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年產(chǎn)12萬噸鋅的濕法冶煉浸出車間設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽

2025-07-16 21:04 上一頁面

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【正文】 成分比較復(fù)雜; 精礦中的Cu、Cd、In等有價(jià)金屬具有回收價(jià)值。世界鉛鋅儲(chǔ)量和儲(chǔ)量基礎(chǔ)較多的國(guó)家有中國(guó)、澳大利亞、美國(guó)、加拿大、墨西哥、秘魯、哈薩克斯坦、南非、摩洛哥以及瑞典等[14,15]。從冶煉過程和回收率來考慮,鐵是最主要的雜質(zhì)金屬,采用的冶金工藝流程要有利于原料的鋅鐵分離,相近的化學(xué)性質(zhì)決定了它們?cè)谝苯疬^程中的行為相似,應(yīng)使鐵全部進(jìn)入熔煉渣或濕法冶金浸出后的鐵渣中,且渣量要少,分離性能要好,從而減少隨渣帶走的金屬損失。煉鋅廠的硫化鋅精礦成分見表19[12]。閃鋅礦和方鉛礦(PbS)在天然礦床中常常緊密共生。含鐵高的閃鋅礦會(huì)使提取冶金過程復(fù)雜化。提高產(chǎn)業(yè)集中度我國(guó)冶煉企業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度很低,眾多小廠的上馬,造成了,低水平重復(fù)建設(shè),使得大量資金投入的同時(shí),行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力不高。可以看出資源“瓶頸”凸現(xiàn)成為影響經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展的最大障礙,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。(4)鉛鋅礦床物質(zhì)成分復(fù)雜,共伴生組分多,綜合利用價(jià)值大。(3)大中型礦床占有儲(chǔ)量多,礦石類型復(fù)雜。從三大經(jīng)濟(jì)地區(qū)分布來看,主要集中于中西部地區(qū),%,%。對(duì)于亞洲的礦山生產(chǎn)來說,現(xiàn)有冶煉廠的生產(chǎn)能力已經(jīng)完全能夠滿足新投產(chǎn)礦山礦石的加工需求。 盡管今后幾年中國(guó)鋅業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將與世界鋅業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)大致相同,但 中國(guó)鋅業(yè)的發(fā)展將決定著世界鋅業(yè)的未來??傊蓄A(yù)測(cè)都認(rèn)為 2014 年后亞洲鋅的需求不會(huì)出現(xiàn)大幅度的 下降或增加。相比之下,美 國(guó)可能只占全球鋅需求的十分之一。 壓鑄是鋅的另一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,它用于汽車、建筑、部分電氣設(shè)備、 家用電器、玩具等的零部件生產(chǎn)。 對(duì)金屬制品,可分批鍍鋅;對(duì)軋制鋼帶卷,可連續(xù)鍍鋅。 鋅電積車間一括電解沉積、電解液冷卻、極板制造和電解槽清理等設(shè)施。 上世紀(jì) 90 年代以來,我國(guó)濕法煉鋅技術(shù)水平有了比較明顯的提高。火法煉鋅的方法有平罐煉鋅、豎罐煉鋅、ISP 煉鋅、電爐法、密閉鼓風(fēng)爐,目前 世界主要煉鋅的方法是濕法,世界上 85%以上的鋅由濕法煉鋅生產(chǎn)出來的,現(xiàn)代 濕法煉鋅工藝主要由焙燒、浸出、凈化、電積、熔鑄等五個(gè)工序構(gòu)成。