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火法炼锌的化学式(火法炼锌的工艺流程图)

火法炼锌的化学式(火法炼锌的工艺流程图) 氧化锌的烟火熔炼技术

一、金属熔池熔融还原法

金属熔池熔融还原法:含碳球团的铁熔池熔融还原法是非高炉炼铁的主要研究工艺之一。金属熔池熔融还原法具有氧化物(或含碳氧化物球团)还原速度快、能量利用率好的特点,其自身的显热和良好的传热能力可以快速补充氧化物还原所消耗的热量,促进氧化物的还原反应,这也是其特点之一。由于氧化锌矿伴有一定量的铅,在使用铁浴或铁的熔点以上的温度时,铅基本上全部挥发,大大降低了收集产品的质量。因此,氧化锌矿石中锌和铅的分离是获得高品位氧化锌粉的关键。采用铁浴熔融还原法处理含铅高的锌铅粉尘。经确认,收集材料中的ZnO含量仅为70%,未能达到处理效果。然后用废铝代替铁浴形成铝浴,实现氧化锌的熔融还原。收集物中ZnO含量达到92.523%,初步实现了锌铅分离和粉尘处理。铝浴熔融还原法的特点是:铝的熔化温度很低(660℃),传热能力很强。还原温度可以选择较低的温度,这样氧化锌可以快速还原,而Pb不会挥发。

(1)铁浴熔融还原法(简称“铁浴法”)

铁浴处理氧化锌矿的原理与铁浴还原氧化铁的原理相似。铁浴法中氧化锌的还原方法比其他火法工艺多,氧化锌的还原是一个耗热过程。铁浴法温度高,传热方式以传导传热为主,传热速度快,充分利用了铁水的显热,所以铁浴法中氧化锌的还原反应速度很快。

(2)铝浴熔融还原法(以下简称“铝浴法”)

在铝浴法中,氧化锌主要被含碳球团还原。纯氧化锌球团和含碳氧化锌球团在铝浴中还原的研究结果表明,在1000 ~ 1250℃的温度范围内,铝浴不参与氧化锌的还原,含碳球团在有铝浴存在时的还原速率比无铝浴时快。由于氧化锌在还原过程中发生强烈的吸热反应,提高温度有利于还原,但提高温度也会使铅的蒸气压增加,船只挥发增加,铅及其氧化物进入收藏。铝浴法就是针对这一特点,利用铝熔点低、传热能力强的特点,使氧化锌在低温下获得足够的热量,从而达到快速还原的目的,减少铅的挥发。

二、电炉法

电炉法是在电炉中熔炼,在电炉中还原氧化锌。电炉法要求氧化锌矿锌品位很高,铅等杂质含量很低,入炉物料为粉状,还原需要冶金焦,电炉处理法原料条件严格。目前国内大部分氧化锌矿都是低品位难选氧化矿,这种原料条件很多厂家很难实现。

三、韦氏炉法和回转窑法

韦伯斯特炉法和回转窑法主要用于处理低品位难选矿物,原料条件不受限制。但出于经济效益考虑,也要求原料中Zn的含量大于15%。韦氏炉和回转窑的炉料在还原时基本保持原状,不能软化,不能熔化。熔炼温度低,多反映气固相反应,熔炼周期长;冶炼热量全部来自燃煤,传热方式以对流为主,产能利用率低。电炉处理法熔炼温度高,原料为粉末,熔化快;有气固反应和液气反应等。熔炼的热量来自电能转换,传热方式主要是辐射传热,因此要求反应在密闭体内进行,容量利用率高。

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