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氧化鋅生產工藝


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  氧化鋅煅燒工藝:

  一、配料系統(含有鋅的礦粉、水渣、焦炭的混合物經壓球機壓制成球)

  二、煅燒系統(氧化鋅回轉窯高溫煅燒,使其鋅蒸發)

  三、冷卻系統(鋅被空氣中氧氣氧化為氧化鋅和次氧化鋅)

幸运快三官网  四、除塵系統(脈沖除塵、布袋除塵器、脫硫塔)

幸运快三官网  五、輸送系統(沒有被升華的料渣和沒被燃盡的碳粉、煤粉從窯頭排出后輸送到堆倉)

幸运快三官网  具體工藝介紹如下:

幸运快三官网  煅燒氧化鋅回轉窯工藝流程及技術生產系統包括配料系統、回轉窯、冷卻系統、除塵系統和輸送系統。在氧化鋅生產過程中,從窯尾加入預先攪拌好的含有鋅的礦粉、水渣、焦炭的混合物,一般選用皮帶輸送機加料。由于窯尾進料口小,皮帶輸送機輸送的物料不一定能夠全部進入窯內,所以一般要在窯尾設有返料倉,由皮帶輸送機上掉落下來的物料在返料倉灰斗收集然后送入配料車間繼續使用。進入窯內的物料隨著回轉窯不斷旋轉向窯頭方向運動,通過預熱區提高物料溫度,然后進入燃燒區。借助物料中焦炭的燃燒產生的熱量,礦粉和水渣中的鋅在一定溫度下升華變為鋅蒸汽。在引風機作用下,鋅蒸汽從窯尾經過表冷系統降溫,同時在這個過程中,鋅被空氣中的氧氣氧化為氧化鋅和次氧化鋅,然后進入氧化鋅除塵器被捕集。由于煙氣中含有硫化物等酸性物質,需要在布袋除塵器后設置脫硫塔進行脫硫處理,然后才能排入煙囪。其他不能被升華的料渣和沒有燃盡的碳粉、煤粉隨著轉窯的旋轉,從窯頭排出。由于鋅被氧化需要溫度較高,需要在窯頭設置羅茨風機向窯內噴吹空氣助燃。

幸运快三官网  一、首先將礦粉與煤、水按一定比例配制后送往制球機,制成球輸送到窯尾,通過回轉窯的不斷轉動進入窯尾的配料不停地進入烘干和預熱段(12m左右,650-700度)然后進入中溫段(18m左右,700-850度)之后進入高溫段(18m左右,850-1100度,907度是Zn的沸點)。窯子不停轉動,在高溫段翻動料面上產生很大很濃的黃色火焰,即鋅蒸汽和各種金屬蒸汽,隨著窯內的強大的引風和鼓風)逆向進入中溫段、預熱段、烘干段,同時與窯內的剩余氧氣進行反應產生ZnO粉塵,但由于風量和風速(3-4m/s)較快,一下到達氧化沉降室.

幸运快三官网  二、氧化沉降室的工作原理(余熱鍋爐)將氧化鋅

  回轉窯送進來的流速為3-4m/s 的高溫并含有各種部份氧化物及粉塵的氣體進行分離,散熱和繼續氧化。(1)分離作用將比重比較大點物質(主要是指各種氧化不了的雜質沉降除掉,屬第一次分離)(2)將高溫段的氣體通過水冷壁管吸收部分熱量,收集產生蒸汽利用,降溫在250-300度左右。(3)將沒有完全氧化物質繼續在此段氧化,完全產生各種氧化物質(粉塵比重比較輕點),此粉塵和部分比較輕的粉末,經過風量的氣流,進入冷表系統,總之沉降室的溫度高底可以通過配比,壓縮用汽量和調整引風機的風量等方法來解決。

  三.冷表系統的工作原理

幸运快三官网  1、將高溫氣體(300-400度)通過11組人字管散熱降溫達到出口時,氣溫不能超過160度,如果達不到將人字管槽水位加深,增加熱量的吸收,如遇冬季寒冷氣候,各個設備散熱都比較大,到時看輸入收塵器的氣溫達不到130度時,則將人字管槽內水降低或少走人字管通道,后有三組可作調整氣溫。

幸运快三官网  2、將進入的高溫氣體帶來的氧化物和部分粉塵,此粉塵的比重比氧化物的比重要大些,所以通過11組人字管逐步按比重的大小分級沉降在11個斗內,起到了第二次分離作用,當然也有部分氧化物與粉塵一起沉降在前幾個斗內,這是難以分離的,主要因為它們比重接近和氣體的濃度比較大、流速比較快3-4m/s等原因(相互碰撞結合成較大的顆粒)

幸运快三官网  四、吸塵器的工作原理

  1、將進入來的160度左右并帶著很濃氧化物及粉塵氣體通過脈沖方式進行氣、粉分離。通過直徑130mm的耐高溫(160度以下2212個)袋子分離成粉塵及二氧化硫氣體,粉塵進入灰斗,二氧化硫氣體通過引風機送入脫硫塔。

