【正文】 業(yè) 班級 : 學(xué)生姓名 : 學(xué) 號 : 設(shè)計地點(diǎn)（單位） ______ 重慶科技學(xué)院 __ 設(shè)計題目 :_____年產(chǎn) 萬噸濕法煉鋅廠焙燒車間設(shè)計 _______ 完成日期： 2021 年 12 月 30 日 指導(dǎo) 教師評語 : ______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 成績（五級記分制） :______ __________ 指導(dǎo)教師（簽字） :________ _______ 重慶科技學(xué)院課程設(shè)計 II 摘要 本文是年產(chǎn) 。第三部分為冶金計算與爐體設(shè)計。 After the process in determining， This article has identified and demonstrated the Process conditions， Economic and technological indicators of this process。 鋅是一種 化學(xué)元素 ，它的化學(xué)符號是 Zn，它的原子序數(shù)是 30， 相對原子質(zhì)量 為 65。； 100～ 150℃時，變軟；超過 200℃后，又變脆。 鋅是重要的有色金屬 原材料，目前，鋅在有色金屬的消費(fèi)中僅次于銅和鋁，鋅金屬具有良好的壓延性、耐磨性和抗腐性，能與多種金屬制成物理與化學(xué)性能更加優(yōu)良的合金。由于鋅能與多種有色金屬組成鋅合金和含鋅合金，其中最主要的是鋅與銅、錫、鉛等組成的壓鑄合金，用于制造各種精密鑄件。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使氧化鋅的許多特性被人們重新認(rèn)識。 構(gòu)件，彈性元件，重慶科技學(xué) 院課程設(shè)計 2 日用五金及裝飾材料。氧化礦一般是次生的，它是在硫化礦床上部由于硫化物長期風(fēng)化結(jié)果而產(chǎn)生的。 (3)美國鉛、鋅儲量分別占世界的 9%和 5%， 2021年的鉛儲量 700 萬噸，鋅儲量 1200萬噸。我國有鉛鋅礦產(chǎn)地 700 多處，主要為：黑龍江省的西林；遼寧省的紅透山、青城子；河北省的蔡家營子；內(nèi)蒙古自治區(qū)的白音諾、東升廟、甲生盤、炭窯口；甘肅省的西成 (廠壩 )；陜西省鉛硐山；青海省的錫鐵山；湖南省的水 口山、黃沙坪；廣東省的凡口；浙江省的五部；江西省的冷水坑；江蘇省的棲霞山；廣西壯族自治區(qū)的大廠；云南省的蘭坪、會澤、都龍；四川省的大梁子、呷村等鉛鋅礦。 104t左右。冶金產(chǎn)品鍍鋅：冶金產(chǎn)品鍍鋅包括鍍鋅板和金屬制品鍍鋅兩大類。 104t，通過改造和已批復(fù)機(jī)組的建設(shè)，生產(chǎn)能力增加到 247179。油漆用量占 50%，橡膠用量占 12%。 104t。 火法煉鋅的方法有平罐、豎罐、電熱法和密閉鼓風(fēng)爐法等。與鋅一道呈蒸汽狀態(tài)進(jìn)入氣相的還有其他易揮發(fā)的雜質(zhì)金屬，如鎘和鉛，這些元素會影響鋅的純度，須將冷凝所得的粗鋅進(jìn)行精煉 [2530]。 火法煉鋅因還原設(shè)備的不同分為如下幾種方法：平罐煉鋅、豎罐煉鋅、電爐煉鋅、ISP 煉鋅。自 濕法煉鋅本質(zhì)是用稀硫酸（即廢電解液）浸出焙燒礦中的鋅，鋅進(jìn)入溶液后再以電解法從溶液沉積出來。對環(huán)境的影響小，可以產(chǎn)出高品位鋅。在工業(yè)上濕法煉鋅工藝種類繁多，主要有：硫化鋅精礦焙燒一常壓酸浸工藝；硫化鋅精礦加壓直接酸浸工藝及氧化鋅精礦直接酸浸工藝等。濕法煉鋅與火法煉鋅相比濕法煉鋅可直接得到很純的鋅，因而具有產(chǎn)品質(zhì)量好 (含鋅99． 99％ )；鋅冶煉回收率高 (97％一 98％ )、伴生金屬回收效果好，以及易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動化和易于控制環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)。對于金屬鋅的生產(chǎn)，由于 ZnS 不能被廉價的、工業(yè)上最廣泛應(yīng)用的碳質(zhì)還原劑還原，也不容易被廉價的、在浸出 電積濕法煉鋅生產(chǎn)流程中可以再生的硫酸的水溶液（廢電解液）浸出，因此對硫化鋅精礦浸出是很必要的。