有色冶金生產(chǎn)特點(diǎn)之一是無一例外地產(chǎn)出大量造成環(huán)境污染的“三廢”物質(zhì),除必須有完善的“三廢”治理工程設(shè)計(jì)外,在選擇廠址時(shí),必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置,安排好“三廢”處理場(chǎng)地和廢渣堆放場(chǎng)地,要有良好的自然通風(fēng)條件,并應(yīng)該考慮廠址附近居民點(diǎn)、城市發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)牧漁業(yè)及旅游勝地、自然資源保護(hù)區(qū)等問題。故本項(xiàng)目另設(shè)2臺(tái)8噸鍋爐供氣,供氣壓力大于0、4兆帕。4臺(tái)足夠供給煉鋅生產(chǎn)用。 高位水池引出2條各位半徑為150的供水管,分別引至焙燒制酸車間和鋅冶煉,共消防和生產(chǎn)用。 制酸系統(tǒng)的冷卻水、鋅電解整流器冷卻水、回轉(zhuǎn)揮發(fā)窯沖渣水各自建立循環(huán)水系統(tǒng),保證水循環(huán)利用率大于百分之八十八點(diǎn)八。以供電為例,廠址距離電源每增加1 公里,就需要增加外部高壓輸電線投資3~4萬元,如自行建設(shè)火電站,每千瓦的投資達(dá)1000 元以上,這不僅大大增加投資,而且影響建設(shè)進(jìn)度,所以冶金企業(yè)應(yīng)盡可能選擇在供電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)供電半徑之內(nèi)是至關(guān)重要的。 新增生產(chǎn)能力新增10萬噸/年之后,新增用電量約4億度,可以從車河變電站引入。 全場(chǎng)運(yùn)輸很大,建議主干道為雙車道,人流物流分開通行。按新的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》卸料場(chǎng)應(yīng)有不少于18米*18米回車場(chǎng)地。另外,其浸出渣采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)處理。原料和燃料:1. 接近原料廠地及產(chǎn)品銷售地區(qū),運(yùn)輸方便;2. 燃料質(zhì)量符合要求,保證供應(yīng);面積:1. 廠區(qū)用地面積應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸要求,并預(yù)留擴(kuò)建用地 2. 有廢料、廢渣的工廠,其堆存廢料、廢渣所需面積應(yīng)滿足工廠服務(wù)年限的要求 3. 居住用地應(yīng)根據(jù)工廠規(guī)模及定員,按國(guó)家、省、市所規(guī)定的定額,計(jì)算所需面積 4. 施工用地應(yīng)根據(jù)工廠建設(shè)規(guī)模、施工人數(shù)、臨建安排等因素考慮 外形與地形 :,如為矩形場(chǎng)地長(zhǎng)寬比一般控制在1:,較經(jīng)濟(jì)合理 、運(yùn)輸聯(lián)系及場(chǎng)地排水;一般情況下,自然地形坡度不大于5‰,丘陵坡地不大于40‰,山區(qū)建廠不超過60‰為宜 氣象: 、高濕、云霧、風(fēng)砂和雷擊地區(qū)對(duì)生產(chǎn)的不良影響 水文地質(zhì):1. 地下水位最好低于地下室和地下構(gòu)筑物的深度;地下水對(duì)建筑基礎(chǔ)最好無侵蝕性 2. 了解蓄水層水量 工程地質(zhì):1. 應(yīng)避開發(fā)震斷層和基本烈度高于九度地震區(qū),泥石流、滑坡、流砂,溶洞等危害地 段,以及較厚的三級(jí)自重濕陷性黃土、新近堆積黃土、一級(jí)膨脹土等地質(zhì)惡劣區(qū) 2. 應(yīng)避開具有開采價(jià)值的礦藏區(qū)、采空區(qū),以及古井、古墓、坑穴密集的地區(qū) 交通運(yùn)輸:、物料性質(zhì)、外部運(yùn)輸條件、運(yùn)輸距離等因素合理確定采用的運(yùn)輸方 式(鐵路、公路、水運(yùn)、空運(yùn)) ,方便,工程量小,經(jīng)濟(jì)合理 給水排水:1. 