石油化工生產(chǎn)技術(shù)答辯畢業(yè)論文-論豎罐煉鋅現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-06-27 13:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 表中屬于 Ⅳ B 族、 Ⅴ B 族和 Ⅵ B 族的Pb、 Zn、 Cd、 Hg、 Sn、 Sb、 Bi、 As、 In、 Ge 和 Ag、 Au 等。 鋅 及鋅礦中主要伴生元素 的 宏觀 性質(zhì) 物理性質(zhì)：熔點、熔化熱、沸點、汽化熱、蒸氣壓、密度、摩爾體積、線膨脹系數(shù)、彈性模數(shù)、電阻率、磁化率、表面張力、粘度等 鋅 及鋅礦中主要伴生元素 的 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 電子層結(jié)構(gòu)、極化率、粒子半徑、金屬鍵半徑、離子半徑、離子勢、原子和離子的電離能、放射性同位素、電負性、磁化率等 鋅及其主要伴生元素和化合物的熱力 學(xué)性質(zhì) 鋅主要化合物的熱力學(xué)性質(zhì)、水溶液中有關(guān)電極反應(yīng)的標準氧化還原電勢、水溶液體系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)等 鋅的用途 金屬鋅有著廣泛的用途，用量僅次于銅和鋁，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。世界上，鋅約有一半用于鍍鋅工業(yè)，其次是用來制造合金，如用鋅、銅制造黃銅，銅、鋅、錫形成青銅合金，銅、鋅、鉛、形成抗磨合金，以及壓鑄合金等。鋅的化合物也有各種各樣用途。氧化鋅在橡膠工業(yè)有作添承德石油高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 10 加劑，在化學(xué)工業(yè)中用作白色顏料，也可以用作防腐涂料浸潤木材起保護作用。在冶金工業(yè)中，利于鋅從氰化溶液中置換會，在粗鉛 精致時用丁提取貴金屬。 在濕法煉鋅生產(chǎn)過程中凈化溶液，除去銅、鎘等雜質(zhì)。 第二章 豎罐煉鋅原理 基本原理 火法煉鋅是先將鋅精礦進行氧化焙燒或燒結(jié)焙燒，使精礦中的 ZnS 變?yōu)閆nO，然后用碳質(zhì)還原劑還原得到鋅蒸氣，再進一步蒸餾提純得精煉鋅。按冶煉設(shè)備不同可分鼓風爐、豎罐、電爐、平罐等煉鋅方法。平罐煉鋅在 20 世紀前是唯一的煉鋅方法，是一種簡單而又落后的煉鋅方法，由于能耗高，生產(chǎn)率低，目前已基本淘汰。 承德石油高 等專科學(xué)校畢業(yè)論文 11 第三章 豎罐煉鋅流程 豎罐煉鋅簡化流程 焙燒 還原蒸餾 精煉 豎罐煉鋅流程圖 承德石油高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 12 第四章 焙燒 焙砂中 ZnO 的還原 火法煉鋅是基于在高溫（ 1273 K） ZnO 能被碳質(zhì)還原劑還原，主要反應(yīng)為： ZnO(s) + CO (g) = Zn(g) + CO2(g) C(s) + CO2(g) = 2CO(g) 總反應(yīng)為： ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g) 焙砂中其他物質(zhì)的還原 存在于焙砂中的鐵酸鋅（ ）在蒸餾過程中可被 CO 還原： +CO=ZnO+2FeO+CO2 ZnO+CO=Zn+CO2 焙砂中的硅酸鋅在配入石灰后也容易還原，但焙砂中的 ZnSO4 和 ZnS 不被還原完全進入蒸餾殘渣中而引起鋅的損失。 焙燒的目的 完全脫硫，得到金屬氧化物組成的焙燒礦（焙砂），從而可使蒸餾得到的鋅較純，避免蒸餾過程鋅成為硫化鋅而造成的鋅的損失。 承德石油高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 13 焙燒的程度 焙燒是完全的氧化焙燒 (死焙燒 )。這是因為火法冶煉是在強還原性氣氛中使氧化鋅被一氧化碳還原成金屬鋅，在現(xiàn)有工藝條件下硫化鋅是不能被還原成金屬鋅的。 第五章 Zn 蒸氣的冷凝 冷凝反應(yīng) 還原蒸餾得到的鋅蒸氣必須在冷凝器中冷凝成液體鋅。 Zn(g) → Zn（ l） 鋅蒸氣的冷凝是相變過程，為使氣態(tài)鋅轉(zhuǎn)化為液態(tài)鋅，必須使鋅蒸氣溫度降到沸點下（ 1180 K）。實際生產(chǎn)中，降低冷凝溫度直到接近鋅的熔點，使剩余的鋅蒸汽壓接近零，可獲得最大冷凝效率。 還原蒸餾氣體組成的組成 還原蒸餾產(chǎn)生的氣體是 Zn 蒸氣、 CO 和少量的 CO2 的混合氣，鋅蒸汽的含量不超過 50%。 藍粉的生成 如鋅蒸汽剛冷凝成小液滴，其表面即被氧化，生成氧化物薄膜，最終凝固成細粉，即藍粉。引起藍粉的主要因素為 CO2，這是因為反 應(yīng)： ZnO + CO = Zn(g) + CO2 為吸熱反應(yīng)，所以當爐氣中溫度下降時 CO2 將使產(chǎn)出的鋅蒸氣再氧化成ZnO，并包裹在鋅液滴的表面，形成藍粉，降低冷凝效率。為了防止氧化反應(yīng)的發(fā)生，盡可能在高溫下直接將鋅蒸氣導(dǎo)入冷凝器內(nèi)，使之急冷。 承德石油高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 14 冷凝設(shè)備 有鋅雨飛濺式冷凝器和鉛雨飛濺式冷凝器兩類。鼓風爐煉鋅得到的 Zn蒸氣濃度低，因此生產(chǎn)中采用高溫密閉爐頂和鉛雨冷凝的方法。利用鉛雨冷凝時，利用鋅在液體
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