硫化鋅精礦的焙燒是典型的氧化焙燒過程。燒結(jié)焙燒多采用直線型燒結(jié)機(jī)或回 轉(zhuǎn)窯。豎罐煉鋅的死燒礦不需要大顆粒，因此焙燒可不在直線型燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行，只要達(dá)到死焙燒的目的就行。目前該法鋅產(chǎn)量占世界鋅總產(chǎn)量的 14% 左右。 本次設(shè)計為設(shè)計 ，而在火法煉鋅各種方法中，橫罐煉鋅早已淘汰，而豎罐煉鋅雖然在國外已經(jīng)淘汰，但在我國還是主要的煉鋅方法之一。而濕法煉鋅有著環(huán)境衛(wèi)生，勞動條件好，金屬回收率 高，產(chǎn)品質(zhì)量高，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的連續(xù)化、自動化生產(chǎn)等許多優(yōu)點(diǎn)，歷經(jīng) 90 多年的發(fā)展，技術(shù)已趨完善，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的連續(xù)化，設(shè)備的大型化與高效化，綜合回收達(dá)到了較高水平。具體各工段的工藝選擇將在下面敘述。 重慶科技學(xué) 院課程設(shè)計 7 （ 1）道爾型沸騰焙燒爐。我國在西北鉛鋅廠建成以前，鋅精礦焙燒爐基本類似于道爾爐，焙砂由溢流口排出，無底部放出口，側(cè)孔式風(fēng)嘴雖可防止焙砂漏入風(fēng)箱，但加工復(fù)雜，維修工作量大，更主要的缺點(diǎn)是加工精度差，阻力偏差大，能耗高。新建鋅廠的沸騰爐多采用魯奇技術(shù)。 t/( ㎡178。 魯奇沸騰焙燒爐之所以能發(fā)揮明顯的優(yōu)勢，其主要原因除爐型改進(jìn)外，還在于以加料方式直至焙砂的冷卻、運(yùn)輸、鍋爐結(jié)構(gòu)、收塵系統(tǒng)煙塵排放的密封方式都進(jìn)行了一系列的改進(jìn)。～ 30176。必須要對精礦進(jìn)行干燥，現(xiàn)在通用的干燥方法有：自然干燥法，鐵板干燥法，氣流干燥法，回轉(zhuǎn)窯干燥法。本設(shè)計采用復(fù)式振式篩。 本設(shè)計加料選用斜插加料管加料。底部排料裝置是魯奇沸騰焙燒技術(shù)措施之一，雖然排出量少，但它卻防止了大顆粒的沉積，通過連續(xù)和間斷地排出塊狀物，有效地延長了爐期。這種余熱鍋爐與垂直式舊式鍋爐相比具有改善煙塵的粘結(jié)狀況，易于清灰，阻力小，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，漏風(fēng)率僅為 5%左右，受熱膨脹時管束不會產(chǎn)生過大應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)。為了防止旋渦漏風(fēng)而影響收塵效率，煙灰的排放設(shè)置了溢流密封螺旋，料封高度可根據(jù)檔板調(diào)整，旋渦灰斗的負(fù)壓設(shè)置了報警器，隨時監(jiān)視溢流密封螺旋料封的可靠性。理論鼓風(fēng)量可以按照精礦中硫化物氧化反應(yīng)來計算。實(shí)際生產(chǎn)中，為了加速反應(yīng)進(jìn)行，提高設(shè)備的生產(chǎn)率，鼓風(fēng)量一般都 比理論鼓風(fēng)量要大。一般情況下，鼓風(fēng)量對于一定加料量是不變的，稱之為風(fēng)料比。根據(jù)壓力降大小的變化可以判斷焙燒過程中料層正常流態(tài)化的狀態(tài)。爐底壓力反映流態(tài)化層的正常運(yùn)行狀態(tài)，隨著開動時間的延續(xù)，壓力降一般總是日趨上升的。在正常操作下爐內(nèi)的流態(tài)化層的溫度都是比較穩(wěn)定的。 當(dāng)鼓風(fēng)量和其他條件一定的前提下，焙燒溫度對焙燒產(chǎn)物的質(zhì)量影響很大， 表 所示為某鋅廠焙燒溫度對焙燒質(zhì)量的影響。新建濕法煉鋅廠大都采用魯奇式流態(tài)化焙燒爐，焙燒溫度大多為 910℃ ～ 980℃ 。 表 焙燒溫度對焙砂脫硫和除鉛、鎘的影響（過?？