日本电热法炼锌厂从烧结烟尘提取隔实例
2019-01-30 10:26:21
日本三日市电热法炼锌厂的烧结过程产生的烟气，经电收尘收集的烟尘中也富集了镉（含镉20%），加上佐贺关炼铅厂的电炉烟尘。采用硫酸化焙烧－浸出－置换－真空蒸馏－熔铸流程提取镉（图1），产出99.999%的高纯镉。图1 三日市电热法炼锌厂从烧结烟尘提取镉的生产流程
火法炼铅
2019-03-05 09:04:34
在我国已工业使用的办法有三种：①铅精矿烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼；②铅锌混合精矿烧结焙烧一密闭鼓风炉复原熔炼；③QSL法。办法①工艺老练、操作简略、出产才能大、对质料适应性强、铅收回率高；缺陷是能耗高、对环境有污染。办法②能够熔炼混合精矿一起产出金属铅和锌，出产才能大；不足之处也是能耗高、有污染。办法③不需要繁琐的烧结焙烧作业，流程简化；粉尘污染少，烟气SO2浓度高有利于制硫酸，能充分利用质料的反响热，不必优质焦炭，出产费用低；此法冶金操控要求严厉、产品铅的收回率较低。此外，我国开发了水口山炼铅法，该法流程简略、熔炼强度大、烟气SO2浓度高（>10%SO2）、燃料率低、环保效果好。 火法炼铅一般包含质料预备（配料、制粒、烧结焙烧）、复原熔炼制取粗铅和粗铅精粹三大工序。烟气制酸、烟尘归纳收回以及从阳极泥收回金银等贵金属也是火法炼铅工艺的重要组成部分。 （一）烧结焙烧一鼓风炉复原熔炼 准则流程见图1。
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铅精烧结焙烧有两个意图：一是将质猜中的硫氧化除掉，并以SO2方式送去制硫酸；二是使部分伴生金属氧化并与SiO2等脉石成分生成MeO.SiO2低熔点液相，使细粉状铅精矿粘结成多孔硬块，以利复原熔炼。 (1)备料 进入烧结工序的物料包含铅精矿、石英熔剂、烧结返料，三者的配比为30:10：60。铅精矿一般含有（％）：Pb 50-60、Zn 4-6、Cu 0.2、S15-25、Fe 14、SiO2 1-2。此外，还伴生有Ag、Bi、Cd、In等有价金属。配好的物料，通过混合和制粒，用布料机均匀地平铺在烧结机上进行烧结焙烧。 (2)烧结 现代烧结作业均选用带式烧结机，面积为60-70m3。作业时，铺满炉料的烧结机在传动机械带动下向前移动，通过焚烧装置处炉料被火焰点着，并在强制通过料层吸入（或鼓出）的很多窑中氧的效果下，料层温度敏捷上升到1073-1173K，炉猜中发作了一系列的烧结反响。 炉猜中首要铅矿藏PbS与O2反响生成PbO和SO2： 3PbS＋5O2====2PbO＋PbSO4＋2SO2 3PbSO4＋PbS====4PbO＋4SO2 还有少数金属铅生成： PbS＋PbSO4====2Pb＋2SO2 在炉猜中含量较高的黄铁矿(FeS2）发作分化并进一步氧化成FeO, Fe2O3和SO2，进而与SiO2, PbO化合，生成为硅酸盐（2FeO.SiO2、xPbO.SiO2）和亚铁酸盐（xPbO.yFe2O3）。以上盐类在焙烧作业温度下均呈液相，粉状炉料在此液相效果下，构成坚固多孔大块。这些低熔点盐是烧结进程的粘结剂。烧结料通过破碎筛分，筛至50-150mm块料送鼓风炉熔炼，筛下粉料返配料，含SO2烟气送去制酸。 影响烧结焙烧效果的要素有：①炉料配比与化学成分；②炉料水分；③炉料粒度；④料层厚度；⑤焚烧温度；⑥小车运转速度；⑦吸风风量与鼓风压力、风量；⑧烟气SO2浓度等。 烧结焙烧典型技能经济指标为：料层厚度250-300 mm，床才能25-30 t/(m2·d)，台车速度0.8-1.0 m/min，烧结块含硫1.5％-2％，混合料含硫6%，含水5％-6%，制品块率 27％-30％，脱硫率88.5％，焚烧温度800-1000℃，烟气SO2浓度3％-4.5％，鼓风压力2.5-4.5 kPa，强度18-23m3 /(m2·min），烧结温度1000℃，时刻16-20 min，笔直烧结速度12-15 mm/min.