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1、197 第三篇锌冶炼第十一章锌焙烧11.1 工艺流程及工厂说明锌冶炼采用国内成熟的工艺流程，技术可靠，劳动环境好，有较好的经济效益，同时可综合回收铜、镉、锗等伴生有价金属。工艺流程见下图：锌精矿烟气焙烧余热锅炉收 尘送制酸焙砂烟尘球磨两段浸出浸出渣浸出渣干燥三段净液烟化炉新 液 Cu-Cd渣Co 渣氧化锌炉渣电解镉回收酸洗沉钴(送会泽原 有冶炼厂) ( 丢弃 ) 溶铸海绵镉铜渣钴精矿锌锭(堆存) （堆存）（出售）工艺流程图198 锌精矿采用鲁奇式沸腾焙烧炉焙烧，其烟气经余热锅炉和收尘后送制酸。焙烧所得的焙烧矿，经中性、酸性两段浸出、浓密、过滤，得到中浸上清液及酸浸渣。酸浸渣经干燥后送烟化炉处理
2、得氧化锌，送往会泽现有冶炼厂进一步处理，回收锌和锗。浸出系统产出的中浸上清液经三段净化，即第一段用锌粉除铜、镉，第二段用锌粉、锑盐除钴、镍，第三段用锌粉除残镉，所得净化后液即新液送往电解。电解采用传统的电解沉积工艺，暂采用人工剥离锌片，（在配臵上留有机械剥锌的可能），剥下的锌片送熔铸，采用低频感应电炉熔锌，最终产出0#和 1#锌的锌锭。本设计金属回收率：锌（由精矿至锌锭）94% （包括氧化锌中Zn量）81% （扣除氧化锌中 Zn 量）镉（由焙砂至海绵镉）78.7% 锗（由精矿至氧化锌） 81.23% 各车间锌金属回收率：焙烧99.5% 浸出(包括酸浸渣中 Zn 量) 96% 净液书馆99.3%
3、 电解99.5% 熔铸99.7% 11.2 焙烧11.2.1 原料和燃料11.2.1.1 原料焙烧系统年处理精矿量206000t/a( 干基)，其中 70% 精矿为公司自产精矿， 30% 精矿外购。 混合锌精矿主要成分见表 11-1, 精矿含水 810% 。199 表 11-1 混合精矿成分成 分Zn S Fe Pb Cu Cd MgO CaO % 51.624 31.204 7.045 1.428 0.089 0.212 0.415 2.034 成 分Ge Ag As Sb F Cl Al2O3SiO2% 82g/t 59g/t 0.088 0.013 0.017 0.010 0.428 1
4、.602 精矿的筛分数据见表11-2 表 11-2 精矿粒度组成粒 度（ mm ）0.074 0.074 0.04 0.040 0.020 0.020 0.010 0.010 % 41.59 22.71 12.24 6.98 14.48 以上数据由甲方提供。考虑到锌厂附产氧化锌送会泽现有冶炼厂处理，为保证本厂电锌规模，外购焙砂量为20858t/a ，含 Zn 12468t/a ，含 Ge 1127.6kg/a 。11.2.1.2 燃料焙烧炉烤炉、开炉用柴油，柴油的消耗量约为200t/a 。11.2.2 焙烧工艺流程焙烧工艺流程见附图677300503-47。焙烧系统设备连接图见附图677300
5、503-48。焙烧由备料和焙烧两部分组成。备料包括：锌精矿贮存、筛分、破碎（松散）等作业，为沸腾炉提供合格精矿。焙烧包括：焙烧、烟气余热回收、焙砂冷却、焙砂磨细。锌精矿仓长 120m ，宽 30m ，采用半地下仓， 内设 3 台 5t 抓斗桥式起重机、3 台定量给料机。精矿贮期30天。锌精矿由汽车或火车运至仓内后，采用桥式抓斗起重机上矿，由定量给料机配料后，经胶带输送机送往转运站。精矿仓三班作业。转运站内设 1 台高效振动筛和 1 台鼠笼松散机，精矿首先加入振动筛进行筛分，筛上物由人工除去杂物后，块状物料入鼠笼松散机破碎，再经斗式提升机返回筛分系统，筛下物由胶带运输机送至焙烧厂房炉前仓。焙烧车