  2、通過分離的過程,同時將氣體溫度降至60度

  五、脫硫塔的工作原理

幸运快三官网  1、將進入的二氣化硫氣體及其他氣體,從脫硫塔底部進入向上流動,而堿液從上往下進行三級霧狀流下,并通過三級空心球進入方向的改變及減速向上移動,

幸运快三官网  從而達到酸堿中和的目的,之后排放的氣體含硫量不超過400毫克。

幸运快三官网  2、通過酸堿中和會產生亞硫酸鈣(沉淀物)及時抽出,通過壓濾機將水和渣分離回籠使用,亞硫酸鈣作為為廢渣排出。

幸运快三官网  煅燒氧化鋅回轉窯工藝流程及技術將鋅爐料和焦煤粉碎成為小于40目顆粒料,將鋅爐料與焦煤按10.30~0.35的比例進行混合拌勻得到混合料。將混合料制成有效直徑為8-15毫米顆粒混合料,之后將顆粒混合料投入氧化鋅回轉窯中進行冶煉。在含鋅量為15%~25%的氧化鋅礦石或含鋅工業渣進行冶煉生產氧化鋅時,可大幅度節約焦碳或燃煤。通過冶煉獲得的氧化鋅生產率高、產品質量好、結瘤量小。

  在自然界中鋅一般有其他礦種共同存在,所以鋅礦分布范圍非常廣泛。低品位的鋅礦也有大量的存在,采用專業的氧化鋅回轉窯將其進行提煉,并進行合理的利用,通過回轉窯高溫揮發技術,在很大程度上提高鋅礦的利用率。

  氧化鋅礦含鋅品位低,礦石松散,有時水份含量高達35%,日處理含水13%-18%的鋅礦150噸,則年處理礦石近5萬噸,碎焦約3萬噸。因而在低品位鋅礦處理廠的建設或技術改造設計上,首先要建有足夠的堆礦場,備料倉以及合理的破碎篩分與運轉設施。為降低冶煉作業費,不建設礦石的干燥設施,又要保持雨季的正常生產,除碎焦要堆在料棚內,備料礦倉中干鋅礦的月儲備量應達到5000噸。其余礦石則需要先堆存于露天礦場與料棚內,待自然干燥后再倒運至備料倉。進廠鋅礦汽車,經計量、取樣后,卸至露天礦場或備料礦倉一側,礦倉內采用推土機和5噸抓斗行車進行堆礦與運礦。篩分與中碎后小于15毫米粒級的礦石和碎焦,分別儲存于兩臺20米3帶有震動給礦機的儲料斗內。經槽式給礦機控制配料,放于皮帶運輸機上混料,混合料由斗式提升機運至回轉窯高位給料倉。

  煅燒氧化鋅回轉窯窯內高溫帶溫度控制是鋅礦還原揮發作業的關鍵因素。依據渣含鋅,窯內物料的粘結和窯襯的腐蝕情況,確定合理處理量與正常焙燒作業。生產實踐確認合適的鋅礦還原揮發溫度為1150-1200°C,窯內高溫帶長度約為總長度的三分之一。

幸运快三官网  合理高溫帶與溫度控制,對提高鋅揮發率,降低渣含鋅,提高鋅礦處理量,保持回轉窯正常焙燒作業起重要作用。在45米長的窯內,窯頭排渣端冷卻帶一般為8-10米,高溫帶應保持15米以上,溫度依鋅礦脈石渣成份控制在1150-1200°C之間,窯尾進料干燥預熱帶650-850°c。高溫帶的保持,除穩定控制焦量與鼓風燃燒外,保持窯尾微負壓作業,還要保持一定的礦石處理量,適當增加鼓風量和窯尾負壓,可以延長高溫帶,反之則可縮短高溫帶。

  煅燒氧化鋅回轉窯焙燒煙氣由窯尾排出,經直升煙道下返料箱,V型煙管沉降室,排除大部分礦粉塵,氧化鋅塵再經管式表面冷卻器、漩渦收塵器與布袋收塵器捕收,廢氣由日處理215噸,以焦礦比為0.6:1計算,每m3窯容積日處理鋅礦約為0.7噸。顯然,在掌握了窯溫控制與設備運轉負荷允許條件下,還可適當提高處理量。

  氧化鋅回轉窯煅燒系統裝備通過技術改革創新,在該系統中采用國內外進的液壓擋輪裝置、采用計量精度很高的計量柱塞泵、高精度的調速閥和接觸式石磨塊密封裝置等國內先進技術。為了提高自動化程度,窯頭采用工業電視看火,工藝流程模擬熒光屏,煅燒帶采用紅外線掃描儀把煅燒帶的煅燒情況直接反映在計算機上,這些新技術的使用直觀感強,操作方便,使用可靠。穩定了熱工制度,提高了設備運轉率,與同規格設備相比,運轉率提高了3%-5%,產量提高了5%-10%,熱耗降低15%。是目前國內比較先進的氧化鋅煅燒設備。

