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电耙子
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电解铝 标准
2017-06-06 17:49:50
近年来,我国能源供需矛盾日益尖锐,节能降耗已经成为一个极其重要的战略问题。许多工厂企业也纷纷自己推出自己的电解铝厂的标准量化管理手册。电解铝的标准化操作之一:换极。1 时间要求:15分负责人:作业长协助:天车工2 准备好炉前耙、钩子、棕刷、铁锹、扫把、90度测定棒、直尺、粉笔、呆扳手等工具。3 准备好阳极组,壳面块。4 由换极周期表找出将要换的槽号、极号。5 在所换极处,打开6块槽罩。用铝耙把干净极上的保温料和边部可扒出的壳面块,呈扇形状,指挥天车打壳装置在大面距阳极10cm 处扎正换极及其左右邻极的三块扎大面,并把所换阳极与相临残极之间中缝结壳打穿。6 按槽控机上换极键,使槽控机启用换极控制程式。7 指挥天车工阳极提升装置卡住阳极导杆,下阳极扳手旋松卡具,缓慢拔出残极。8 天车拔出残极后,在出铝端下降阳极,由根据划线小车天车工进行阳极定位,特殊情况用兜尺标定好,以此确认新极定位线,同时检查残极有无异常,如化爪、裂纹、掉角、长包等。9 用90℃测试棒(有里向外插三道,其中一道在极中间,其余两道都在两边阳极)摸炉底,检查炉底沉淀,临极工作无裂纹情况等,并用90度钎子测量铝液水平、电解质水平,将两水平、炉底、临极情况记录在作业组记录上。10特殊情况下,天车抓斗把槽内的表面块捞出放在托盘上。用钩子、炉铲、耙子等工具捞净槽内拳头大小的块,并用炉铲打捞浮游的碳渣。(特别是启动槽的边角槽)11 指挥天车把新极挂到电解槽上,确定阳极安装位置,是导杆上的定位线对准水平母线的底边,使阳极导杆不与挂钩接触,导杆必须保证垂直,指挥天车拧紧卡具,进行三次旋紧动作,保证阳极导杆紧贴水平母线不下滑。导杆与母线充分接触,无缝隙,打开提升机装置,收回提升装置和阳极扳手。12 需要扎边的指挥天车扎三块极的大面,即正换极和左右邻极,天车下降打击头扎大面时,电解工用铁锹往所扎处加壳面块,往返扎三遍,角部极还要扎小头。确保角部极原老壳凸起。13 天车扎完边部后,用铁锹撮直径约为10cm大小的壳块到两极的里端凹出垒牆,高约25~30cm14 撮碎块堵极间的缝隙,阳极中缝,24h后推料,以填满中缝和内侧结壳缝隙为准。15 指挥天车下降下料管于新极和四周极之间加上保温料,下料管距离槽沿板15cm,保温料不能直接进入中缝,厚度为16~18cm,基本平齐阳极刚爪窗孔的顶端。16 清扫卫生,(操作面及-3.5)后四天整形无埋钢梁现象,盖好槽罩。除了以上者一个之外,还有很多电解铝的标准。更多关于电解铝的相关信息可咨询上海有色网。
湿法炼锌的浸出过程
2019-03-04 11:11:26
一、锌焙烧矿的浸出意图与浸出工艺流程
(一)锌焙烧矿浸出的意图
湿法炼锌浸出进程,是以稀硫酸溶液(首要是锌电解进程发作的废电解液)作溶剂,将含锌原猜中的有价金属溶解进入溶液的进程。其原猜中除锌外,一般还含有铁、铜、镉、钴、镍、砷、锑及稀有金属等元素。在浸出进程中,除锌进入溶液外,金属杂质也不同程度地溶解而随锌一同进入溶液。这些杂质会对锌电积进程发作不良影响,因而在送电积曾经有必要把有害杂质尽或许除掉。在浸出进程中应尽量运用水解沉积办法将部分杂质(如铁、砷、锑等)除掉,以减轻溶液净化的担负。
浸出进程的意图是将原猜中的锌尽或许彻底溶解进入溶液中,并在浸出终了阶段采纳办法,除掉部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质,一同得到沉降速度快、过滤功能好、易于液固别离的浸出矿浆。
浸出运用的锌质料首要有硫化锌精矿(如在氧压浸出时)或硫化锌精矿经过焙烧产出的焙烧矿、氧化锌粉与含锌烟尘以及氧化锌矿等。其间焙烧矿是湿法炼锌浸出进程的首要质料,它是由ZnO和其他金属氧化物、脉石等组成的细颗粒物料。焙烧矿的化学成分和物相组成对浸出进程所发作溶液的质量及金属收回率均有很大影响。
(二)焙烧矿浸出的工艺流程
浸出进程在整个湿法炼锌的出产进程中起着重要的效果。出产实践标明,湿法炼锌的各项技能经济指标,在很大程度上决定于浸出所挑选的工艺流程和操作进程中所操控的技能条件。因而,对浸出工艺流程的挑选非常重要。
为了到达上述意图,大多数湿法炼锌厂都选用接连多段浸出流程,即榜首段为中性浸出,第二段为酸性或热酸浸出。一般将锌焙烧矿选用榜首段中性浸出、第二段酸性浸出、酸浸渣用火法处理的工艺流程称为惯例浸出流程,其典型工艺准则流程见图1。图1 湿法炼锌惯例浸出流程
惯例浸出流程是将锌焙烧矿与废电解液混合经湿法球磨之后,参加中性浸出槽中,操控浸出进程结尾溶液的PH值为5.0~5.2。在此阶段,焙烧矿中的ZnO只要一部分溶解,乃至有的工厂中性浸出阶段锌的浸出率只要20%左右。此刻有许多过剩的锌焙砂存在,以确保浸出进程敏捷到达结尾。这样,即便那些在酸性浸出进程中溶解了的杂质(首要是Fe、AS、Sb)也将发作中和沉积反响,不至于进入溶液中。因而中性浸出的意图,除了使部分锌溶解外,另一个重要意图是确保锌与其他杂质很好地别离。
因为在中性浸出进程中参加了许多过剩的焙砂矿,许多锌没有溶解而进入渣中,故中性浸出的浓缩底流还有必要再进行酸性浸出。酸性浸出的意图是尽量确保焙砂中的锌更彻底地溶解,一同也要防止许多杂质溶解。所以结尾酸度一般操控在1~5g/L。尽管经过了上述两次浸出进程,所得的浸出渣含锌仍有20%左右。这是因为锌焙砂中有部分锌以铁酸锌(ZnFe2O4)的形状存在,且即便焙砂中残硫小于或等于1%,也还有少数的锌以ZnS形状存在。这些形状的锌在上述两次浸出条件下是不溶解的,与其他不溶解的杂质一道进入渣中。这种含锌高的浸出渣不能抛弃,一般用火法冶金将锌复原蒸腾出来与其他组别离离,然后将搜集到的粗ZnO粉进一步用湿法处理。
因为惯例浸出流程杂乱,且出产率低,收回率低,出产成本高,跟着20世纪60年代后期各种除铁办法的研制成功,锌焙烧矿热酸浸出法在20世纪70年代后得到广泛运用。现代广泛选用的热酸浸出流程见图2。图2 现代广泛选用的热酸浸出流程
热酸浸出工艺流程是在惯例浸出的基础上,用高温(>90℃)高酸(浸出结尾残酸一般大于30g/L)浸出替代了其间的酸性浸出,以湿法沉铁进程替代浸出渣的火法烟化处理。热酸湿法炼锌的浸出进程35浸出的高温高酸条件,可将惯例浸出流程中未被溶解进入浸出渣中的铁酸锌和ZnS等溶解,然后进步了锌的浸出率,浸出渣量也大大削减,使焙烧矿中的铅和贵金属在渣中的富集程度得到了进步,有利于这些金属下一步的收回。
二、影响浸出反响速度的要素
锌焙烧矿用稀硫酸溶液浸出,是一个多相反响(液-固)进程。一般以为物质的涣散速度是液-固多相反响速度的决定要素;而涣散速度又与涣散系数、涣散层厚度等一系列要素有关。
(一)浸出温度对浸出速度的影响
浸出温度对浸出速度的影响是多方面的。因为涣散系数与浸出温度成正比,进步浸出温度就能增大涣散系数,然后加速浸出速度;跟着浸出温度的升高,固体颗粒中可溶物质在溶液中的溶解度增大,也可使浸出速度加速;此外进步浸出温度可以下降浸出液的粘度,利于物质的涣散而进步浸出速度。一些实验阐明,锌焙烧矿浸出温度由40℃升高到80℃,溶解的锌量可增多7.5%。惯例湿法炼锌的浸出温度为60~80℃。
(二)矿浆的拌和强度对浸出速度的影响