諝庀禂?shù) ） 項(xiàng)目 流態(tài)化床層溫度 / ℃ 950 1000 1050 1070 1100 1150 脫鉛率 /% 15 29 39 55 75 90 脫鎘率 /% 脫硫率 /% 由表可知，溫度越高，鉛、鎘、硫脫出率越高，因此實(shí)際控制流化床溫度是在接近鋅精礦燒結(jié)溫度下操作的。目前，鋅精礦焙燒的直線速度一般為 ～ 。在生產(chǎn)實(shí)際中直線速度一般為計算得出的帶出速度的 15% ～ 45% 。 綜上所述，本設(shè)計所選用的技術(shù)條件如下表 所示。 d ）。葫蘆島鋅廠的高溫焙燒溢流焙砂產(chǎn)出率（直產(chǎn)率）一般為 64% ～ 68% ，最高達(dá) 70% ；煙塵率為 16% ～25% ；焙燒礦燒成率（焙燒產(chǎn)物總量與加入干精礦量之比率）為 85% ～ 90% 。 流態(tài)化焙燒爐在開動一定時間后因大顆粒沉積 \ 風(fēng)帽堵塞或損壞等原因須定期清理 .一般開動周期為 5～ 10 個月，最長可連續(xù)開動 1 年。 下面以 100 公斤鋅精礦（干量）進(jìn)行計算： ZnS量：（ 97179。 ） /64= kg 其中： Cu ： kg Fe ： kg S ： kg Fe7S8和 FeS2的量： 除去 CuFeS2中含有的 Fe，余下 Fe量： = kg 除去 ZnS、 CdS、 PbS、 CuFeS2中含有的 S，余下 S量： （ +++） = kg 剩下的 S分布于 FeS2 和 Fe7S8 中，設(shè) FeS2 中含 Fe 為 x kg， S為 y kg，則： 2*32x=56y ① ()*32*8=56*7() ② 重慶科技學(xué) 院課程設(shè)計 14 由上述方程①、②聯(lián)立解得： x= kg y= kg 即： FeS2 ： += kg 其中： Fe： kg S： kg 由此可知 Fe7S8中的 Fe:= kg s:= kg 故 Fe7S8的量為： += kg CaCO3 量：（ 100179。 SiO 2 ，其他金屬為氧化物形態(tài)存在。 45%= Pb： 179。 45%= SiO2 ： 179。 Fe2 O3 ，其中的 Fe 2 O3 為： 179。 (5) CdO 量： *, 其中 Cd： O： (6) CuO 量： 179。 = 其中 Zn： SSO4 ： O： ZnO 量： (179。 SiO2 8 1 37 MgO 9 CuO 25 57 SiO2 1 CaO 725 共計 22.472 24 8 25 86 94 58 615 9 2 175 185 % 50.62 8 3 3 16.2 4 5 6 27.8 100% 焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計算 重慶科技學(xué) 院課程設(shè)計 19 設(shè)每焙燒 100kg 干精礦產(chǎn)出的焙砂為 ykg。 161/32= kg 其中 Zn： S： O： (2) ZnO178。40%= 所以 ZnO178。 (4) ZnO 量 余 Zn 量為： (++)＝ 則 ZnO 量為：（ ）179。 SiO2 量 : PbO量為： 179。 ＝ 其中 Zn： S： O： ZnO 量： 179。=。 179。鼓入 空氣，其中： 重慶科技學(xué) 院課程設(shè)計 22 N2： 179。 21%= m . 焙燒排除煙氣量和組成 ： 1) 焙燒過程中產(chǎn)出： SO2： 179。 80/32= 2) 過剩的氧量： = 3) 鼓入空氣帶進(jìn)的 N2 量： 4) CaCO3 和 MgCO3 分解產(chǎn)出的 CO2 量： += 5) 鋅精礦及空氣帶入水分產(chǎn)生的 水蒸氣的量： 進(jìn)入流態(tài)化焙燒爐的鋅 精礦含一定的水分，取 7%，即 100kg 干精礦帶水分為： 7/(1007) 179。273= m .帶入的水分量為： 179。 重慶科技學(xué) 院課程設(shè)計 23 流態(tài)化焙燒物料平衡表 加入 產(chǎn)出 名稱 質(zhì)量 % 名稱 質(zhì)量 % 干鋅精礦 100 煙塵 精礦中水分 焙砂 干空氣 煙氣 空氣中水分 共計 共計 100 熱平衡計算 進(jìn)入流態(tài)化焙燒爐熱量包括反應(yīng) 熱及精礦、空氣和水分帶入的熱量等。 則 Q2=774767179。 則 Q3=11430179。 Fe2O3+114300KJ