靠近水源,保證供水的可靠性,并符合生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)、水量、水溫的要求 2. 污水便于排入附近江河或城市下水系統(tǒng) 協(xié)作:應(yīng)有利于同相鄰企業(yè)和依托城市(鎮(zhèn))要科技、信息、生產(chǎn)、修理、公用設(shè)施、交通運(yùn)輸、綜合利用和生活福利等方面和協(xié)作 能源供應(yīng):1. 靠近熱電供應(yīng)地點(diǎn),所需電力、蒸汽等應(yīng)有可靠來源 2. 自備鍋爐房和煤氣站時(shí),宜靠近燃料供應(yīng)地;煤質(zhì)應(yīng)符合要求,并備有貯灰場(chǎng)地 居住區(qū):1. 要有足夠的用地面積和良好的衛(wèi)生條件,有危害性的工廠應(yīng)位于居住區(qū)夏季最小風(fēng)向頻率的下風(fēng)側(cè)并要有一定的防護(hù)地帶 2. 配合城市建設(shè),宜靠近現(xiàn)有城市,以便利用城市已有的公共設(shè)施 3. 靠近工廠,職工上下班步行不宜超過30min,高原與高寒地區(qū)步行不宜超過15~ 20min 。包括:廠址場(chǎng)地條件,如建設(shè)用地的面積與外形、地勢(shì)坡度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)狀況、地震裂度、災(zāi)害性威脅(如土石方量、洪水、泥石流等),土地征用的數(shù)量、質(zhì)量及處理難度,廠址下有無礦藏等;距水源地的遠(yuǎn)近和給排水的揚(yáng)程;修建鐵路專用線、廠外公路等交通設(shè)施的工程量與投資;供電、供熱設(shè)施的工程量及投資;距已有城鎮(zhèn)生活區(qū)與公共服務(wù)設(shè)施的遠(yuǎn)近;“三廢”排放對(duì)城鎮(zhèn)和周圍環(huán)境的影響及環(huán)保費(fèi)用等。廠址選擇通常分為兩個(gè)階段:①確定選址范圍和建廠地點(diǎn)。 廠址選擇所涉及的范圍很廣,廠址選擇恰當(dāng)與否,不公關(guān)系到建廠的總投資 費(fèi)用,施工條件的好壞,建設(shè)周期的長(zhǎng)短,工廠能否近期投產(chǎn),而且對(duì)建設(shè)和發(fā) 展都有很大的關(guān)系, 并且對(duì)工廠及本地區(qū)其它工廠的生產(chǎn),居民的衛(wèi)生條件有很 大的影響,廠址的選擇是一項(xiàng)極為重要和復(fù)雜的工件,它是到政治,經(jīng)濟(jì)技術(shù), 黨的方針政策和政府法令的綜合性工作,必須給予高度的重視,認(rèn)真對(duì)待。在選擇廠址時(shí),應(yīng)該充分考慮長(zhǎng)治附近是否具備這些條件,那 種片面強(qiáng)調(diào)“小而全”不重視專業(yè)化協(xié)作的做法是不恰當(dāng)?shù)模踔潦清e(cuò)誤的。 此外,所選廠址的地耐力應(yīng)不低于 ~,地下水位最高也要低 于基礎(chǔ)底面 ,廠址最低洼處要高于歷年最高洪水位 以上;不能選在厚 度較大的Ⅱ級(jí)自重濕陷性黃土地區(qū)和有泥石流或滑坡等危害的山區(qū), 廠址地下不 宜有有用礦物礦藏或已開采的礦坑和溶洞等。我國(guó)土地總面積約 10^12 ㎡,人均為 10^2 ㎡,遠(yuǎn)低于世界人均量 10^4 ㎡。因此希望廠址附近有充分的水源 和電源。耗電量則隨產(chǎn)品和方法而異,如 生產(chǎn)一噸電銅耗電 1000~1300kw為了減少運(yùn)輸費(fèi)用,在保證良好的運(yùn)輸條 件下,應(yīng)使廠址盡可能接近原材料基地和銷售市場(chǎng)。 2.原材料供應(yīng)及交通運(yùn)輸條件:有色金屬冶煉是連續(xù)性的,物料吞吐量一 般較大, 大型冶煉廠每晝夜要處理數(shù)千噸物料, 產(chǎn)處數(shù)百噸至數(shù)千噸產(chǎn)品。