涣散速度与涣散层的厚度成反比,即涣散层厚度减薄,就能加速浸出速度。涣散层的厚度与矿浆的拌和强度成反比,即进步矿浆拌和强度,可以使涣散层的厚度减薄,然后加速浸出速度。应当指出,尽管加大矿浆的拌和强度,能使涣散层减薄,但不能用无限加大矿浆拌和强度来彻底消除涣散层。这是因为,当增大拌和强度而使整个流体到达极大的湍流时固体表面层的液体相对运动仍处于层流状况;涣散层饱和溶液与固体颗粒之间存在着必定的附着力,激烈拌和,也不能彻底消除这种附着力,因而也就不能彻底消除涣散层。所以过分地加大拌和强度,只能无谓地添加能耗。
(三)酸浓度对浸出速度的影响
浸出液中硫酸的浓度愈大,浸出速度愈大,金属收回率愈高。但在惯例浸出流程中硫酸浓度不能过高,因为这会引起铁等杂质许多进入浸出液,进而会给矿浆的弄清与过滤带来困难,下降ZnSO4溶液质量,影响湿法炼锌的技能经济指标;此外,还会腐蚀设备,引起结晶分出,阻塞管道。
(四)焙烧矿自身性质对浸出速度的影响
焙烧矿中的锌含量愈高,可溶锌量愈高,浸出速度愈大,浸出率愈高。焙烧矿中SiO2的可溶率愈高,则浸出速度愈低。焙烧矿粒的表面积愈大(包含粒度小、孔隙度大、表面粗糙等),浸出速度愈快。可是粒度也不能过细,因为这会导致浸出后液固别离困难,且也不利于浸出。一般粒度以0.15~0.2mm为宜。为了使焙烧矿与浸出液(电解废液和酸性浸出液)杰出触摸,先要进行浆化,然后进行球磨与分级。实践上,浸出进程在此开端,且大部分的锌在这一阶段就已溶解。
(五)矿浆的粘度对浸出速度的影响
涣散系数与矿浆的粘度成反比。这首要是因为粘度的添加会阻碍反响物和生成物分子或离子的涣散。影响矿浆粘度的要素除温度、焙砂的化学组成和粒度外,还有浸出时矿浆的液固比。矿浆液固比愈大,其粘度就愈小。
综上所述,影响浸出速度的要素许多,并且它们之间,又互相联系、互相制约,不能只着重某一要素而忽视另一要素。要取得恰当的浸出速度,有必要从出产实践动身,全面分析各种影响要素,并经过重复实验,从技能上和经济上进行比较,然后挑选最佳的操控条件。
(六)惯例法浸出的一般操作及技能条件的操控
1、惯例法浸出流程
湿法炼锌惯例浸出工艺指的是选用一段中性浸出、一段酸性浸出,浸出渣经过一个火法冶金进程使锌复原蒸腾出来,变成氧化锌再进行湿法处理,其准则工艺流程见图1。
湿法冲矿工艺流程的特点是:在焙烧炉的排料口下面设置一溜槽,从炉内排出的热料直接落入溜槽内,并被接连流经溜槽的稀硫酸溶液(含30~50g/LH2SO4,俗称氧化液),带到矿浆分级器,分级溢流进中性浸出,分级底液经球磨后进酸性浸出。其长处首要有:①省去了热焙砂的冷却设备;②可以运用热焙砂的显热加热浸出溶液,减轻浸出槽的加热负荷。
株洲冶炼厂新建的湿法炼锌体系未选用冲矿工艺,焙砂经冷却、球磨后送浸出体系,剩下焙砂送焙砂储仓贮存。其长处是:①焙砂经干式球磨后,粒度较细,能取得较好的浸出效果,浸出渣含锌比冲矿浸出工艺低1.0%~1.5%;②因为设置了焙砂储仓,浸出部分不会因焙烧体系发作毛病停产而受到影响。
2、浸出进程的技能条件操控
为确保浸出矿浆的质量和进步锌的浸出率,一般来说,浸出进程技能条件操控首要有三个方面:中性浸出结尾操控、浸出进程平衡操控和浸出技能条件操控。
中性浸出操控结尾PH为4.8~5.4,使三价铁呈Fe(OH)3水解沉积,并与砷、锑、锗等杂质一同凝集沉降,然后到达矿浆沉降速度快、溶液净化程度高的意图。曩昔浸出结尾PH值操控是经过操作人员用试纸或PH计测定,然后调整浸出进程的加酸量来到达操控结尾PH值的意图。跟着主动化水平的进步,浸出进程结尾PH的操控可以经过PH主动操控体系来完结。浸出进程的各个浸出槽出口的PH值设定后,主动操控体系可根据设定的PH值信号主动调整酸的参加量,使浸出结尾到达设定的PH值。
湿法炼锌的溶液是闭路循环,故坚持体系中溶液的体积、投入的金属量及矿浆弄清浓缩后的浓泥体积必定,即一般说的坚持液体体积平衡、金属含量平衡和渣平衡是浸出进程的基本内容。湿法炼锌溶液的总体积,一方面因水分蒸腾、渣带走水以及跑、冒、滴、漏丢失等原因会随进程进行不断削减,另一方面又因为贫镉液、洗渣、洗滤布、洗设备等搜集的低酸、低锌废水,给体系带进许多新水,二者有必要坚持平衡,即坚持体系中溶液体积不变,不然有或许因带入的水过多,体系的溶液量添加,致使溶液无法周转,打乱出产进程,导致出产技能条件失控。假如带入的水缺乏,则体系溶液体积削减,相同会使正常溶液周转受到影响,影响正常出产技能条件操控。一同溶液体积削减相当于体系溶液浓缩,将导致溶液含锌量升高,假如违背答应规模,将直接影响浸出以及后续净化及电解工序。实践中,夏天气温高,溶液体积简略减小;冬季蒸腾量少,且蒸汽直接加热的冷凝水添加等原因,溶液的体积简略胀大。故为了坚持溶液体积平衡,有必要严厉操控各种洗水量,因时、因地坚持水量平衡。浸出进程的金属量平衡是指浸出进程投入的焙砂经浸出后进入溶液的金属量与锌电解进程分出的金属量坚持平衡。如投入的金属量与分出的锌量不平衡,将导致电解产出的废液量不平衡,影响正常出产。
渣平衡是指焙砂经两段浸出后所产出的渣量,与从体系经过过滤设备排出的渣量的平衡。假如浸出产出的渣不能及时从体系中排走,浓缩槽中浓泥体积增大,不只影响上清液的质量,也直接影响到下一工序出产的进行,无法坚持浸出进程接连安稳进行。浓泥体积的改动往往是构成上述恶性循环的原因,如酸性浓泥体积大,弄清困难,使酸性上清液含固体量升高,当回来一次中性浸出时,又添加了一次浸出矿浆的固体量,然后削减了一次浸出矿浆的液固比,使一次浸出矿浆弄清困难,结果是中性上清液中悬浮物许多添加,净液工序的压滤担负加重,乃至无法完结净液作业。
浸出进程的好坏与选用的技能条件密切相关。实践标明,只要正确选用操作技能条件,严厉操作,精心操控,方能取得好的浸出效果。惯例法浸出一般操控的浸出工艺条件如下:
①中性浸出的技能条件
浸出温度 60~75℃
浸出液固比(浸出液量与料量的质量比)10~151
浸出始酸浓度30~40g/L
浸出结尾PH值4.8~5.4
浸出时刻1.5~2.5h
②酸性浸出的技能条件
浸出温度70~80℃
浸出液固比(浸出液量与料量的质量比)7~91
浸出始酸浓度25~45g/L
浸出结尾PH值2.5~3.5
浸出时刻2~3h因为质料和酸一同参加,故按浸出矿浆终究从浸出槽出口终酸的PH值操控始酸。浸出进程的产品为矿浆,是硫酸锌溶液和不溶残渣的悬浊液,为了满意下一工序的要求,矿浆有必要进行液固别离。湿法炼锌的浸出矿浆液固别离一般选用重力沉降浓缩和过滤两种办法。一段中性浸出矿浆经中性浓缩液固别离后,中性上清液送净化,中性浓缩底流送酸性浸出。
二段酸性浸出矿浆经酸性浓缩液固别离后,酸性上清液回来中性浸出,酸性底流经过过滤、枯燥后送回转窑火法处理,使锌复原蒸腾变成氧化锌。
3、浸出的首要技能经济指标
①锌浸出率 浸出率系焙烧矿经两段浸出后,进入溶液中的锌量与焙烧矿中总锌量之比。
当焙烧矿含锌量为50%~55%、可溶锌率为90%~92%时,锌浸出率为80%~87%。在设计时,接连浸出可取80%~82%,接连浸出可取86%~87%。
②浸出渣率 浸出渣率系焙烧矿经浸出、过滤枯燥后的干渣量与焙烧矿量的百分比。
当焙烧矿含锌为50%~55%时,其相应的浸出渣率为50%~55%。近几年来各厂渣率一般约为52%。
③渣含锌 各厂渣含锌动摇于下列规模:全锌18%~22%;酸溶锌2.5%~7%;水溶锌0.5%~5.5%。
4、浸出矿浆的液固别离
浸出所得矿浆须经液固别离,才干别离送往下一工序处理。一次浸出矿浆经浓缩,所得上清液送净化,底流送二次浸出;二次浸出矿浆先经浓缩,所得上清液回来一次浸出,底液送去过滤。