幸运快三官网  氧化鋅回轉窯煅燒運行過程中,由窯尾筒體高端的下料管將生料喂入窯筒體內,筒體旋轉過程中,生料在離心力的作用下沿著圓周方向翻滾,旋轉過程中又沿著軸向從高溫向低端移動的復合運動,燃料從窯頭噴入,在窯內進行燃燒,發出的熱量加熱生料,使生料煅燒成為熟料,生料在窯內通過分解,燒成等工藝過程,之后進行冷卻成為氧化鋅成品。

幸运快三官网  氧化鋅回轉窯合理化布局火焰溫度是生產中的關鍵。回轉窯火焰溫度比較高,高溫部分比較長,有利于熟料的燒成。良好的火焰表現于局部溫度不過高,少損壞并易于維護窯皮,延長運轉周期。高溫部分的位置適當,使熱能在窯內合理分布,使生產質量提高理想化。 兩端低溫部分不拖長,前后不易結圈,來料穩定,有利于觀察窯內物料情況,便于操作。使氧化鋅回轉窯實現合理化生產。氧化鋅回轉窯的一些特殊部位,如窯口、窯頭罩、篦冷機頂部和側墻等,存在著烘烤難度大的問題。

幸运快三官网  對這些部位,有些氧化鋅回轉窯根本不用木柴烘烤,部分只是進行短時間的烘烤。在使用燃燒器烘窯時,由于氧化鋅回轉窯工藝參數的控制,熱氣流都以一定的速度向氧化鋅回轉窯設備窯尾系統傳播和輻射,而對窯頭罩和篦冷機只有部分輻射的熱能,這部分熱量不足以使澆注中的自由水充分排出。開始投料生產時,頭罩底部的堆積,導致窯頭罩、篦冷機部位溫度急劇升高,此時容易發生澆注料爆裂、脫落的影響。這些都是需要注意的問題。

  氧化鋅粉是一種白色或微帶黃色的細微粉末,廣泛應用于陶瓷、橡膠、石油、玻璃、醫藥、化工等行業的重要化工原料之一。目前,氧化鋅的生產工藝分為直接法、間接法和氨化法。10年前,直接法工藝主要是以用鋅精礦為原料,經高溫脫硫,氧化焙燒成焙砂,再加煤還原為鋅蒸氣,鋅蒸氣與空氣氧化得氧化鋅。現在主要用的原材料為鋅灰一熱鍍鋅,濕法煉鋅行業的廢灰等含鋅化合物。該工藝產品純度低,一般在90%--99.5%之間,雜質含量高,成本低;間接法是以金屬鋅為原料,把金屬鋅熔入蒸發坩鍋內,加熱氣化,與空氣氧化,經過冷卻用布袋捕集得到成品,不同的鋅錠原料,生產出的氧化鋅純度也不一樣,此工藝主要生產99.5%—99.7%的氧化鋅。優點是含量高,產量大,工藝容易控制;氨化法是以含鋅化合物為原料,經過復雜的濕法工藝生產的活性氧化鋅,該工藝產品的優點:活性大,適合于橡膠類使用,能收到用量少交聯度高的效果。上述三種方法,無論哪一種需要消耗大量的能源,致使氧化鋅的生產成本居高難下。為了降低生產成本,大多生產企業會選擇較經濟的煤來生產氧化鋅,由于煤在燃燒過程中會產生硫、灰塵及廢渣等有害污染物,因此,還需要增加除塵、除硫等環保設備來避免環境污染,仍然會增加氧化鋅的生產成本。另外,上述工藝均是間斷式,不能連續生產,一般是一爐一次的生產,即生產完一爐氧化鋅,清除爐渣后,再重新上料生產下一爐氧化鋅,不僅費時,而且勞動強度非常大,嚴重 限制了氧化鋅的生產效率。再者,現有煅燒粉的生產設備與直收粉的生產設備是分離的,煅燒粉是對直收粉進行煅燒后獲得,同樣存在高能耗、高污染、生產效率低、生產成本高的問題。

  次氧化鋅及鋅系列產品的前期主要原料來源于鉛鋅礦和氧化礦,介于我國前段開發比較大,生產的氧化鋅系列還難以保證我國的需求,隨著我國礦產資源的越來越少,致使次氧化鋅以及鋅系列產品越來越緊張,且價格一路上升,以60%含量的次氧化鋅從80年代600-700元/噸,而至目前的8600-9800元/噸,貨源緊缺緊俏,市場前景很看好。在國家‘進一步開展資源綜合利用’的政策鼓勵和引導下,資源再生和利用產生的循環經濟。此項目是利用鋼鐵企業冶煉的廢渣和選礦尾渣為原料符合國務院有關‘進一開展資源綜合利用的意見’中所附目錄中的利用冶煉廢渣回收廢有色金屬,及生產的燒結料,鐵料的項目分利用這些冶煉廢渣含低品味的鋅金屬,采用回火法富集處理生產低度氧化鋅和硅鐵燒結料[可磁選鐵渣和作水泥生產的原料]這有樣既處理了廢渣,節約了資源,又給企業帶來了經濟效益,因此項目是一個資源再生的良好循環型項目。

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