現代豎罐煉鋅技術(Modern vertical zinc smelting technology)是指用碳質還原劑還原置於豎井式蒸餾罐內的鋅團礦，產出的鋅蒸氣被冷凝成液鋅的鋅熔煉方法。熔煉過程是在高於鋅沸點(1179K)的溫度下進行的，部分被還原的其他金屬因蒸氣壓低而與未還原的氧化物和脈石一道留在蒸餾殘渣內。豎罐煉鋅工藝主要由團礦製備、還原蒸餾和鋅蒸氣冷凝三部分組成。
基本介紹
- 中文名：現代豎罐煉鋅技術
- 外文名：Modern vertical zinc smelting technology
- 學科：有色金屬
- 領域：能源
- 屬性：鋅熔煉方法
- 工藝：團礦製備、還原蒸餾和鋅蒸氣冷凝
發展簡史,還原蒸餾,鋅蒸氣冷凝,豎罐煉鋅爐,
發展簡史
豎罐煉鋅於1929年在美國獲得工業套用，在20世紀40-50年代發展較快。60年代曾有十多家工廠採用這種生產方法，產量約占當時世界鋅產量的11%。此後由於世界各國對環境保護要求日趨嚴格和70年代石油供應緊張等原因，豎罐煉鋅逐漸被濕法煉鋅所取代。但中國的豎罐煉鋅工業由於在鋅團礦製備中採用高溫氧化流態化焙燒工藝和豎罐大型化等方面的技術進步，自80年代以來，隨著國家對鋅需求量的迅速增長和煤較電易取得等原因，豎罐煉鋅的產鋅量反而有較大幅度的增加。
還原蒸餾
焦結爐排入吊比的1073K左右的鋅團礦，經雙鐘加料斗加入豎罐的上延部，在下降過程中與上升的蒸餾爐氣進行熱交換溫度逐漸上升。與此同時爐氣的溫度及含塵、含鉛量也在下降。鋅團礦的溫度逐步提高到1273K以上後，鋅的氧化物開始被碳質還原劑還原成金屬鋅。
在鋅團礦下降到罐本體中上部時，還原蒸餾反應激烈進行。鋅團礦通過雄本體後，其中所含的氧化鋅絕大部分已被還原蒸餾掉，所得蒸餾殘渣經豎罐下延部冷卻，由排礦輥與排渣機排出爐外。罐本體內還原蒸餾鋅團礦所需的熱能，由砌築在兩側碳化矽磚側牆外的燃燒室中燃燒氣體或液體燃料產生的熱量供給。燃燒後的高達1523-1623K溫度的煙氣，由燃燒室底側通道進入蓄熱室，經與空氣和洗滌煤氣分別換熱後，溫度降到1173-1273K送入焦結爐作為鋅團礦加熱焦結的熱原。
鋅蒸氣冷凝
還原蒸餾產出的未飽和過熱鋅蒸氣，由豎罐上延部送入鋅雨飛濺冷凝器驟冷成液體鋅。冷凝器內有一由電機帶動的部分浸入鋅液面下的石墨轉子，轉子不斷轉動將773K左右的鋅液揚起，形成鋅雨飛濺於冷凝器空間內。進入冷凝器內的1098-1148K的未飽和過熱鋅蒸氣與鋅雨接觸，驟冷成液態鋅溶入鋅雨中，鋅雨下落到由冷卻水管保持773-823K的鋅液槽內，再由轉子揚成鋅雨。鋅雨飛濺冷凝器的傳熱條件好，鋅的冷凝效率達95%-97%，冷凝空間容積的鋅生產能力達12t/(d·m)，冷凝後的爐氣引入洗滌器(二冷凝器)內經過水洗收塵與降溫，並提供物送煙氣的抽力，以控制豎罐和冷凝器內爐氣壓力。聚集在冷凝器鋅液他中的鋅，定期放出，鑄成錠或送精餾爐精煉。豎罐煉鋅的鋅直收率大於96%，殘渣含鋅1%-4%，加熱與還原每噸鋅的總能耗1.75t標煤，粗鋅品位99%-99.99%。
豎罐煉鋅爐
豎罐煉鋅爐由豎井式蒸餾罐(豎罐)本體、燃燒室、換熱器和鋅雨飛濺冷凝器組成。豎罐本體按其各部位分為上延部、罐本體和下延部三部分。爐全高14-18m，罐本體高7-11m，斷面尺寸為(290-350mm)×(1900-2768mm)。