6、间配臵一台109m2鲁奇式沸腾焙烧炉。200 焙烧厂房内的炉前仓储存4 个小时精矿量，精矿由仓下调速胶带给料机、定量给料机，计量后由分配园盘，分别加到两台抛料机上，将混合精矿抛入焙烧炉内。 炉子加料口设有紧急闸门， 在炉况异常时，保护抛料机。沸腾焙烧炉的供风由两台离心鼓风机提供，其中一台生产，一台备用。风机出口管道设放空管和消音装臵，风机进口设有空气过滤器并采用进口导叶调整风量。焙烧温度控制在890左右。焙烧炉沸腾层内设有冷却盘管，回收多余反应热，产生的蒸汽并入热力管网。为了控制焙烧炉温度，炉内还设有自动喷水装臵以便降低沸腾层温度。焙烧炉产出的焙砂经两台流态化冷却器将温度冷却到500左右，冷却
7、水来源于余热锅炉的软化水箱，一方面冷却了焙砂同时回收了焙砂的余热。经冷却器后的焙砂与余热锅炉收集的烟尘合并一起进入1920 9600 高效圆筒冷却机进一步冷却至150左右。冷却后的焙砂经埋刮板运输机送到球磨机室进行球磨。沸腾焙烧炉产出的烟气经余热锅炉回收烟气余热后，经两段旋涡收尘器、电收尘器收尘后由排烟机送制酸系统，该排烟机自动调速，用以控制焙烧炉负压。在焙烧厂房内还配备了种子料仓等辅助生产设施。冷却后的焙砂通过刮板运输机、斗式提升机运到种子仓，开炉时，种子焙砂可以经斗式提升机和刮板运输机等设备送进焙烧炉。焙砂的磨细采用 2.5m 3.9m 干式格子型球磨机，磨后焙砂粒度-80 目为 100%
8、 ，-200 目达 80% 左右，满足浸出要求。球磨后的焙砂经刮板运输机与旋涡收尘器、电收尘器收集下来的烟尘，一齐经埋刮板运输机运至球磨机室的中间仓内，由仓式泵输送到浸出车间或焙砂贮库储存。焙砂贮库容量7000t，可贮存 12 天的焙砂用量（包括外购焙砂），库内焙砂可通过仓下的仓式泵输送到浸出车间焙砂中间仓。201 为避免仓内焙砂时间过长引起压实板结，焙砂储库的仓底内设有压缩空气松动装臵，仓内焙砂每班需排料一至二次，将库存焙砂送往浸出车间，球磨后的焙砂也向储库输送焙砂。气力输送泵共选用三台4.5m3仓式泵。球磨机室设二台，每天三班操作。焙砂储库仓底设一台， 主要用于焙烧及球磨机室停产检修时，向
9、浸出车间输送焙砂，保证后面工序仍能正常工作。外购焙砂（袋装）由汽车运至球磨机室偏跨存放，人工加料，通过斗式提升机和刮板运输机将焙砂加到球磨机中，与焙烧车间产出的焙砂混合球磨。11.2.3 主要技术经济指标年处理精矿量206000t/a （干基）年工作日330d 沸腾焙烧炉床面积109m2沸腾焙烧炉床能率5.80t/m2d 沸腾层高度1m 沸腾层线速度0.56m/s 锌可溶率94.30% 脱硫率92.80% 焙砂产量86526t/a 焙砂含锌61.15% 焙砂含硫1.37% 其中: 硫化物硫0.39% 烟尘产量90576t/a 烟尘含锌58.41% 烟尘含硫3.45% 其中: 硫化物硫1.23%
10、 焙烧温度890左右烧成率85.97% 202 鼓风量51561m3/h 焙烧炉出口烟气量53252m3/h 其中:SO2浓度9.397% 锌焙烧回收率99.5% 锗焙烧回收率95% 11.2.4 冶金计算根据云南冶金集团总公司提供的混合锌精矿的成分及物相组成，以 100kg 干精矿（精矿含水按10% 计算）为计算基础，计算选取的主要参数：年产锌锭100000t/a 总回收率94% 年工作日330d 当地大气压80.98kPa 当地最热月平均气温20相对湿度67% 冶金计算结果如下：年处理锌精矿206000t/a( 干基) 混合锌精矿物相组成见表11-3。焙砂年产量86526t/a 。焙砂物相
11、组成见表11-4。烟尘年产量90576t/a 。烟尘物相组成见表11-5。鼓风量51561m3/h 。烟气量53252m3/h ，烟气含尘215g/m3，烟气成分见表 11-6。焙烧热平衡见表11-7。焙烧物料平衡见表11-8 203 表 11-3 混合锌精矿物相组成组 成Zn Cd Pb Cu Fe S CaO MgO CO2Al2O3SiO2 其 它合 计ZnS 51.624 25.259 76.883 CdS 0.212 0.060 0.272 PbS 1.428 0.221 1.649 CuFeS2 0.089 0.078 0.090 0.257 FeS22.058 2.360 4.4
