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(diǎn)、熔化熱、沸點(diǎn)、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(shì)、原子和離子的電離能、放射性同位素、電負(fù)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(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢(shì)、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(jì)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(hù)作用。在冶金工業(yè)中，利于鋅從氰化溶液中置換會(huì)，在粗鉛 精致時(shí)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(jìn)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(jìn)一步蒸餾提純得精煉鋅。按冶煉設(shè)備不同可分鼓風(fēng)爐、豎罐、電爐、平罐等煉鋅方法。平罐煉鋅在 20 世紀(jì)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?？茖W(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(jìn)入蒸餾殘?jiān)卸痄\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?yàn)榛鸱ㄒ睙捠窃趶?qiáng)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(diǎn)下（ 1180 K）。實(shí)際生產(chǎn)中，降低冷凝溫度直到接近鋅的熔點(diǎn)，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(lán)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(xì)粉，即藍(lán)粉。引起藍(lán)粉的主要因素為 CO2，這是因?yàn)榉?應(yīng)： ZnO + CO = Zn(g) + CO2 為吸熱反應(yīng)，所以當(dāng)爐氣中溫度下降時(shí) 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(lán)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 等專科學(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(fēng)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(shí)，利用鋅在液體
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