矿浆的浓缩在浓缩槽(亦称稠密机)内进行。浸出矿浆的浓缩功率取决于固体粒子的沉降速度:
在实践出产进程中状况比较杂乱,因而影响浓缩的要素许多,首要有:
①矿浆的PH值 矿浆的PH值一般操控在4.8~5.4之间,因为此条件最有利于纤细胶质氢氧化铁和硅胶粒子的凝集长大,所以弄清速度较快,浓缩效果较好。
②焙烧矿的粒度 固体粒子沉降速度与其粒度成正比,粒度越大,沉降越快,故浓缩效果越好。但粒度太大,易阻塞浓缩槽和损坏扒动设备;反之,粒度越小,沉降越慢,浓缩功率就越差。
③固体与液体的密度差 固体与液体的密度差越大,固体粒子的沉降速度越快,浓缩功率越高。
④矿浆的温度 一般锌焙烧矿中性浸出矿浆浓缩温度以55~60℃为宜;酸性浸出矿浆浓缩温度以60~70℃为宜。温度升高,矿浆粘度减小,固体粒子的沉降速度加大。
⑤矿浆的液固比 矿浆的液固比越大,则矿浆的粘度就越小,就越有利于固体的沉降,浓缩效果也越好。
⑥溶液中胶体氢氧化铁和二氧化硅的含量 当溶液中含氢氧化铁和硅酸增多时,矿浆的粘度就升高,然后使固体物料的沉降困难,恶化浓缩进程,所以应严加操控。遇此状况可用进步矿浆温度和增大液固比的办法,下降其粘度,利于固体粒子的沉降。
⑦浸出时刻 当浸出时刻较短时,则残存的固体粒子较大,其沉降速度较快;相反,则固体粒子较细,乃至将已凝集的大颗粒击碎,而使浓缩发作困难。
⑧3#凝集剂的参加量3#凝集剂一般只在中性浓缩槽中参加。其用量为20~30ppm。凝集剂的参加可使细微的悬浮颗粒凝集成较大的粒子,因而加速沉降速度,浓缩机才干进步1.5~2倍。
二次浸出矿浆经浓缩后得到的底流,仍是含有许多硫酸锌溶液的浓泥,为了尽或许地收回其间的锌,有必要将底流过滤,进一步进行液固别离。过滤就是将浓缩后所得底流装在有过滤介质的过滤机中,在必定压力差的效果下,使溶液经过过滤介质,而固体(浸出渣)则截留在过滤介质上,到达液固别离的意图。
过滤机的出产才干取决于过滤速度,影响过滤速度的要素有:
①滤渣的性质 当浓泥中含胶状物质如氢氧化铁、硅酸过多和渣粒过细时,将使浓泥的粘度增高,且细微的胶状微粒在过滤时会阻塞过滤介质的毛细孔道;当浓泥中含硫酸锌、硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐过多时,相同会使浓泥的粘度增高,且在过滤时它们易生成细微结晶而阻塞过滤介质的毛细孔道,这些都使过滤困难,下降过滤速度。
②滤饼的厚度 过滤时跟着过滤时刻的延伸,滤饼厚度添加,被过滤的浓泥中的溶液经过过滤介质的阻力增大,而使过滤速度下降。一同,还或许因为滤饼过厚而将滤布损坏。为此,应操控滤饼厚度。根据某厂实践,滤饼的合理厚度以25~35mm为宜。
③过滤温度 温度对过滤速度有很大影响,概括起来有如下几点:过滤温度高,浓泥的活动性好,过滤速度快;进步过滤温度,可以消除滤饼和滤布的毛细孔道内构成的小气泡,然后加速过滤速度;进步过滤温度,有利于滤液中悬浮固体微粒凝集长大,使过滤速度加速。
因而,在出产实践中应操控较高的过滤温度,一般为70~80℃,有时乃至高达90℃。
三、铁酸锌的溶解与中性浸出进程的沉铁反响
(一)铁酸锌的溶解
锌焙砂经过惯例法工艺的中性与酸性浸出今后,得到的浸出渣仍含锌高,一般为20%~22%。当处理含铁高的精矿时,渣含锌还会更高。这种浸出渣处理在上世纪70年代曾经都是经过一个火法冶金进程将锌复原蒸腾出来,变成氧化锌粉再进行湿法处理。这样使湿法炼锌厂的出产流程杂乱化,且火法进程的燃料、复原剂和耐火材料耗费很大,出产成本高。关于难溶球状ZnO·Fe2O3的溶出,要求有近欢腾温度(95~100℃)和高酸(终酸40~60g/L)的浸出条件以及较长的时刻(3~4h),锌浸出率才干到达99%。
(二)中性浸出进程的沉铁反响
前已述及,在中性浸出时只要将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,才干在结尾PH值为5左右时Fe3+以Fe(OH)3的办法从溶液中彻底沉积下来。为使溶液中Fe2+氧化为Fe3+,有必要将溶液的电势值进步到0.8以上。在出产中进步电势所选用的氧化剂有软锰矿(MnO2)或鼓入的空气。
锌电解液中锰的含量一般动摇在3~5g/L之间。软锰矿是锌溶液中Fe2+的好氧化剂,各个工厂都乐于选用。软锰矿中二氧化锰含量较高,可达60%以上,所含的首要杂质一般为氧化铁和二氧化硅,对湿法炼锌无大的影响。尽管软锰矿报价不高,直销也较满足,但仍需花费资金,并且要添加渣量,故有的工厂改用空气氧化。
从Fe2+氧化为Fe3+的反响速度,除了与Fe2+自身的浓度有关以外,还与溶解于溶液中的氧浓度及溶液酸度有关。在温度为20~80℃、PH为0~2的规模内,溶液中[O2]愈大,F2+的氧化反响速度便愈大。所以在实践出产中为了进步[O2],应将空气喷射入溶液,使之高度涣散,发作极细微的气泡。也有工厂选用富氧鼓风。
当溶液的酸度愈低,即PH值愈大时,Fe2+的氧化速度增大。当PH<1.9时,溶液中的Fe2+简直不被空气中的O2氧化。所以,在用空气氧化Fe2+的进程中,需参加焙砂进行预中和,以进步溶液的PH值。
根据实验研讨,在用空气进行氧化时,Cu2+的存在有利于反响加速进行。有人曾测定过铁和铜的氧化电势随PH值改动的状况。当PH大于2.5时,溶液中的Cu2+可以直接氧化Fe2+。
用中和法沉积铁时,溶液中的As与Sb,Ge可以与铁一同沉积。所以在出产实践中溶液中的As,Sb,Ge的含量比较高时,为了使它们能彻底沉积,有必要确保溶液中有满足的铁离子浓度。溶液中的铁含量应为AS+Sb总量的10倍以上,当Sb含量高时要求更高。在AS与Sb含量高的状况下,溶液中铁含量不行时,应在制造中性浸出料液时参加FeSO4或Fe2(SO4)3,但铁的总浓度不该超越1g/L,不然会使中性浸出矿浆的弄清性质变差。
氢氧化铁除砷、锑的效果可以简述如下:氢氧化铁是一种胶体,胶体微粒带有电性相同的电荷,所以彼此排挤而不易沉降,在不同的酸度下因吸附的离子不同,带的电荷亦不相同。在溶液PH值<5.2时,Fe(OH)3胶粒带正电;在PH值>5.2时它带负电,定位离子为OH-,其等电点在PH=5.2邻近。因为在PH<5.2时,Fe(OH)3胶粒带正电;ASO43-,SbO43-将成为其反离子。一般来说溶液中各种负离子都可以成为“反离子”然后被胶核所招引,其间一部分可以进入胶团内一同运动。在工业浸出液中,可成为反离子的物质许多,如SO42-,OH-,SbO43-,SO42-,GeO42-等,但它们进入胶团吸附层的数量将取决于这些离子的浓度和电荷的巨细,浓度大、电荷高的更易进入吸附层,浓度和电荷比较电荷效果更大。因而进入氢氧化铁胶粒吸附层的负离子将首要是AsO43-,SbO43-,SO42-,也会有少数的SO42-和OH-等。砷、锑只要在溶液酸度很高的状况下方能以阳离子As5+,Sb5+的办法存在。关于中性浸出,结尾PH操控在5.2以上的溶液,砷、锑将首要以配位离子AsO43-,SbO43-办法存在,金属砷、锑离子将是很少的。尽管溶液中AsO43-,SbO43-的浓度较SO42-低得多,但它们在荷电方面却占有极大优势,故可以被氢氧化铁胶核吸附在表面层中。四、氧化锌粉及含锌烟尘的浸出
(一)氧化锌粉及含锌烟尘的来历与化学成分