在中國(guó)﹐選廠工作可由籌建單位單獨(dú)進(jìn)行﹐通常則是按項(xiàng)目隸屬關(guān)系﹐由主管部門組織有關(guān)規(guī)劃﹑設(shè)計(jì)﹑地質(zhì)﹑交通及地方有關(guān)單位聯(lián)合進(jìn)行。如核電站的廠址﹐必須具備良好的地質(zhì)條件﹐環(huán)境影響符合安全要求﹐具有充足可靠的水源。此外,還有副產(chǎn)品:金屬鎘錠、鉛銀渣、銅渣、硫酸、鋅粉、銦錠等。(5)重視勞動(dòng)安全、工業(yè)衛(wèi)生及消防措施。本設(shè)計(jì)的基本原則如下:(1)遵循國(guó)家安全有關(guān)文件、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范及行業(yè)規(guī)范的規(guī)定。 在冶金工業(yè)中,鋅可用來從含金溶液中置換金;在濕法煉鋅中,用鋅粉凈液除銅、鎘等。由于鋅的熔點(diǎn)低和流動(dòng)性良好,適于壓鑄制造各種精密鑄件。主要消耗在鍍鋅方面,作為覆蓋層以保護(hù)鋼 材和鋼鐵制品。 鋅可與水銀生成汞齊。 熔融的鋅能與鐵形 成化合物并保護(hù)了鋼鐵,此一特點(diǎn)被用在鍍鋅上。莫氏硬度 為 。800℃時(shí)為 。熔點(diǎn)為 ℃。2. 主要內(nèi)容 :1) 工藝流程的選擇及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、條件、廠址的選擇與論證; 2) 經(jīng)濟(jì)核算及“三廢”治理的論證;3) 冶金計(jì)算及主要設(shè)備選型的計(jì)算。電熱煉鋅也占一定的比例,鋅冶金的發(fā)展趨向于濕法煉鋅,濕法煉鋅工藝自1915年投產(chǎn)以來,已得到廣泛的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)近百分之八十五的鋅由濕法煉鋅得到,而火法和電熱法僅占百分之十五左右。如鋅的人均消費(fèi)低,勞動(dòng)生產(chǎn)率低,個(gè)別工藝滯后,二次金屬回收率低,研究開發(fā)力不夠,如在上述幾方面可達(dá)到一個(gè)新的高度,全面趕上世界先進(jìn)水平。產(chǎn)量變化趨勢(shì)大致相同。后來金屬鋅的冶煉技術(shù)從我國(guó)輸入歐洲,到十八世紀(jì)歐洲才有了鋅的冶煉技術(shù)。 鋅是一種重要而又“古老”的有色金屬,鋅在有色金屬 的消費(fèi)中僅次於銅和鋁。1963 年報(bào)告了人體的鋅缺乏病,于是鋅開始列為 1869 年 Raulin 發(fā)現(xiàn)鋅存在于 生活機(jī)體中,并為生活機(jī)體所必需。 81 圓盤過濾機(jī) 81 真空泵 81 ZnO系統(tǒng)輸送泵的選擇與計(jì)算 81第七章 綜合利用和環(huán)境保護(hù) 82 綜合利用 82 82 83 83 從凈化的銅鎘渣中回收鎘 84 從鋅浸出渣或鐵礬渣中回收銦、鍺、鎵 86 安全生產(chǎn) 88 環(huán)境保護(hù) 89 生產(chǎn)工藝的環(huán)保性能 89 環(huán)保措施 89第八章 車間組織與經(jīng)濟(jì)分析 93 車間組織 93 車間管理與定員 93 生產(chǎn)工人的勞動(dòng)組織與定員 94 電鋅生產(chǎn)成本 94 鋅精礦焙燒加工成本 95 鋅焙砂浸出車間加工成本 96 生產(chǎn)成本 97 凈化加工成本 98 工廠經(jīng)濟(jì)效果初步評(píng)估 99結(jié)論 100參考文獻(xiàn) 100第一章 總論世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國(guó),在 1011 世紀(jì)中國(guó)是首先大規(guī)模 生產(chǎn)鋅的國(guó)家。 806.