CN1058926A

CN1058926A - 富氧化锌原矿生产合金锌粉的方法和设备

Info

Publication number: CN1058926A
Application number: CN 90107033
Authority: CN
Inventors: 许庆余; 李华; 刘上武; 陈光汉; 李永学
Original assignee: YUNNAN HUIZE LEAD-ZINC MINE
Current assignee: YUNNAN HUIZE LEAD-ZINC MINE
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1992-02-26

Abstract

本发明是富氧化锌原矿生产合金锌粉的方法和设备，用富氧化锌原矿加石灰、无烟煤按一定的配比作入炉原料，经过多膛炉焙烧，得到焙砂，再使其进入电炉熔炼，焙砂中的氧化锌在高温、强还原气氛下还原成锌蒸汽，再使其进入冷凝系统，进行快速冷凝，又经过螺旋输送器出粉，得到合金锌粉。本方法流程短、见效快，锌粉粒度细、活性强、反应速度快、置换能力强、净化时间短，完全适应湿法冶金净化除杂质的要求。

Description

本发明属于电热冶金领域，具体地说是富氧化锌原矿生产合金锌粉的方法和设备。

进入七十年代后，国内外对硫酸锌溶液除杂所用的锌粉进行了试验研究，如日本的会津锌厂，美国的克拉克维尔锌厂及江西冶金学院，南方工业大学等用人工合成Pb-Sb合金锌粉，柳州锌品厂等几家冶炼厂则以锌浮渣为原料电热法生产超细锌粉，以上各种方法都不是以原矿为原料，云南会泽铅锌矿一直采用电解锌片熔化后高压风喷吹雾化生产锌粉，用这种方法生产锌粉，回收率低，粒度粗，活化差，消耗高。

本发明的目的在于提供一种用富氧化锌原矿为主要原料，用电热法生产超细合金锌粉的方法和设备。

本发明是这样实现的：用富氧化锌原矿加石灰、无烟煤按表1所示的配比作入炉原料，经过多膛炉焙烧，得到焙砂，再使其进入电炉熔炼，焙砂中的氧化锌在高温、强还原气氛下还原成锌蒸汽，再使其进入冷凝系统，进行快速冷凝，又经过螺旋输送机出粉，得到合金锌粉。采用这种方法生产合金锌粉所须的设备为：用炉膛层数在3膛以上的多膛炉为焙烧炉，电炉的炉顶较高，炉墙为台阶状，内炉墙材料采用高铝砖，炉顶外部为耐火砖，且炉壁加石棉板作隔热层，炉壳为框式结构。冷凝系统由冷凝器、沉降塔、螺旋输送机、人字管、烟囱、振打装置、角行程器、谍阀组成。电炉与冷凝器用炉喉联接，冷凝器的位置较电炉的位置高。

本发明的方法生产合金锌粉具有以下优点：原料易得，适应性强，生产流程短，投资少，建设快，产品中全锌最高达94.8%，金属锌达90.65%，此锌粉粒度细、活性强、反应速度快、置换能力强、净化时间短，完全适应湿法冶金净化除杂质要求，并且使用电炉合金锌粉不需调酸，从而能有效地防止砷化氢产生，减少了岗位毒害。

图1为富氧化锌原矿生产合金锌粉工艺流程图

图2为电炉剖视图

图3为电炉、冷凝器的相互位置图

图4为冷凝系统示意图

图5为冷凝器局部剖视图

表1为原料化学成分

表2为电炉炉渣的化学成分

表3为焙砂化学成分

表4为合金锌粉的化学成分

本发明的实施例为：如图1工艺流程图所示，将富氧化锌原矿、石灰、无烟煤按表1的配比混合均匀后，加入炉内焙烧，炉内温度控制在800-900℃之间，以利于碳酸盐分解、脱除水份、杂质As、Sb、S等也部分得以脱除。焙砂化学成分如表2，焙砂粒度应小于10毫米。电炉在被投入碚砂前，应先造好熔池，渣线下熔池深度为400-900毫米左右时，才能均匀投入碚砂，电炉的炉膛温度控制在1200-1350℃之间，以利于焙砂中的氧化锌在高温、强氧化气氛下得以还原成锌蒸汽，在一氧化碳的保护下，经炉喉进入冷凝系统，电炉炉渣每隔2-3天排放一次，水淬后堆存，炉渣的化学成分如表3所示。冷凝系统通过炉喉与电炉紧密连接，锌蒸汽随着一氧化碳进入冷凝系统进行快速冷凝，冷凝器尾气出口温度严格控制在150-200℃的范围内，整个系统必须保持微正压（0-3毫米汞柱）作业，被急剧冷凝的合金锌粉经螺旋输送机送出，筛分后包装，合金锌粉的化学成分如表4所示，锌粉通过340目的达89.4%。