铅锌矿藏质料大都来历于铅锌共生矿,经过优先浮选也很难到达铅锌彻底别离。冶炼厂所处理的铅精矿与锌精矿都是彼此掺杂在一同,还有赖于冶金进程进一步别离。如铅精矿冶炼进程,是将精矿中的锌富集在炉渣中,然后用烟化炉处理炉渣,产出的氧化锌便作为湿法炼锌质料。湿法炼锌厂产出的浸出渣以及贫氧化锌矿,许多工厂都是选用回转窑烟化产出氧化锌粉,也是作为湿法炼锌的质料。50%左右的金属锌用在钢铁镀锌工业上。当这些镀锌钢铁废件回炉再生时,便会发作一种含锌烟尘。这种烟尘含锌约20%,经回转窑和其他设备进行烟化富集,产出的氧化锌粉也是作为炼锌的质料。
有一部分金属锌用在黄铜(Cu-Zn合金)出产上,当这种黄铜废件再生冶炼收回铜时,锌以氧化锌粉形状收回,也可送湿法炼锌厂作质料。
上述各种氧化锌粉的化学成分列于表1。分析其间的数据可以看出,这种质料的成分杂乱,含有害杂质较多,一般将其独自浸出后,得到ZnSO4溶液再泵至焙砂浸出体系。因为氧化锌粉中的F,CL含量较高,浸出时都进入溶液,要从ZnSO4溶液中脱去F-与CL-是比较困难的,所以在浸出之前需将这种氧化锌粉预先处理脱氟氯。
表1 各种氧化锌粉的化学成分(%)
这些氧化锌粉的粒度很小,表面能很大,在火法烟化中能吸附SO2和有机物,亲水性差,导致浸出进程耗费更多的氧化剂(如MnO2),推迟浸出时刻。浸出前将氧化锌粉进行预处理,才干改善这些功能。
(二)氧化锌粉浸出前的预处理
氧化锌粉送浸出前的预处理首要是脱去其间的氟与氯。脱除氟氯的办法有高温焙烧和碱洗两种。高温焙烧脱氟氯可以在多膛炉或回转窑中进行。
(三)氧化锌粉的浸出
工业质料氧化锌与含锌烟尘经高温(700℃左右)脱除氟氯之后的物料统称为氧化锌粉,湿法处理该物料都要经过浸出进程,与焙砂浸出相相似。浸出进程要求锌物猜中的锌化合物敏捷而尽或许彻底溶解进入溶液中,只要很少部分锌进入到氧化锌浸出渣中。这种含Pb,Ag高,含锌低的渣,可送到铅体系处理。
在氧化锌被浸出的一同,锌物猜中的部分杂质(如铁、砷、锑、锗、镉等)也会不同程度地溶解。所以,ZnO浸出液成分杂乱,一般将其独自浸出后,得到的硫酸锌溶液再与焙砂浸出液兼并。氧化锌物猜中的铟、锗、镓等有价金属则在酸性浸出进程中进入溶液,在铟锗置换工序,运用锌粉置换的办法沉积这些稀散金属,使其进入置换渣中,以到达锌与铟、锗别离并使铟、锗在渣中富集的意图。
浸出进程得到的是一种固体与液体的混合物———矿浆。所以还有必要经过浓缩与过滤把固体与溶液别离开来。故浸出的意图除要求尽或许多地溶解锌、富集有价金属和除掉一部分杂质外,还要求得到弄清功能与过滤功能好的浸出矿浆。氧化锌粉浸出出产工艺流程见图3。图3 氧化锌粉浸出工艺流程
氧化锌粉具有复原性强、比表面积大、疏水性好的特性,故难于直接进入溶液。干法上矿往往会使氧化锌粉悬浮在液面,需求激烈地拌和,故只要单个小厂运用干法上矿。大多数供应商选用湿法上矿。湿法上矿是将氧化锌粉首要与含酸的浸出溶液混合,以矿浆的办法泵入浸出槽内。湿法上矿的长处是,矿浆先后经浆化槽(或球磨机)、泵、分级机、管道或溜槽,使氧化锌粉与溶液充沛触摸,然后加速了浸出进程,进步了锌及有价金属的浸出率。株洲冶炼厂选用串联两台球磨机(1.5m×3m)湿法磨矿后再泵入中性浸出槽,进步了磨矿效果,使锌的浸出率到达了95%~97%。
氧化锌粉的浸出是用锌电积的废电解液作溶剂,其反响为
ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O
就浸出锌而言它是一个简略的溶解进程,可是质料的成分杂乱,因而该浸出进程也就杂乱化了。一般选用一段中性与一段酸性的两段浸出作业。
榜首段为中性浸出,使原猜中大部分锌进入溶液,凭借中和水解法使铟锗等有价金属残留于渣中。
第二段浸出为酸性浸出,首要是使中性浸出渣中的锌、铟、锗、镓等尽或许多地进入溶液,而铅留于渣中,到达锌、铟、锗、镓和铅的别离。
取得的酸性上清液选用锌粉置换法将其间的铟、锗、镓置换沉积出来,到达富集铟锗的意图。
无论是中性浸出仍是酸性浸出,均可选用接连或接连操作办法,其作业条件概括于表2中。
表2 氧化锌粉接连浸出与接连浸出的条件操控五、锌浸出出产用的首要设备
(一)常用浸出设备
浸出槽是浸出的重要设备。浸出槽分为空气拌和槽和机械拌和槽。空气拌和槽是凭借紧缩空气来拌和矿浆,机械拌和是凭借动力驱动螺旋桨来拌和矿浆。槽体一般用混凝土或钢板制成,内衬耐酸材料如铅皮、瓷砖、环氧玻璃钢等。
空气拌和槽如图4所示,机械拌和槽如图5和图6所示。 浸出槽的容积一般为50~100m3,现在已趋向大型化,如120m3,140m3,190m3,250m3和300m3都有工业运用。空气拌和槽又叫帕秋卡槽,一般内径4m,槽深10.5m,槽体为钢筋混凝土捣制,内衬玻璃钢,如需耐强酸应加衬瓷砖。槽底为锥形,并设有底阀作事端处理和捣槽、清槽之用。槽内装有两根紧缩空气管通向锥底,通以0.13~0.16MPa的紧缩风,以使矿浆处于剧烈翻腾运动状况。另设置一根蒸汽管用以直接加热矿浆。矿浆输出靠槽内两个矿浆扬升器吹出,它是一根刺进锥底的长管,规格为259×10400(mm),扬升器风管为89×9895(mm)。扬升管下部是喇叭口形,扬升风管刺进喇叭口处。操作时扬升风管送入紧缩风,因为空气导入扬升器,扬升器内便充溢矿浆和空气的混合物,这就与扬升器外的矿浆构成密度差,凭借紧缩风的驱动,矿浆便沿着扬升器上升被导出槽外。接连浸出靠这种扬升器把几个浸出槽串联起来,并把矿浆扬升至输出溜槽,但也可以将浸出槽建成阶梯形,运用高度压差完结串接。实践证明,这种浸出槽处理才干大,每小时每立方米能处理中性矿浆1.62m3,或处理酸性矿浆0.71m3。此外,充气对浸出进程起强化氧化效果,对进步浸出上清液质量有利。它的缺乏之处在于风压不行时简略构成死槽、堵槽,渣含锌较高,加重了捣槽、清槽的工作量,别的蒸汽耗费大,现场环境恶劣。
机械拌和槽由拌和设备、槽体、槽盖和桥架组成。拌和器是浸出槽的重要部件,根据不同的工艺条件挑选不同办法的拌和器。拌和器的效果是使拌和槽内固体颗粒在溶液中均匀悬浮,以加速固液间的传质进程。传统的拌和机选用敞开式折叶涡轮,使介质在槽内既发作轴向流又发作径向流,然后使矿浆颗粒不断呈现新的界面,以利于传质和混合进程的完结。拌和强度是强化浸出进程的重要参数,它取决于工艺进程的要求,由核算结合出产经历建立,一般为50~85r/min。改善后的拌和器设双层桨叶,既保留了折叶涡轮的长处,又大大节省能耗,取消了简略腐蚀的导流筒(图6),在槽内增设挡板(阻尼板),以完结最佳拌和效果。如不设档板,则可改动槽型,有的改成八角形槽。一般槽型选用立式圆筒形槽体,平底平盖,下部设置清渣入孔及放液口。浸出槽一般呈阶梯形装备,完结多槽串接,其长处是这种浸出槽捣槽便利,堵槽少,动力耗费小,浸出渣含锌比空气拌和槽低一个百分点,且现场环境较好,易于完结主动操控。
强化浸出进程的流态化浸出槽已在工业上得到了运用,其结构见示意图7。
(二)液固别离设备
湿法炼锌液固别离的设备有稠密机和各类过滤机。
1、稠密机
稠密机又称沉降器、增浓器或浓缩槽。广泛运用的是单层接连式耙集沉降器。浓缩原理与分级沉降相同,凭借固体颗粒的重力天然沉降。稠密机巨细根据出产量和浓缩才干来断定,直径有9m,12m,18m,21m等不同类型。由槽体、耙子、桥架、传动设备、进步设备和槽盖组成。槽体为钢筋混凝土结构内衬玻璃钢,在锥形槽底再砌一层耐酸瓷砖以确保其耐磨性和耐腐蚀性。耙子选用316L不锈钢,当负荷超越规则极限时,报警器报警,耙子主动进步,排除毛病后,可电动或手动将耙下降。槽内中心悬有缓冲筒,起到导流和缓冲效果。矿浆进入槽内由筒体下落至1m后才向四周活动,这样颗粒就在中心部分许多沉降,而筒体外的上清区则坚持安静状况,更可确保上清质量。稠密机内分为上清区、弄清区、浓泥区(见图8)。当矿浆进入稠密机后,固体粒子在重力的效果下开端下沉,大颗粒在锥形底部构成沉积层,其上构成液固混合的悬浮层,再上是含固较少的上清层。作业中,力求槽内上清区所占的体积愈大愈好,而浓泥区坚持在最小的高度,以利进步稠密机的出产才干。操控必定的(底流)密度,可接连排渣,也可接连排渣。
