[doc] 锌精矿的高低过剩空气系数交替高温氧化焙烧

[doc] 锌精矿的高低过剩空气系数交替高温氧化焙烧 锌精矿的高低过剩空气系数交替高温氧化 焙烧 ? 14?有色金属(冶炼部分)2002年6期 锌精矿的高低过剩空气系数交替高温氧化焙烧 吴仲 (广西人民机械厂,广西河池市547000) 摘要:介绍了在8n12沸腾炉中于1170,1200C,炉底鼓风量5150, 5250m/h,焙烧强度7.5t/(m2?d)条件 下,使用高低过剩空气系数交替高温氧化焙烧工艺焙烧锌精矿的生 产实践,焙砂脱硫率97%,脱铅率99%,脱镉率 98%,焙砂含S小于0.25%,可用于直接法生产ZnO. 关键词:锌精矿;过剩空气系数;沸腾焙烧;脱硫率 中图分类号:TF813文献标识码:A文章编 号:1007.7545(2002)06.0014.03 ZincConcentrateHightemperatureOxidationRoastingwithHigh andLowAirSurplusCoefficientAlternately WUZhong (GuangxiRenminMachineryPlant,GuangxiHechi,547000,China) Abstract:Theplantpracticeofhightemperatureoxidationroastingwithhigha ndlowairsurpluscoefficiental— ternatelyiSintroduced.ThisprocessiSusedtotreatzincconcentrateon8mflui dizationfurnaceonthefollowing condition:1170,1200?,5150, 5250m/h,7.5t(m?d).Thesulphurcontentintheroasteris1essthan 0.25%,thede—sulphurefficiencyis97%,de—leadefficiencyis99%,de—c admiumefficiencyis97%,SOthe roastercouldbeusedtoproduceZnObydirectlyprocess. Keywords:Zincconcentrate;Airsurpluscoefficient;Fluidizationroasting; De—sulphurefficiency 2000年12月,我厂电锌二期工程建成投产,两 条沸腾炉焙烧的中温砂供电锌用有富余,因此,厂里 决定用8m的沸腾炉烧高温砂供两条锌白炉用于 直接法生产等级氧化锌,所用原料高温砂的质量指 标是(%):Zn?66,Pb?0.06,Cd?0.015,Cu? 0.16,S?0.25,Fe?7,SiO,?5.在此之前,本厂没 有焙烧高温砂的实际生产经验,试烧高温砂的头几 个月,烧出的高温砂都达不到质量指标 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ,致使锌 白炉等级氧化锌直产一级品率偏低.通过不断地总 结经验教训,得出了适合于我厂实际生产情况的工 艺操作制度——高低过剩空气系数(以下简称正负 空气)交替高温氧化焙烧,烧出的高温砂达到了质量 指标要求.现就几点体会作一介绍. 作者简介:吴仲(1966.),男,仫佬族,广西宜州市人,]程师 l正负空气交替高温氧化焙烧的工艺 简介 1.1传统高温氧化焙烧 传统的高温氧化焙烧过程要求尽可能除去硫和 影响等级氧化锌质量的铅和镉,尽可能使锌精矿中 的硫化锌氧化成氧化锌.焙烧温度高,接近锌精矿 的烧结点温度.实行低氧操作,过剩空气系数保持 在1.05,1.1.采用稳定连续投矿的方式.所产高 温砂脱硫率95%,98%,脱Pb率可达98%以上,脱 Cd率95%以上. 1.2正负空气交替高温氧化焙烧 过剩空气系数加大,脱硫率增加,脱Pb率和脱 Cd率降低,反之亦然.在操作过程中,解决好这一 矛盾是提高高温砂质量的关键.正负空气交替高温 有色金属(冶炼部分)2002年6期?15? 氧化焙烧较好地解决了这一矛盾,它是在过剩空气 系数较大的条件下,通过大幅度地调节投矿量来改 变相对过剩空气的数量,达到了改变过剩空气系数 的目的.沸腾层温度呈现出周期性的变化.投大矿 量时,过剩空气系数相对较低(即所谓的负空气),锌 精矿燃烧不完全,沸腾层温度下降,在这一过程中, 绝大部分的Pb,Cd优先挥发进入烟尘,脱除了Pb, Cd.