Обжиг сульфидных цинковых концентратов перед дистилляцией.



Обжиг перед дистилляцией осуществляется по следующим схемам:

· Обжиг на порошок до 8-9% S и спекание без добавок топлива (способ Ригга). Как правило, обжиг на порошок ведется в печах с кипящим слоем, спекание - на ленточных машинах с дутьем или прососом.

· Более глубокий обжиг на порошок до 3 - 4% S (иногда до 2% S) и спе­кание с добавкой отсева коксика, получаемого при подготовке шихты для дистил­ляции (способ Бален-Бельфруа или Вьей-Монтань).

· Обжиг на спекательных машинах в две стадии с получением на второй стадии качественного спека. Это позволяет получать более прочный агломерат.

· Обжиг на спекательных машинах в одну стадию с большим количеством возврата.

Оборудование схем 1 и 2 - обжиговые печи и спекательные машины, а для схем 3 и 4 - только спекательные машины (площадью 15, 40, 75, 90 м2).

Для улучшения газопроницаемости шихты перед агломерацией применяется окатывание. Выбор способа получения спека зависит от многих экономических причин: стоимости оборудования, потребности в серной кислоте, цен на топливо, состава концентрата и др. Первая и вторая схемы позволяют получать серную кислоту, но при второй схеме производительность спекательных машин почти вдвое выше. При третьем и четвертом способах использование серы, возможно, в случае применения машин с дутьем или организации рециркуляции газов. Спекание ведут при 1200 - 1300° С. Связующими веществами служат силикаты и магнетит. Агломерат обычно слабый. Поэтому перед дистилляцией в высоких вертикальных ретортах его брикетируют с углем и связующим и коксуют. Если дистилляция ведется в шахтных печах, то необ­ходимо получать крупный прочный агломерат. Это удается, если концентрат содержит достаточное количество свинца (0,5 -1,0% от содержания цинка) и флю­сов.

Для уменьшения пылеобразования и повышения пористости материала шихту спекательных машин увлажняют до 6 -10%.

Некоторые заводы в шихту вводят NaCl для отгонки легколетучих РbС12 и CdCl2. Возгон этих металлов можно получить, ведя обжиг с повышенным рас­ходом углерода (при этом свинец и кадмий возгоняются в виде сульфидов).

Таблица 12.1 Дан­ные о работе агломерационных машин на трех заводах

Тип машины Ленточная Ленточная Круглая
Эффективные размеры, м 10x1,07 21x2 d = 8
Эффективная площадь, м2 10,7 42 .30
Схема обжига Двухступен­чатая Односту­пенчатая Двухступен­чатая
Содержание в шихте, %:      
· сульфидной серы 3,5-4,0 5,5-6,0 7-8
· коксика 3,5 Нет Нет
Содержание общей серы в агломерате, % 0,8 0,14-0,5 1,0
Толщина слоя шихты, 230 125-140 330-350
Расход условного топли­ва на зажигание, % 0,5 ~ 1,8 1,0
Производительность по агломерату, т/(м2. сут) 7,2—9,0 2,5 До 5,0
Количество получаемой пыли, % от шихты 3,0 2-3 -

 

Спек для реторт измельчают и делят на три класса: плюс 5 мм (иногда плюс 8 мм) направляют для создания «постели», класс минус 3 - 4 мм считается возвратом, а промежуточный класс (-8, +3 мм) направляют на дистилляцию. Для шахтных печей выделяют класс (-90, +25 мм) процесс ИС, или (-20, + 6 мм) для шахтных электропечей.

Развитие 2-й стадии обжига (спекания или агломерации) с середины 1950-х годов шло в следующих направлениях:

· применение ленточных прямолинейных машин вместо устаревших круглых;

· организация рециркуляции газов с целью обогащения их сернистым ан­гидридом и использования для производства серной кислоты;

· спекание на машинах с дутьем вместо обычной работы, с прососом газов;

· ввод в эксплуатацию машин с активной площадью 75-90 м2 при ширине до 4 м.

Таблица 12.2 Примерный рациональный состав цинкового агломерата, %:

ZnO ZnO. Fe2O3 ZnS Fe2O3 PbO-SiO2 SiO2 Al2O3 MgO+CaO
55,8 23,8 2,8 6,1 0,7 3,6 2,8 3,9

В 1970 гг. перед дистилляцией стали применять (Румыния, США) одностадийную подготовку в печах с кипящим слоем, исключая агломерацию. Для этого концентрат гранулируют, и обжигают при 1100-1150°С. Огарок пригоден для дистилляции в горизонтальных ретортах или приготовления брикетов для вертикальных реторт.

Производительность печей при этом способе достигает 30 т/(м2.сут), типична производительность 15-20 т/(м2.сут). Газы богаты по SO2. Линейная скорость воздуха в слое 0,25-0,4 м/с. При этом свинец и кадмий возгоняются на 95-98%, вследствие чего повышается качество цинка и улучшается использование сырья. Высокотемпературный обжиг перед гидрометаллургическим процессом приме­няли на заводе «Серро-де-Паско» (Перу).


Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 170; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