出产中为了加速浓缩与弄清速度,一般参加适量的凝集剂(一般为聚酰胺,俗称3号凝集剂),以促进固体粒子彼此集合而构成絮凝团快速沉降。但凝集剂也是一种通明胶体,不能过多,不然拔苗助长。
影响浓缩弄清的要素许多,首要有矿浆的PH值、矿浆的化学成分、固体颗粒的粒度、液固比、3号凝集剂用量以及排渣操作等。
稠密机始用于1905年,具有作业接连、出产安稳牢靠、能耗低、操作简略等长处而得到广泛运用。其缺陷是出产功率低,占地面积大。
稠密机的面积可按下式核算:
F=Q/A
式中 F———需求稠密机面积,m2;
Q———需求的上清液量,m3/d;
A———单位面积上清液的产率,m3/(m2·d)。
A值可按相似工厂出产指标选取(见表3)。 图8 浸出矿浆在稠密机内的散布
表3 稠密机的上清液产率(A值)稠密机的台数核算如下:
稠密机台数=需求的稠密机面积(m2)/每台稠密机的沉降面积(m2)
六、锌浸出渣及其处理
(一)锌浸出渣的组成及处理办法
经惯例法浸出后的浸出渣一般还含有18%~26%的锌及其他有价金属,因而,浸出渣还有必要进一步处理,以收回其间的锌及有价金属。
锌焙烧矿中的硫化锌和铁酸锌,在一般浸出条件下是不会溶解于稀硫酸溶液的,可以以为彻底残留在浸出渣中。这是浸出渣含锌高的首要原因。
浸出渣中的锌首要包含在浸出条件下不溶解的铁酸锌(ZnO·Fe2O3)、硫化锌(ZnS)以及部分未溶解的氧化锌(ZnO)。其处理办法一般分为火法和湿法两种。火法处理是将浸出渣与焦粉相混合,用回转窑、蒸馏炉、竖炉、鼓风炉处理,将渣中的锌、铅、镉复原蒸腾出来,烟气经沉降、冷却、袋式收尘,终究得到含铅氧化锌粉。湿法处理是浸出渣经过高温高酸浸出,使渣中的铁酸锌等溶解,然后用不同办法使已浸出的铁生成易于过滤的沉积物而除掉。
火法和湿法各有长处,但也各存在缺乏之处。火法处理锌金属总收回率较高,流程简略,但其蒸腾窑修理量大,耐火材料耗费高,能耗大,作业环境条件差,劳动强度高,贵金属难以收回。湿法处理显着地进步了锌、铜、镉等有价金属的浸出率,渣率低,并富集了铅及贵金属,有利于贵金属的收回,并且其操作环境及劳动强度显着优于火法。现在国内外许多供应商选用湿法流程处理浸出渣。浸出渣的热酸浸出及沉铁进程,已在前面各节作了具体介绍,下面叙说火法处理锌浸出渣。
(二)回转窑烟化法处理浸出渣
在株洲冶炼厂的流程中,酸性底流经莫耳真空过滤机或水平真空带式过滤机过滤后送银浮选,新建厂银浮选收回率到达60%。浮选尾矿经圆盘真空过滤机或箱式压滤机过滤后,所得浸出渣经枯燥送回转窑烟化收回锌。
回转窑处理锌浸出渣一般用焦粉作燃料兼作复原剂。正常状况下,窑温首要靠焦粉、锌蒸气的焚烧来保持,只要当开窑或窑内热量缺乏时,才运用煤气、重油或粉煤等辅佐燃料。
对焦粉的一般要求是固定碳大于75%,蒸腾物4%~6%,灰分小于20%。焦粉中蒸腾物过高,不利于反响带的延伸。
焦粉的粒度对出产有很大的影响。粒度太粗,炉料会过早软化,渣含锌升高;粒度太细,炉料的透气性欠好,翻动不充沛,渣含锌也高。适合的焦粉粒度组成为:5~10mm的焦粉不低于50%,大于15mm的焦粉不高于20%,小于5mm的焦粉不高于30%。
浸出渣中的镉、铟、锗易蒸腾,随烟气净化进入氧化锌粉中,然后使这些金属得到富集。
回转窑处理锌浸出渣的工艺流程见图9。回转窑的技能操作条件首要包含以下参数的操控:
(1)温度 窑内温度愈高,铅、锌氧化物的复原愈快,蒸腾愈彻底。但温度过高,对窑内衬腐蚀加重,大大缩短窑内衬寿数,且或许发作炉料熔化,构成炉结,恶化操作进程,下降金收回率。因而应根据炉料的熔点及性质操控适合的温度。窑内温度沿窑长方向可分为枯燥带、预热带、反响带、冷却带。其间反响带最长,温度最高,一般为1100~1250℃,窑尾烟气温度650~800℃。
(2)焦率 焦率是指参加的焦粉量与干浸出渣量之比的百分数,一般为50%左右。焦率过高,窑内温度太高,复原性气氛太强,随渣排出的剩下焦粉添加;焦率过低,则炉料失掉松懈性,透气性差,或许发作粘结,致使炉料复原反响不彻底,下降金属收回率。图9 回转窑处理锌浸出渣的工艺流程
(3)窑内负压 窑内负压一般操控在50~80Pa。负压过大,进入窑内空气增多,反响带后移,窑尾温度升高,进料溜子易损坏,乃至有细颗粒料进入烟道,影响氧化锌的质量。负压过小,窑内空气缺乏,反响带前移,渣含锌增高,乃至窑前有或许呈现冒火现象。(4)强制鼓风 强制鼓风可使窑内反响带延伸,并能将炉料吹起构成杰出的翻动,可进步出产才干,并延伸窑的运用寿数。强制鼓风压力一般为0.1~0.2MPa。
(5)窑身转速 窑身转速关于炉料在窑内逗留时刻、反响速度及反响的彻底程度有很大的影响。转速太快,炉料在窑内逗留的时刻短,尽管翻动杰出,但反响不彻底,渣含锌升高。
转速太慢,相应炉料在窑内逗留时刻长,焦粉虽可以彻底焚烧,但易使炉料发粘,处理才干也就减小。正常转速为1~0.7r/min。株洲冶炼厂三种类型回转窑的规格及首要工艺操作条件见表4,所处理的浸出渣及氧化锌成分列于表5。
表4 株洲冶炼厂三种类型回转窑的规格及首要工艺操作条件 表5 回转窑处理浸出渣的质料和产品成份(%)实例
铅锌重介质预选(二)
2019-02-14 10:39:49
1 重介质选矿的作用取决于给矿的标准作业。狄纳DYNA旋涡分选器的给矿粒度,上限通常在—吋 2 1至1—吋(12.7~25.4mm)之间,为二段或三段闭路筛分的破碎产品。下限粒度由实验断定。给矿粒度 2规模应缩至最小,以便取得最佳的选矿作用和处理才能。 如今常用的介质为磁铁矿和硅铁,或许两者混合。DWP的介质粒度为48目—200目,有时至—325目。磁铁矿介质的最大比重约为2.6~2.8,而硅铁介质的比重可高至3.3~3.5。在金属矿山工业大多数重介质选矿的分选比重在2.5~3.2之间。 选用DYNA旋涡分选器选别由纳西(Tennesse)锌矿,取得如下目标: 给矿粒度 5/16吋~35目 给矿档次 Zn 3.77% 分选比重 2.85 DWP处理才能 50万吨/年选别成果产品产率%档次Zn%散布率%浮相80.10.3086.63沉相19.917.793.37给矿1003.77100
意大利庆用DWP旋涡分选器处理铅锌矿,处理才能为50吨/时,粒级为—12毫米~+0.5毫米,重产品含锌13.5%,含铅2%。 2.圆柱形CBC水力旋流器 乌克兰制作的ф500mm聚酯材料CBC(Clrculafing Bed Classifier)圆柱形水力旋流器(平底)用于预选有色金属矿石。CBC水力旋流器是以两段的别离设备方式作业的。见下图。上半段类似于惯例旋流器的作用,下半段矿泥区有一种对流作用,使粗粒级沿筒壁富集,由沉砂嘴排出。它不需要将矿泥送至中心沉砂嘴的圆锥体,从根本上改动了旋流器的卸料。[next]
在(1)区内旋转速度ω和离心力Z大 (2)区内ω和Z小
