌即时返回铅塔处理可直接得到精馏锌。
硬锌送去蒸馏炉处理，粗铅可作为产品外销。
目前暂时不进行蒸馏炉设计，硬锌作为副产品外销。
4.2.3精炼炉炉龄
现代精炼炉从开工生产到停产报废的总时间为15年，正常生产并能维持原设计的生产能力的炉龄为10年。
4.3产品
精馏的主要产品是精锌。
中间产物有B号锌（无镉锌），副产品有硬锌、粗铅、高镉锌及锌渣等。
4.3.1精锌
精锌纯度可达99.99%以上，符合国家标准的特级和一级锌。
有时由于操作条件控制不当，个别杂质含量升高，将会产出二级和三级锌。
在正常生产条件下，精锌品级分配如下：
特级锌90%
一级锌10%
精锌的直接产出率为60~80%，精锌的直接产出率为94~96%。
4.3.2中间产品
（1）B号锌
B号锌的化学组成因粗锌杂质和熔析条件而不同，其主要成分为：Zn98~99%，Pb0.8~2%，Fe0.03~0.15%，Cd<0.001%。
B号锌返回铅塔处理后产出精锌。
（2）硬锌
在熔析时以海绵体结晶析出，结晶密度介于B号锌和粗铅之间，形成糊状硬锌，产出率为加入锌量的0.3~1.2%，化学成分为Zn90~95%。
Pb2~3%，Fe2~4%。
硬锌返回蒸馏炉处理。
或用作产锌白、锌粉的原料，作为副产品外销
（3）粗铅
粗铅因密度大而沉入熔析炉底。
成分为：Pb94~96%，Zn1~3%。
粗铅约每月取出一次，可作为副产品外销。
（4）高镉锌
锌蒸气经镉塔顶部冷凝后，逸出少量锌镉蒸气，镉被富集。
产出率为0.6~2%，含Cd2~8%。
可以回炉继续富集，使含镉达15~20%时，提取精镉。
可作为副产品外销。
4.4锌在精馏产物中的分配率
锌在精馏产物中的分配率见表4-3。
表4-3 锌在精馏产物中的分配率
4.5消耗指标
每吨锌的消耗指标见表4-5。
表4-5 每吨锌的消耗指标表
4.6物料平衡及热平衡
4.6.1物料平衡
以下列指标为计算依据，计算出的精馏过程中产物的质量比与金属含量见表4-6，金属锌的物料平衡见表4-7。
单铅塔处理量：
精锌单耗粗锌：粗锌15.4 t/d.塔；
精锌产出率：1.045 t/t精锌；
金属锌回收率：71.4286%；
金属铅回收率：99%；
金属镉回收率：75%；
精锌含锌：99.99%；
粗锌含锌：99.4%。
表4-6 精馏过程中产物的质量比与金属含量
表4-7 金属锌的物料平衡
4.6.2热平衡
以塔内物料分配（见表4-8）和精馏塔控制的主要温度（见表4-9）为依据，计算出单铅塔全炉热平衡和单镉塔热平衡见表4-10及表4-11。
表4-8 塔内物料分配表
表4-9 精馏塔控制的主要温度（℃）
表4-10 单铅塔全炉热平衡
表4-11 单镉塔热平衡表
4.7车间配置
精馏车间采用单跨置，加料、冶炼、排料、浇铸和脱模等作业集中在以跨内。
精馏炉主轴线与主导风向一致，炉与炉之间外表面积为2m。
烟囱布置
在主厂房边。
吊车笼罐布置在厂房一端。
仪表控制室靠近精馏炉组，与热工操作同一楼面。
车间布置详见附图2。
4.8主要设备的选择
锌蒸馏炉由熔化炉、铅塔、冷凝器、精练炉、镉塔、大冷凝器、纯粹槽组成，主体是由碳化硅质量塔盘组合和镉塔。
4.8.1精馏塔
经计算，采用三塔型精馏塔，能充分发挥镉塔作用。
两座铅塔，日处理量为30.4t。
4.8.2冷凝器
（1）铅塔冷凝器
铅塔冷凝器是用碳化硅质耐火材料砌筑的矩形容器，下设锌液封闭底座贮槽，外围设有活动保温窗。
冷凝室尺寸为：1.41m×0.94m×3.51m
宽：长=1：（1.4~1.6），宽：高=1：（4~5）。
（2）镉塔冷凝器
镉塔大冷凝器置于镉塔回流段的上部，并与镉塔紧密相连，加热区蒸发上来的锌蒸气与铅塔回流段一样，先经过回流段的分馏后进入大冷凝器进行冷凝，进一步与镉蒸气分离，只让少量锌与镉蒸气进入小冷凝器产出高镉锌。
大冷凝器外型为：0.99m×0.457m×2.97m，
小冷凝器外型为：0.585m×0.48m×0.652m。
4.8.3精馏炉燃烧室
精馏炉燃烧室，燃烧产生的煤气由顶部进入，空气由左右边墙进入，混合燃烧后从底部排出。
燃烧式溶容积为10.4m3,长2.0m，宽0.51m，高4.08m。
4.8.4换热器
精馏炉燃烧废气温度达1000℃，通过换热室将空气和煤气预热道600℃以上，以提高燃烧温度和降低燃料消耗。
选用陶瓷质换热器可满足生产要求。
换热器采用双孔空心砖逆流式，容易清扫。
4.8.5排烟设备
精馏塔采用烟囱自然抽风。
精馏炉和熔析炉的烟到采用并联排列，烟气经支道汇集至总烟道后引入烟囱。
烟道设于地下，设置人孔和扫除孔。
4.8.6熔化炉
熔化炉主要用于确保入塔锌液流量稳定，采用熔池稍浅，面积较大的炉体，熔池深度为0.226m，熔池面积为3.44m2，熔池长3.375m，宽1.02m。
4.8.7精炼炉（熔析炉）
由熔析池（大池）和B号锌池（小池）串联组成。
熔析时间为48~96h，熔析池深度为0.85~1.0m，熔析池长宽比为0.3~0.5，熔析池空间为熔析池的40~60%，池底以4.5~5%的坡度向铅口倾斜，底反拱矢高取跨度1/7~1/10。
B号锌每4h放一次，B号锌池有效容积为0.4m3。