当沸腾层温度降到一定数值后不再降低,出现 温度拐点,即行减少投矿量,有时甚至可以断矿,此 时过剩空气系数相对较大(即所谓的正空气),沸腾 层温度逐渐回升,锌精矿在沸腾炉内充分燃烧,更进 一 步地脱硫.当沸腾层温度上升到一定数值(此数 值接近但低于锌精矿的烧结点温度)后不再上升,出 现温度拐点,立即加大投矿量,沸腾层温度进入下一 个周围性变化中,如此循环往复,实现了正负空气交 替的过程,很好地解决了脱除硫铅镉的问题. 2生产实践 2.1配矿 我厂使用的锌精矿主要来自广西的环江,南丹, 贵州的荔波等地,其化学成分见表1. 表1锌精矿的化学成分 Table1Zincconcentrateschemicalcomponent/% 从表1可知,环江矿和荔波矿的质量都比较好, 南丹矿除锌的含量偏低,Fe,As,Sb的含量较高外, 其它成分含量也比较好.配矿的原则是要求人炉矿 料必须保持均匀稳定.根据原料锌精矿的成分和生 产经验,我厂控制人炉锌精矿的成分为(%):Zn? 53,Pb?1.2,Cd40.4,Cu40.15,Sb40.05,S?29, 水分控制在8%左右,粒度?8mm. 2.2传统高温氧化焙烧的生产实践 我厂8m沸腾炉风帽个数为573个,孔眼为4 个中6.Omm,风机风量117m/min. 操作条件: 焙烧温度1170,1190? 焙烧强度:7.5t/(nl?d)(干矿) 炉底鼓风量:4000,4lOOm0/h 正常操作时,规定鼓风量固定不变,要求加料均 匀稳定,保持沸腾层内各部分的温度基本上均匀一 致,温度曲线大致呈直线行走.所产高温砂成分见 表2. 表2高温砂成分 Table2Roasterchemicalcomponent/% 号ZnFe 166.796.32 266.436.42 366.806.O2 466.105_86 566556.27 SbS 00250.48 00370.43 0O31O.37 00350.53 00460.7l 根据表2和有关数据计算可得脱硫率为 95.7%,96.5%,脱Pb率为98.1%,99.0%,脱 Cd率为98.0%,98.8%.所产高温砂都达不到产 品质量指标要求,主要原因是S超标,脱硫率偏低, 其它元素成分都非常好,尤其是Pb,Cd脱除率很 高,这说明我厂沸腾炉的操作条件有利于脱除Pb, Cd,不利于脱除硫.而且这种操作方法要求操作者 的责任心必须很强,如果稍不留神造成断矿或者局 部事故处理不当,就会使炉内温度过高而烧结死炉. 根据正负空气交替高温氧化焙烧的原理,要提 高脱硫率,在生产操作过程中必须加大过剩空气的 数量.以及针对上述生产试验出现的问题,我们采 用正负空气交替高温氧化焙烧进行了生产试验. 2.3正负空气交替高温氧化焙烧的生产实践 8m沸腾炉风帽个数和风帽孔眼不变,操作条 件如下: 焙烧温度:1170,1200? 焙烧强度:7.5t/(m?d)(干矿) 炉底鼓风量:4000,4lOOm/h 改变操作制度,变连续均匀投矿为间断投矿,实 行正负空气交替制度.这种操作方法的最大特点是 加料多温度降,加料少温度升,温度曲线呈周期性变 化.在操作过程中,应密切注意温度的拐点,温度拐 点是加减投矿量的依据.操作的关键是在鼓风量固 定不变的情况下先找出平衡点矿量,然后再确定加 减料的幅度和时间长短.经过一段时间的试产,所 得高温砂成分见表3. 由表3可知,高温砂质量主要还是S超标,问题 (下转4O页) 0O373 56546 00000 00000 7155, 0000 0000 59859 l212200000 00000 ? 40?有色金属(冶炼部分)2002年6期 研究[j].国外环境科学技术,1995,3:37 [17]付宏祥,吕功煊,李树本.cr(?)离子在TiO,表面的光催化还 原机理研究[J].化学物理,1999.12(1):112 [18]刘平,林华香,付贤智,等.掺杂TiO2光催化膜材料的制备及 其灭菌机理[J],催化,1999,20(3):325 [19]ZhengHuang,Pin—ChingManess,DanielMBlake,et atBactericidalModeofTioxidePhotocatalysis[J].J.Photochem. andPhotobiot.A:Chemistry.2000(130):163 [2O]TakitaYyamadaH,HashidaM,eta1.Conversionof1,1,2一 Trichtoro一1,2,2-Trifluore*ethaneoverTiO2SupportedMetaland