用上述方法生产合金锌粉所采用的设备：为了在焙烧过程中，将碳酸锌中的CO₂脱除，用占地面积小、热效率高的多膛炉为矿石焙烧炉，炉子的规格为3×2（长×宽），炉膛层数为4层。电炉炉顶矢高为180毫米，以减少炉渣幅射热，炉墙为台阶状，增加熔渣接触部份炉墙的厚度，减少渣线以上炉墙厚度，内炉墙（2）材料采用高铝砖，炉顶外部（1）为耐火砖，炉壳（4）为框式结构加水冷却，为了减少热量的损失，炉壁加30毫米厚的石棉板隔热层，隔热效果良好。电炉与冷凝器的通道（炉喉）（3）的两端分别与冷凝器（5）和电炉端墙顶部联接，冷凝器的位置较电炉的位置高，这样既避开了电炉炉膛高温对冷凝排管的辐射热，又减少了电炉内粉料的沉积，电炉变压器选用型号为HS-1800/6，熔渣含FeO＞15%，SiO₂＜27%时，变压器二次电压采用104-121伏两个档次就能正常生产，而当熔渣含FeO＜15%，SiO₂＞27%的情况下，变压器二次电压只有用180伏，熔炼方能顺利进行，因故停电再起弧时，采用210伏高档电压。冷凝系统由冷凝器（5）、沉降塔（6、7）、螺旋输送机（8、9、10、11）、人字管（12、13）、烟囱（14）、振打装置（15）、角行程器（16）、谍阀（17）组成。冷凝器中没有完全冷凝的锌蒸汽，通过人字管进入沉降塔进行二级沉降，最后经过25°的爬坡螺旋输送机进行收粉。采用振打装置防止排管上集尘太厚影响传热效果，使用电动角行程器，控制烟囱下方的蝶阀开度，确保整个系统处在微正压下作业。此外，冷凝器为全水套式结构，由顶水套（18）、侧水套（19、20）、小侧水套（21、22），端部水套（23），底部水套（24）、蛇形管（25）构成。

表1

成分	Zh	Pb	Fe	Sio₂	Cao	Mgo	Al₂O₃	S	H₂O
										含量％	37.20	3.80	6.40	12.86	9.75	0.90	3.70	1.33	0.4

表2

成分	Zh	Pb	Fe	Sio₂	Cao	Mgo	Al₂O₃	S
									含量％	1.5-6.8	0.5-1.5	4-22	23-37	14-30	2-5	10-13	0.23-1.04

表3

Zh(％）		杂质（％）
										全锌	金属锌	Pb	Fe	Ca	As	Sb	F	Cl	Co
87.32	73.97	4.62	0.09	0.50	0.083	0.004	0.40	0.095	0.0012
										Nj	Cu	Ag	Cao	S	Sn
		0.0016	0.03	29.58/T	0.8	0.94	0.0014

表4

Claims

1、富氧化锌原矿生产合金锌粉的方法，其特征在于用富氧化锌原矿加石灰、无烟煤按表1的配比作入炉原料，经过多膛炉焙烧，得到焙砂，再使其进入电炉熔炼，焙砂中的氧化锌在高温、强还原气氛下还原成锌蒸汽，再使其进入冷凝系统，进行快速冷凝，又经过螺旋输送机出粉，得到合金锌粉。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于多膛炉炉内温度控制在800-900℃之间。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于电炉熔炼炉膛温度控制在1200-1350℃之间。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于冷凝系统中的冷凝器尾气出口温度控制在150-200℃的范围内，整个冷凝系统必须保持微正压（0-3毫米水柱）作业。

5、权利要求1中所采用的设备，其特征在于：

（a）、焙烧炉的炉层膛数在3膛以上;

（b）、电炉炉顶矢高为180毫米，炉墙为台阶状，内炉墙（2）的材料采用高铝砖，炉顶外部（1）为耐火砖，且炉壁加30毫米厚的石棉板隔热层，炉壳（4）为框式结构，电炉与冷凝器的通道（炉喉）（3）的两端分别与冷凝器（5）和电炉端墙顶部联接，冷凝器的位置较电炉的位置高。

（c）、冷凝系统由冷凝器（5）、沉降塔（6、7）、螺旋输送机（8、9、10、11）、人字管（12、13）、烟囱（14）、振打装置（15）、角行程器（16）、谍阀（17）组成。

6、根据权利要求5中（c）所述的设备，其特征在于冷凝器为全水套式结构，由顶水套（18）、侧水套（19、20）、小侧水套（21、22），端部水套（23），底部水套（24）、蛇形管（25）构成。