12、18 Fe7O84.909 3.214 8.123 CaCO32.034 1.595 3.629 MgCO30.415 0.453 0.868 Al2O30.428 0.428 SiO21.602 1.602 其它1.871 1.871 合计51.624 0.212 1.428 0.089 7.045 31.204 2.034 0.415 2.048 0.428 1.602 1.871 100.00 204 表 11-4 焙砂物相组成（ 100kg 干精矿计）组成Zn Cd Pb Cu Fe SSSSO4 CaO MgO Al2O3SiO2 O 其它合计ZnS 0.337 0.165 0.50
13、2 ZnSO40.836 0.409 0.818 2.063 ZnO 23.689 5.795 29.484 ZnO Fe2O30.821 1.402 0.803 3.026 Fe2O32.103 0.904 3.007 CdO 0.084 0.012 0.096 CuO 0.044 0.011 0.055 Pb0SiO20.568 0.165 0.044 0.777 CaO 1.012 1.012 MgO 0.205 0.205 Al2O3 0.213 0.213 SiO20.632 0.632 其它0.931 0.931 合计25.683 0.084 0.568 0.044 3.505 0
14、.165 0.409 1.012 0.205 0.213 0.797 8.387 0.931 42.003 % 61.146 0.200 1.352 0.105 8.345 0.393 0.974 2.409 0.488 0.507 1.897 19.968 2.216 100.00 205 表 11-5 烟尘物相组成（ 100kg干精矿计）组成Zn Cd Pb Cu Fe SSSSO4 CaO MgO Al2O3 SiO2 O 其 它合 计ZnS 1.106 0.541 1.647 ZnSO41.996 0.977 1.954 4.927 ZnO 21.897 5.357 27.254 Zn
15、O Fe2O30.683 1.167 0.669 2.519 Fe2O32.338 1.005 3.343 CdO 0.127 0.018 0.145 CuO 0.044 0.011 0.055 Pb0SiO20.853 0.247 0.066 1.166 CaO 1.012 1.012 MgO 0.207 0.207 Al2O30.213 0.213 SiO20.550 0.550 其它0.931 0.931 合计25.682 0.127 0.853 0.044 3.505 0.541 0.977 1.012 0.207 0.213 0.797 9.080 0.931 43.969 % 58
16、.409 0.289 1.940 0.100 7.972 1.230 2.222 2.302 0.471 0.484 1.813 20.651 2.117 100.00 206 表 11-6 焙烧烟气量及组成（以100kg 精矿计）组成重量 (kg) 体积 （m3）体 积 比 (%) SO255.016 19.238 9.397 SO33.619 1.013 0.495 CO22.048 1.043 0.509 N2197.298 157.838 77.093 O2 11.787 8.251 4.030 H2O 13.944 17.353 8.476 合计283.713 204.736 100.000 表 11-7 锌精矿焙烧热平衡（ 100kg 干精矿）热收入项目kJ % 焙 烧 化 学 反 应 热44
