皮江炉炼锌工艺及其方法的探讨.pdfVIP

皮江炉炼锌工艺及方法的探讨 李军旗，唐道文 (贵卅I工业大学冶金系，贵州贵阳550003) 蓑蔓：本文从热力学角度论证了皮江炉炼锌工艺方法的可行性 并就采用国方法取代土法炼锌作了简耍的分析和探讨 关■询：皮江炉：真空炼锌；热力学 霞茎哆 随着锌用途范围的扩大，世界各国锌产品的 它不仅具有热利用率高、炉型合理和烟气排放系 需求量正逐年增加，硫化锌矿曰渐供应不足，氧 统完整等特点，而且它配有真空系统，可对反应 化锌矿的开发利用越来越引起人们的重视。我国 罐内的反应气氛进行控制。 氧化锌矿储量十分丰富，分布也广，其中以云南、 本文在对皮江炉真空炼锌工艺及方法进行热 贵州两省居全国首位。这种矿石品位较高，但其 力学分析的基础上，针对贵州省的实际，对氧化 中含硅量也较高，难以用选矿方法加以分离；用 锌矿处理进行了初步探讨。 火法处理时由于其低熔点与高还原温度之间的矛 1热力学计算及分析 盾无法从根本上得到解决，从而使得其回收率低 (50～70％)，造成资源的严重浪费，而且污染极 ZnO的还原反应： 其严重，因而未能得到大规模工业应用。土法炼 ZnO-F 4G8=61．3／UhMl co=z‰+C02 锌是国家环保政策要求淘汰的落后工艺。而用湿 法处理氧化锌矿的主要障碍是酸浸时产生硅胶， D D 其平衡常数： Ke=：!；；旦 严重影响矿浆的沉降与过滤，尽管近年来人们在 ，幻 湿法处理氧化锌方面做了大量的研究，也取得了 此体系独立组分为3，相数为2。根据Gibbs相律， 一些进展。如澳大利亚的“连续漫出法”(简称“Ez 此体系的自由度为3。 法”)，巴西INGA的“三分之一浸出法”，美国 对于此三变度体系，由方程可知反应中 的“反浸出法”以及BunKer-l础提出的“快速 漫出法”。这些方法虽然在解决湿法处理氧化锌 矿的沉降与过滤速度方面取得了一定的效果，其 力学计算，计算结果如表1所示。 实质上仍然基于使硅酸尽量少地进入系统，从而 表1热力计算结果 保证矿浆的沉降与过滤有一定速度。而近代理论 研究表明，正硅酸盐、双硅酸盐和屡状硅酸盐都 是等成份溶解，氧化锌矿大都属于异极矿，属于 等成份溶解之列。因此，在湿法处理氧化锌矿时 要使硅酸尽量少的进入系统而锌又有较高的浸出 率其过程极难控制。也就是说就硅酸在系统中如 何开路未取得突破性进展，因此上述方法也难以 适应于大规模工业应用。氧化锌矿的处理必须寻 求更加行之有效的方法和途径。 从上述热力学计算结果可知： 皮江炉是皮江法炼镁的主体设备，它是加拿大 的皮江首先设计出来的，故又称之皮江还原炉。 a) 无论在那种压力下，CO的平衡含量都随着温 (即硅热法炼镁)主要由燃煤还原炉、还原罐、 度的升高而下降，而锌蒸气的百分含量则随着温 过滤器和真空机组组成。因此，皮江还原炉与横 度的升高而增大，总的来说，整个反应的平衡常 罐炼锌炉有点类似，但它比横罐炼锌更加先进， 数墨将随着温度的升高而增大，这和平衡移动原 2002--04--27 收辅日期；2002--03--21l●订日期t 柞者俺舟：车军羹(1957．)．再．麓耗 。。羔L 主垦塑圭兰墨 ：!堂 理是一致的，因为反应过程是