CBC水力旋流器下部有一方位固定的矿泥床层,在旋流器旋流的推进下,床层上部界面以最大的转速旋转;下端因为底部的磨擦以较低的速度旋转。这样,构成矿泥床层的上部具有较大 的离心力,旋流器内壁接受的径向压力比下部要大得多,这导致发生一种笔直向下的对流,构成如上图中所示的笔直于横断面的环流。 方位固定的旋转床层现在很有目共睹。这种矿泥床层阻止稀释的悬浮液通向沉砂嘴,致使排卸沉砂的固体含量总是在较宽的规模内动摇(与给料浓度有关)。 圆柱形旋流器是主动调理的。沉砂嘴横断面的变化,对卸料的矿泥浓度简直不影响。喷嘴横断面改动,矿泥床层的高度随之变化,这样就使得溢流嘴底部与矿泥床层水平面之间的净间隔在内部从头调整。这即所谓VCL现象(“Vortexfinder—Clearance—Length”)。 3.双比重三产品动力学重介质分选机 十四届国际选矿会议报导意大利Desse—nibus等在惯例的圆筒型重介质选矿机(静力学型重介质选矿机)的基础上,开展了一种双比重三产品的分选设备(TRI—FIO Se—parator),称之谓动力学重介质分选机。矿浆经过榜首次选别,排出榜首重产品;再经过第2次选别排出第二重产品后才排出轻产品。从这个意义上说,相当于在一个设备中完成了两个分选作业,当给入两个不同比重的介质时,可以取得特殊的作用。动力池重介质分选机的长处是能分出较高质量的重产品和排出贫尾矿。第二重产品可所以另一组份的精矿,也可所以次精矿或中矿。 双比重三产品分选设备已被用于西德萤石、重晶石及煤矿选厂。南斯拉夫用于选铁矿。1981年意大利Masua铅锌选厂安装了直径为400毫米的TRI—FIO分选机体系,处理量2500吨/日,使当选矿石Pb+Zn档次从7%进步至12%,获净利润100万美元。回收率从87%进步至92%,获利50万美元。分选氧化铅锌矿石时榜首产品含Pb+Zn26%,直接供冶炼。第二产品含Pb+Zn15%,供浮选。处理含萤石的方铅矿石,粒度为20~1毫米,介质比重分别为3.25和2.55公斤/升,取得榜首产品含铅45%,回收率90.3%;第二产品含萤石91.8%,回收率90%。一同,扫除40%的尾矿。 4.选用重介质预选的铅锌矿山 (1)加拿大苏利万选矿厂 加拿大采冶联合有限公司的苏利万矿山是国际有名的细密嵌布的杂乱铅—锌硫化矿矿山。选厂处理的硫化矿藏集合体,围岩混入率极高,达50~60%。选厂采取了重介质选矿,在重介质选矿中操控给矿粒度等方法来进步选厂的生产才能。 重介质选矿是选用两台Hunfington Heberlein 型分选机(3300×3300毫米),给矿量为480吨/时。选用方铅矿作加剧剂。 重悬浮液的特性:比重为3.30,稳定性4.0,粘性1.4,铅档次70%。稳定性是指20分钟的沉降速度(厘米)而言;粘性是用50CC水经过小孔的流出时刻,与50CC的重悬浮液相同经过小孔的流出时刻之比。 (2)西德海根选矿厂 梅根Meggen选厂(西德)年处理矿石87万吨,当选矿石由85%的硫化矿藏和15%的脉石组成,硫化矿藏有黄铁矿(67%)、闪锌矿(16%)、方锌矿(2%)、少数白铁矿和黄铜矿,脉石矿藏首要为硅酸盐。 原矿碎至170毫米,经湿筛分红170~15mm、15~1.5mm、—1.5mm三个粒级,重介质分选流程示于下图。[next] 重介质分选设备选用维达格型分选机处理170~15mm粒级,重介质旋流器处理15~1.5mm粒级,前者选用硅铁介质,重介质旋流器选用硅铁和磨碎的磁铁矿混合物(2:1)作介质。按原矿计硅铁与磁铁矿的总耗量为135克/吨。 原矿石经重介质预选丢掉占原矿量18%的废石,含铅锌0.2%。 原矿石经重介质预选丢掉占原矿量的18%的废石,含铅锌0.2%。 (3)西德吕德里希选矿厂 吕德里希选厂属阿尔滕贝格股份公司。选厂建于本世纪30年代,1958年增设了重介质分选工艺,处理矿石量由450吨/日进步到700吨/日。井下矿石选用重介质(闪锌矿作加剧剂)箱形分选机预选,丢掉产率33%的废石。重介质分选目标明于下表。重介质分选工艺目标产品名称1968年 66.2吨/时γ%βZn%βPb%εZnεPb浮选给矿66.310.882.1197.994.97重介质分选发奋矿33.70.460.22 100-7.37-1.47100100产品名称1969年2季度~1970年 17.2吨/时γ%βZn%βPb%εZn%εPb%浮选给矿669.952.2498.2295.81重介质分选发奋矿340.350.19 100-6.69-1.54100100[next]
(4)波兰奥尔库兹选厂铅锌矿的选别 波兰奥尔库兹选厂首要选别波莫扎斯克和奥尔库兹克的铅、锌矿石,均匀铅、锌总含量为45.5%,金属矿藏以闪锌矿和方铅矿为主,还有很多白铁矿。原矿石经破碎后,进行重介质预选抛尾,比重2.75~2.9克/厘米3,选用硅铁和磁铁矿的混合物作介质,在维姆科圆筒重介质分选机中分选,尾矿档次:Zn 0.5~0.4%,Pb 0.05~0.03%。 (5)Trebiouka矿山 Trebiouka.Pologne 矿山的原矿石破碎至60mm,经湿筛分红10~60mm和—10mm二级,筛上10~60mm产品送Drew—boy型重介质选矿机(处理量125吨/时,洗矿台宽度1.2米,配有沉砂提高轮)处理。60%的硅铁和40%磁铁矿混合料组成分选悬浮液,分选比重2.76。10~60mm矿石在Drew—boy选矿机中分出一部分精矿(沉砂),用提高轮排出,尾矿(浮矿)由旋转耙子排出。分选产品分别在震动筛上进行脱水和冲刷,冲刷水经ф600×125mm的永磁鼓式磁选机回收磁性介质,供循环运用。Trebi—ouka铅锌矿石预选作业金属平衡表明于下表。金属平衡表 原矿0~60毫米0~10毫米原矿10~60毫米重介质沉矿0~10毫米原矿+10~60毫米沉矿尾矿10~60毫米γ%10028.211.84060βZn%1.514.12.753.750.05βPb%5.59.619.712.550.8εZn%10076.621.4982εPb%10049.142.291.38.7
(6)日本栅原选矿厂 日本栅原选矿厂处理的原矿为细密块状、含杂质很少的黄铁矿,并含微量黄铜矿、闪锌矿。脉石矿藏为石英、绿泥石、绢云母等。围岩有辉绿岩、粘板岩、硅长岩等。 矿石中约85%为黄铁矿(真比重为4.8),5%为磁黄铁矿及磁铁矿(真比重为4.2~4.3),围岩和脉石占10%(真比重为2.6~3.0)。 原矿石经破碎、筛分后,-50+6毫米级别用10×10呎维姆科鼓式重介质选矿机,-6+3毫米产品用ф200重介质旋流器进行浮沉别离。 维姆科鼓式重介质选矿机得出的轻产品,用废石脱液筛回收重介质,并按10毫米进行筛分,+10毫米部分作井下充填材料;-10毫米部分与原矿中的-6+3毫米矿石一同,用重介质旋流器进行浮沉别离。 重介质旋流器的参数为:旋流器圆筛部分内径200毫米,给矿口66×50毫米,溢流管85毫米,沉砂管60毫米,圆锥部分锥角20°。 选用硅铁作重介质,其化学分析成分为:Fe 77.80%,Si 14.27%,Al 4.17%。其粒度组成为:+65目7.81%,-65+100目13.84%,-100+200目27.90%,-200+325目13.39%,-325+400目3.57%,-400目33.49%。重介质真比重为6.85。 各国重介质预选的技能经济目标见下表。铅锌矿石重介质预选的技能经济目标国别选矿厂给矿粒度(毫米)原矿档次(%)丢废率(%)尾矿档次(%)尾矿损失率(%)生产才能增加(%)出资回收期,(年)矿选本钱下降(%)PbZnPbZnPbZn澳大利亚列伯尔30~017.5700.050.544.5 美国中心38~522600.060.35220 南斯拉夫麦日查50~342.5550.150.8217100 下降20 ~30%西德列姆斯克25~71.74.8500.120.142.81.410011.5 意大利波念基32~251.75.4380.060.071.24.8 非洲乌鲁维克40~62.60.5480.010.032.22.5 美国克拉格32~422360.20.253.6 美国明尔西尔32~473330.40.424 瑞典阿梅别尔克50~51.611260.213.42.4 加拿大苏里万25~468240.20.30.81.137.5 我国柴河30~24.388.67600.180.232.31.6 下降45%我国长坡20~30.321.5~50(作业)0.0470.2 150