年產(chǎn)12萬噸鋅的濕法冶煉浸出車間設(shè)計(jì)畢業(yè)論文第一章 總論 7 7 7 研究的意義及其主要內(nèi)容 8 8 9 9 10 11 14 15 17 17 18 18 19 19 19 綜合技術(shù)指標(biāo) 20第二章 工藝流程的選擇與論證 20 20 20 22 23 24 25 濕法煉鋅工藝流程的選擇與論證 25 濕法煉鋅的概述 25 車間配置及介紹 27第三章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證 41 焙燒礦的質(zhì)量 41 可溶鋅率 41 焙燒礦的直收率 41 浸出率 42 礦粉浸出率 42 礦粉浸出渣率 42 礦粉浸出渣含鋅 43 氧化鋅浸出率 43 氧化鋅浸出渣率 43 氧化鋅浸出渣含鋅率 44 氧化鋅浸出直收率 44 上清液質(zhì)量要求 44 系統(tǒng)總指標(biāo) 45 鋅總回收率 45 工作日 47 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 47第四章 技術(shù)條件的選擇與論證 48 礦粉中性浸出 48 液固比 48 溫度 48 時(shí)間 48 粒度 49 Ph值 49 攪拌強(qiáng)度 49 礦粉酸性浸出 49 液固比 49 溫度 50 時(shí)間 50 Ph值 50 ZnO中性浸出 50 液固比 50 溫度 50 時(shí)間 50 Ph值 50 ZnO酸性浸出 51 溫度 51 時(shí)間 51 Ph值 51 礦粉中性濃縮 51 礦粉酸性濃縮 51 礦粉酸性濃縮底流過濾 52 木耳過濾 52 圓盤過濾 52第五章 濕法煉鋅冶金計(jì)算 52 鋅精礦流態(tài)化焙燒冶金計(jì)算 53 鋅精礦物相組成冶金計(jì)算 53 煙塵產(chǎn)出率及其化學(xué)和物相組成計(jì)算 54 焙砂產(chǎn)出率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算 56 焙燒要求的空氣量及產(chǎn)出煙氣量與組成的計(jì)算 59 流態(tài)化焙燒物料平衡 61 熱平衡計(jì)算 61 鋅焙燒礦常規(guī)浸出冶金計(jì)算 65 鋅焙燒礦常規(guī)浸出浸出渣率及其化學(xué)與物相組成計(jì)算 65 鋅焙燒礦常規(guī)浸出金屬平衡計(jì)算 68 焙燒礦常規(guī)浸出浸出渣揮發(fā)窯處理的冶金計(jì)算 70 配料計(jì)算 70 氧化鋅產(chǎn)出率、化學(xué)成分與物相組成計(jì)算 71 窯渣產(chǎn)出率、化學(xué)成分與物相組成計(jì)算 74 煙氣量及成分計(jì)算 76 綜合物料平衡 78 年度綜合物料平衡計(jì)算 78第六章 設(shè)備的選擇與計(jì)算 79 ZnO料倉 80 ZnO酸性浸出槽 80 ZnO木耳過濾機(jī)1869 年 Raulin 發(fā)現(xiàn)鋅存在于生活機(jī)體中,并為生活機(jī)體所必需。鋅的實(shí)際應(yīng)用可能比《天工開物》成書年代還早。金屬鋅的生產(chǎn)方法也是首先由我國(guó)發(fā)明的,已有九百年多年的歷史。2001年至2010年兩個(gè)五年計(jì)劃期間。鋅冶煉行業(yè)均有一定盈利,所以我國(guó)鋅產(chǎn)品迅速增長(zhǎng),但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在一定差距。由于這些方法能耗高、勞動(dòng)條件差、污染嚴(yán)重,現(xiàn)在已經(jīng)基本上被淘汰。 研究的意義及其主要內(nèi)容1. 研究的意義: 本課題研究使得學(xué)生充分了解鋅浸出車間的工藝流程和生產(chǎn)方法, 學(xué)習(xí)鋅浸出車間的設(shè)計(jì)。 鋅的相對(duì)原子質(zhì)量為 。500℃時(shí)為 。氣化熱為 114754J/mol。 鋅在常溫下不被干燥的氧或空氣所氧化, 在潮濕空氣中往往形成一層灰白色的致密堿式碳酸鋅 (OH)2 而防止了鋅的繼續(xù)被侵蝕。商品鋅 易為硫酸或鹽酸所溶解并放出氫氣,也可溶于堿中,但溶解速度不及在酸中快。 鋅的消耗量與銅、鉛的差不多。高純鋅制造的
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