MetaloxideCatalysts[J].Chem.Lett.,1990(5):715 [21]KannoS,AratoT,KatoA,eta1.DecompositionofCFC113over TiO2.BasedCatalysts[J].Bul1.Chem.Soc.Jpn.,1996,69(2): 129 [22]KRThampi,JKiwi,MGratze1.MethanationandPhotometha— nationofCarbonDioxideatRoomTemperatureandAtmospheric Pressure[J].Nature,1987,327(6122):506 [23]YOhnishi,Ilzumi,KMorimoto.SelectiveCO2ReductionUsing (上接15页) 并没有因为改变操作制度而得到解决,但从试生产 的结果看,正负空气交替高温氧化焙烧较传统高温 氧化焙烧易于操作,一般不会因为沸腾层温度过高 造成烧结死炉. 表3高温砂成分 Table3Roasterchemicalcomponent/% 试产结果表明,仅仅通过调节投矿量来相对加 大过剩空气的数量的幅度是远远不够的,也没有达 到提高脱硫率的目的,因此为了提高脱硫率,在不改 变沸腾状况(即不改变风帽孔眼气流速度)的前提下 必须加大炉底鼓风量,以便大大增加过剩空气的数 量.基于以上分析,我们再次采用正负空气交替高 温氧化焙烧进行了生产试验,取得了很好的效果. 8nl2沸腾炉风帽个数不变,风帽孔眼由41\ 6.0mm扩大为4个6.8mm.操作条件如下: 焙烧温度:1170,1200? 焙烧强度:7.5t/(ITId)(干矿) 炉底鼓风量:5150,5250m0/h 所产高温砂成分见表4. thePhotochemicalDiodeofthesystemn—TiO:/Ti/Cu—Ag[J] DenkeKagaku,1998,66(6):590 l24jHerrmannJM,DisdierJ,PichatPeta1.Photocatal5ticDepositionof SilveronPowderTitania:ConsequencesfortherecoveryOfsilver [J].J.Catat.,1988(113):72 [25]HungM,TsoE,DatyeAK.RecovryofSilverfromCr”Waste Liquid[J].Environ.Sci.TechnoI.,1996,30(10):3084 [26]TadaH,HyodoM,KawaharaH.PhotocatalyticInorganicSynthesis overSynthesizedRutilePowder[J].J.Phys.Chem.,1991,95 (10):185 [27]YuePL,KhanF,RizzutiL.PhotocatalysisofDoped.Fe03Titania Powder[J].Chem.Engineer.Sci.,1983,38(11):1893 [28]AHadrstick,OMKut,E.Heinzle.ModificationofNanosizedTi. taniaandItsApplication[J]Environ.Sci.Techno1.,1996,30 (3):817 [29]PetizzettiE.PhotocatalyticDegradationofNonytphenolEthoxylat, edSurfactants[J].Environ.SciTechnol,1989,23(11):1380 ppppppppppppp 由表4可见,所产高温砂的质量全部符合指标 要求. 表4高温砂成分 Table4Roasterchemicalcomponent,n 根据表4和有关数据可算出脱硫率为96.8% , 97.0%,脱Pb率为98.7%,99.2%,脱Cd率为 97.8%,98.7%,与传统高温氧化焙烧的结果相比 较,脱硫率有了较大的提高,脱Pb率,脱Cd率虽有 波动但变化不大,对产品质量未造成不良影响. 3结语 (1)正负空气交替高温氧化焙烧是在大风量(有 利于脱除S)的条件下,通过大幅度地调节投矿量来 相对改变过剩空气系数,达到联合脱除S,Pb,Cd的 目的,收到了很好的效果. (2)正负空气交替高温氧化焙烧和传统高温氧 化焙烧的沸腾层温度都非常接近入炉锌精矿的烧结 点温度,整个操作过程对操作工的要求非常严,两者 相比较,正负空气交替高温氧化焙烧更易于掌握,烧 出的高温砂质量更好.