冶炼厂的配料
2019-03-05 12:01:05
现代的冶炼厂一般都选用机械化和主动化的配料办法。例如贵冶选用电子核算机主动配料体系,铜精矿和熔剂等经主动分析仪器分析,将其成果和要求的配料成分输入电子核算机进行配料核算,然后由电子核算机操控各配料仓的给料及称量设备进行配料,能够完成精确和安稳的配料成分。
配料的根本办法有干式配料和湿式配料两种。
干式配料分仓式配料和堆式配料两种。仓式配料的长处是,易于调整配料成分,对物料的粒度要求不高,设备简略,操作便利,能到达冶炼工艺要求等,故长时期以来被广泛选用。堆式配料适用于大型工厂杂乱多样质料的配料,配料成分比较均匀安稳,但所用设备较多,装备较杂乱,占地较多。
湿式配料是将各种物料以矿浆方式按必定份额合作,依据冶炼作业的要求,混合矿浆可直接或经枯燥后送给下一工序。湿式配料用于熔剂配料时,其含义在于得以选用湿式磨碎,改进其劳动条件。此外,颗粒极细的精矿亦可因配入较粗的熔剂而改进其过滤功用。
一、仓式配料
仓式配料的首要进程是各种物料从储存库仓中别离装入配料仓中,经过给料、称量设备按份额进入配料胶带上(见图1),然后运往出产工序。
图1 仓式配料示意图
(一)配料仓
为确保精确而安稳的配料成分配料仓应能顺畅地排出物料和精确地操控料量。
配料仓的给料机和计量设备的操作能够是接连的或接连的。
配料仓的容量不宜过大,以能习惯发生的不均匀性并留有恰当的地步为准,一个配料仓若不能满意一种物料必要的储存量(一般为16~24h用量)要求时,可选用多个配料仓。仓容量过大,不只影响整个厂房结构巨大,并且易发生“棚料”现象,或因为所盛物料较重,添加料仓出口给料设备的负荷。故有的在配料仓下装设一个给料漏斗,此种配料仓称双层减压料仓,以减轻物料给料设备的压力,有利于给料量的均匀性和精确度,一般在配料仓中设料位丈量指示设备。
配料仓的形状和仓壁材料的挑选亦要留意是否有利于排料。一般选用圆锥体或由方变圆的锥体两种方式,用钢板制作,必要时可内衬塑料,井在仓壁设备振荡器。较大的料仓设备多个振荡器时,应装在不同侧壁的不同高度上。设备一个振荡器时,其设备方位参见图2。
图2 振荡器设备方位示意图
运用抓斗起重机进粘性较大的物料时,可在配料仓上口设备固定或振荡格筛,以减轻物料对料仓的冲击力并防止仓内物料被压实。配料仓出口的结构方式要与给料设备相习惯。
(二)给料设备
配料仓出口处应依据物料的粒度、湿度、温度和粘结性等特性选用给料设备,不要强求不同物料仓给料设备的一致,要特别留意物料给出的均匀性和可调性。
冶炼厂配料仓用的给料机一般有圆盘给料机、振荡给料机、胶带给料机和螺旋给料机等。各种给料机对各种物料粒度的适用程度见表1。
表1 给料机对物料粒度的适用程度给料机称号物料粒度,mm<300<200<50<12<0.147<0.074板式给料机
胶带给料机
反转犁式给料机
圆盘给料机
螺旋给料机
机械振荡给料机
电磁振荡给料机1
1
11
3
3
1
12
2
1
3
2
13
1
1
2
2
3
1
1
1
1
3
2
2
1
3
注:1、适用程度分三级,以1级为最好;
2、板式给料机适用于熔剂库房上矿料仓下的给料。
1、圆盘给料机
圆盘给料机一般用于精矿等细粒物料的给料,当圆盘上装有螺旋时,还可用于粘性物料的给料。其长处是给料均匀,简略调整,作业平稳牢靠,办理便利。但结构比其它细粒物料给料设备杂乱,报价较高。
圆盘给料机因其滚动组织的关闭方式不同,分为敞开式和关闭式两种。
关闭式圆盘给矿机的负荷较大。检修周期较长,但设备较重,报价较高,制作较杂乱。敞开式圆盘给矿机作精矿或密度较大的细粒物料的给料设备时,其电动机的功率比圆盘配套电动机的功率宜大一级。
宝山钢铁厂运用的定量式圆盘给料机,其间装有计量用的胶带机和计量设备。给料机和胶带机由一套驱动设备驱动,该驱动设备的电磁离合器具有完成给料机的开、停和兼有功用转化的效果。计量用的胶带带速小于lm/s,为了测定带速设有速度检测设备。为了防止称量辊偏斜设有检测杆进行调整。计量设备由第一和第二杠杆、过负荷保护设备、遥控检测设备、测力传感器等组成,其结构见图3。
图3 定量式圆盘给料机结构示意图
1-驱动设备;2-给料机本体;3-计量用胶带机;4-计量设备
2、振荡给料机
此机一般用于粘着性不大的松懈状或粒状物料,如熔剂、返料、原煤、焦粉等。
电动振荡给料机的结构简略,质量轻,功率小,修理便利,给料均匀,给料量易于调理,易于完成主动操控,占地及高差要求小,排料时有松懈物料的效果。经过可控硅操控器来调理给矿量。能够依据需求呈水平或歪斜方式设备,倾角以不大于10°为宜,歪斜角每增减1°给料量约增减3%,向上歪斜时,最大倾角不得大于12°,一般选用水平设备。该机的设备结构见图4。
图4 电磁振荡给料机结构
国产电磁振荡给料机一般为吊挂式。该机不能接受过大的料柱压力。一般状况下,效果在槽体上的笔直投影仓面面积应小于料仓放料口的1/4~1/5。为了防止或尽量削减直接效果在槽体上的料柱压力,在料仓和给料机槽体之间应装设溜槽。为了确保物料四通八达地流出,料仓放料口与给料机槽体间应有满意的高度。
机械振荡给料机因为振幅大,频率较低,合适较粗的物料给料。
选用振荡给料机时,料仓出料口的形状如图5所示。出料口后部笔直挡板高度C应不小于料槽深度;关于颗粒巨细纷歧的物料,T不该小于物料最大颗粒直径的2.5倍,一般物料颗粒巨细附近时可取5倍;H应不小于物料最大颗粒直径的2倍,其近似高度可依据物料厚度d断定,一般约为1.5d。
图5 振荡给料机料仓出料口示意图
料层厚度d可按下式核算:
料流速度改动规模为6~8m/min,料流宽度一般为料层厚度的1.5倍,一般T=2H。
排料口围板斜角P约为5°,扩大角S约为7°。
3、胶带给料机
该机适用于较干的粉状物料和精矿,其长处是结构简略,调理便利,作业牢靠性大,给料均匀,给料间隔可长可短,在装备上有较大的灵活性,能耗较低,是比较经济的给料设备。缺陷是不能接受较大的料柱压力,物料粒度大时,胶带磨损较快。
胶带给料机无系列产品,一般由选用者规划,其结构见图6。
图6 胶带给料机结构
1-传动滚筒;2-上托辊(特别缓冲击);3-下托辊;4-严重器;
5-空段打扫器;6-打扫器;7-运送带;8-支架
胶带给料机的带宽和导料槽间隔、导料槽高度以及胶带的内衬层数等根本参数见表2。
表2 胶带给料机的根本参数带宽
mm导料槽间隔
mm导料槽高度
mm胶带内衬层数5003002003~56504002603~68005502804~810007003005~912009003205~10140011003406~11
选用胶带给料机时,料仓出料口宜向给料方向分散,两头的分散角一般各为3°左右(见图7),一起使给料机下斜3%,以削减起动力距。
图7 胶带给料机料仓出料口示意图
4、螺旋给料机
螺旋给料机适用于粉状物料的给料,密封性好,可利用改动螺旋转数调理给矿量。各种型式螺旋进料状况如图8所示。
图8 各种型式螺旋进料状况示意图
(α)等径、等距螺旋;(b)等径、渐增螺距螺旋;(c)直径及螺距渐增螺旋
(三)称量设备
称量设备是使配料具有必定的精确度的首要设备,可与给料设备实施电器联锁和主动操控。
1、皮带秤
皮带秤可用于接连或接连配料。常用的皮带秤有滚轮式机械皮带秤、机电式皮带秤和电子皮带秤。皮带秤所秤料量的调理应在最大负荷到半负荷规模内改动,不然影响计量精确度。
(1)滚轮式机械皮带秤要求在称量托滚两边各有7m的直线段,总长度不小于13m,不大于110m。当胶带运送机具有凹孤段时,胶带计量秤与直线段起点的间隔应在6m以上。故只适用于配料厂房较宽阔、并且答应配料仓距配料胶带较远的条件。
(2)机电式皮带要求水平设备,称量点有必要与料仓下料点相距五副托辊。
各类机械秤的精确度很难到达1%,有的乃至差错达5%以上,修理较困难,因而,运用较少。
(3)电子皮带秤系供装设在标准系列胶带运送机上的主动计量设备,可用来丈量胶带上散状物料的瞬时运送量和接连累计运送量,其精确度可达1.5%。
电子皮带秤有必要设备在胶带的水平段,称量点距主动轮应大于3m,与下料点相距三副托辊以上。如要求称量在较大规模内改动,能够特殊订购。装备不同计量规模的传感器、速度变换器和刻度规模不同的指示盘。
贵冶在双层减压配料仓下设胶带给料机和默里克式电子皮带称,其结构也是双层,上下两条皮带的宽度相同,带速相同,由一个电动机驱动。电子皮带秤的一次元件选用横焊刀架传递力,再经过可歪斜的滚轮宣布脉冲,将信号传出。这种秤能充分利用机械杠杆传递力精度高的特色,克服了常用的荷重传感器自身的传递差错。而件选用单位时刻内累值的份额关系作为配料依据,削减了因信号传递、反应滞后形成的差错,因而其精确度可达0.5%。图9为该设备的示意图。
图9 贵冶双层减压配料仓及给料、称量设备示意图
1-双层减压配料仓;2-给料机;3-称量机;
4-配料胶带运送机;5-调速驱动设备
首都钢铁公司密云铁矿选矿厂所选用的YDC-4F型及YDC-6F型多托辊电子皮带秤吸取了国内外悬浮式秤架和双杠杆架的长处,功用完全,牢靠性、安稳性杰出,处理了不均匀大块物料及过滤后湿精矿在胶带运送机上的计量问题,其精确度为1%~0.5%。
2、称量料斗
称量料斗是工厂依据出产需求选用的一项称量设备,即在杠杆秤或电磁压头上设备较小容量的料斗,进行接连称量。称量料斗可与给料机联锁操控,完成主动化。图10为该设备示意图。
图10 称量料斗设备示意图
1-料仓;2-磅秤;3-称量料斗;4-电振给矿机;5-胶带运送机
3、配料秤
配料秤是由给料、称量及排料设备组合的机组。其称量部分系选用杠杆接连称量。因而,整套配料秤是主动接连地进行作业。每次加料、称量及排料为一个周期,依据给定的称量值循环地作业。
配料秤能够自控或遥控,整个进程密封性好,计量精度为1%~0.2%。但其占有空间高度大,需进步配料仓口高度,添加建筑出资。
排料部分可选用电磁振荡给料机和气动闸口。前者可使配料胶带上的料层散布比较均匀,后者排料均匀性较差。
(四)配料胶带运送机
各个配料仓的物料经给料和计量设备配料后进入配料胶带运送机送往下一工序。配料胶带运送机与一般的胶带运送机根本上相同,但速度较低,应装设有用的胶带打扫器。接连配料时,胶带宽度应按最大料量挑选。
(五)车间装备参阅图
表3为部分冶炼厂配料仓有关数据实例。
表3 部分冶炼厂配料仓有关数据实例称号大冶白银云冶贵冶铜陵二冶中条山西北冶铅株冶铅体系韶关Ⅱ体系来冶配料精矿量,d1000~1100950~10501000~120011588002502532805774配料仓装备方式双列单列单列单列单列单列单列单列单列单列配料仓容积,m3/个358024200t30~42 30≈7070~120 配料仓个数18105111011315119给料设备圆盘给料机圆盘给料机调速胶带圆盘给料机胶带给料机圆盘给料机电磁振荡机 胶带给料机皮带给料机圆盘给料机皮带给料机圆盘给料机称量设备电子皮带秤 电子皮带秤电子称量料斗电子皮带秤电子皮带秤电子皮带秤电子皮带秤电子皮带秤配料胶带宽度,m0.50.50.65~0.800.650.50.6510000.650.8~1.00.65配料仓储存时刻,h16242245.5 6.8187d
图11为配料仓单列装备参阅图,图12为配料仓双列双排料装备参阅图,图13为配料仓双列单排料装备参阅图。
图11 配料仓单列装备参阅图
1-移动式卸料车;2-胶带运送机;3-圆盘给料机;
4-振荡给料机;5-皮带秤;6-配料胶带运送机
(因故图表不清,需求者可来电免费讨取)
图12 配料仓双列双排料装备参阅图
1-移动式卸料车;2-胶带运送机;3-圆盘给料机;
4-振荡给料机;5-配料胶带运送机
(因故图表不清,需求者可来电免费讨取)
图13 配料仓双列单排料装备参阅图
1-胶带运送机;2-移动式卸料车;3-配料胶带运送机;
4-振荡给料机;5-圆盘给料机
(因故图表不清,需求者可来电免费讨取)
二、堆式配料
堆式配料是将需求配料的各种精矿等粉状物料经过移动式给料机按份额均匀地分层铺成料堆,用配料机从配好的料堆一端取用。必要时将所取混合料再经过配料仓补配部分不宜在料堆上合作的物料(如粗粒熔剂等),或成分调整后送往冶炼工序。
堆式配料场有圆形和矩形两种类型,前者储存量受到限制,后者则相反,故多被选用。日本的日立冶炼厂、玉野冶炼厂等选用矩形配料场。
堆式配料一般设有三个料堆,别离进行配料、化验、供出产运用。现代工厂将配料和化验合二为一,只选用两个料堆。堆高5~6m,一个料堆料量可由数百吨至万吨,可供运用3~5d,每一层料可由数十吨至数百吨。
堆式配料的特色是一次配料量大,配料成分在较长时刻内能保持安稳。但贮料量大,基建费较多。
用于圆形配料场的堆料机,其物料系由一条上行胶带运送机,经过中心柱的贮料仓,在配料场上进行布料。用于矩形配料场上的堆料机,其结构为一带有移动式卸料小车胶带运送机,按必定次第将料经导料漏斗卸至配料场的料堆上。
堆式配料一般选用配料机从料堆按次序取料。这种设备能够沿料堆横断面均匀取料,使混合料的成分更为均匀。但选用配料机还有必要设有平台车,以便将配料机从一个料堆转移到另一个料堆。配料机是一个沿着料堆移动的桥,其前面带有配料用的梯形耙子,下面装着运料用的刮板运送机。用于圆形配料场,刮板向一个方向反转,将料堆上的物料混耙至卸料仓,并经料堆场下的胶带运送机运出。用于矩形配料场且两边面均设有输出用的胶带运送机时,刮板运送机则可向两个方向反转,将料混耙至任何一台输出胶带运送机上。有的工厂为了节省设备费用,选用铲斗轿车取料,亦可满意一般冶炼工艺要求。图14为矩形堆式配料场装备实例。
图14 矩形堆式配料场装备实例
1-平台车;2-配料机;3-胶带运送机;4-移动给料机;5-圆盘给料机
(因故图表不清,需求者可来电免费讨取)
三、湿式配料
湿式配料适用于以矿浆加料的冶炼作业,例如,浆式加料的流态化焙烧炉。其办法是将各种成分纷歧的湿精矿按份额与水混合,制成含固体65%~75%的矿浆,经喷参加炉内。如需参加熔剂,则需将熔剂经湿式球磨机磨细到0.2mm以下,按份额配入矿浆。此法能够省去湿精矿枯燥作业,并能进步炉子的出产能力,热工准则简略调理,劳动条件较好。