[next] （二）烧结块鼓风炉复原熔炼 铅鼓风炉复原熔炼的意图是使铅烧结块中的含铅化合物复原成金属铅，并将金银等贵金属富集在铅中，使铁氧化物从高价变贱价，再与其他脉石成分造渣而与铅别离。 参加鼓风炉中炭质燃料的焚烧，既为冶金反响供给必要的热量，又在炉内构成复原气体，复原氧化铅： C＋O2====CO2 CO2＋C====2CO PbO＋CO====Pb＋CO2 烧结块中的2PbO·SiO2，在有较强碱性氧化物FeO、CaO存在时，可发作置换反响放出PbO，进一步复原为金属铅： 2PbO·SiO2＋2FeO＋2CO====2Pb＋2FeO·SiO2＋2CO2 2PbO·SiO2＋2CaO＋2CO====2Pb＋2CaO·SiO2＋2CO2 烧结熟猜中的三氧化二铁发作以下复原和造渣反响： 3Fe2O3＋CO====2Fe3O4＋CO2 Fe3O4＋CO====3FeO＋CO2 2FeO＋SiO2====2FeO·SiO2 烧结块中的其他氧化物，如Al2O3、CaO, MgO也都进入炉渣。PbSO4有部分与CO反响生成PbS和CO2，部分受热分化为PbO和SO2。含铜、硫高时，可生成梳相，镍、钻砷化物高时，还可构成黄渣。铅是金和银的优秀捕集剂，熔炼时烧结块中的金银大部分富集于粗铅中，少数散布在锍和黄渣内。 1.熔炼设备 主体设备为鼓风炉，辅佐设备有电热前床、烟化炉以及收尘器等。小型炼铅厂均选用圆形断面鼓风炉，而大型工厂多选用出产才能大、热效率高的矩形断面水套式鼓风炉。炉体为竖井式，由炉基、炉缸、水套炉身和炉顶四部分组成。无炉缸鼓风炉则设电热前床，以完结粗铅与炉渣的有用别离。[next] 2.工艺操作 按规则配料份额，用加料车顺次分批地将焦炭、熔剂、返料和烧结块自鼓风炉顶加料口分层均匀参加炉内。经炉身两边水套上的风口鼓入焦炭焚烧和熔炼反响有必要的空气或富氧空气。熔炼进程发作的烟气自炉顶排出，通过烟道、收尘净化后排放；熔体产品在炉缸内弄清，别离出粗铅和炉渣，定时或接连分别从渣口和虹吸口排出，无炉缸鼓风炉，则通过咽喉口接连将熔体排入前床，在通电加热下，进行粗铅与炉渣的别离。为收回炉渣中的锌，一般还要对熔炼渣进行烟化处理，所用烟化炉为一箱形卧式炉，侧壁设有风口。烟化炉渣时将熔渣放入炉内，经风口向熔渣鼓入空气和粉煤，将渣中的锌复原并蒸腾出去，锌蒸气在烟道中再次氧化，通过收尘器捕收下去，得到产品氧化锌。烟化炉中收回的粗铅送精粹处理。鼓风炉复原熔炼的首要技能经济指标是：风口区面积8-10m2；焦率9%-11%；炉渣含铅2%-2.5%；铅收回率95%-96％；烟化炉弃渣含铅小于0.7%。 （三）QSL法 即氧气底吹直接炼铅法。该法是在P. E. Queneau和R. Schuhman JR已创造的接连炼铜QS法基础上，又与德国Lurgi公司进一步开宣布的一种炼铅新工艺。工艺流程见图2。
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QSL反响炉呈卧式圆筒形，内衬铬镁砖，熔池用隔墙分为氧化熔炼段和复原弄清段两部分。氧化段上方设有加料口，底部设氧气喷，放铅口，端墙开有排烟口；复原段炉底有粉煤空气喷，端墙有放渣口。硫化铅精矿与其他炉料混合制粒后，经加料机参加炉内，在炉温1223-1323K和鼓入氧气效果下，发作熔炼反响： 在鼓入氧气搅动下熔池呈欢腾状况，落入氧化段熔池的炉料敏捷熔入高温熔体中，此刻发作的氧化和造渣反响是在气一固一液三相间完结的，发作出氧化铅高的渣、粗铅和含SO2烟气。高铅渣通过隔墙流向复原段，在此被喷入粉煤复原，复原产出的铅逆流过隔墙会聚于氧化段，经放铅口放出。复原后的低铅渣经端墙渣口接连排出。冶炼烟气通过余热锅炉收回余热，除尘器除尘净化后送去制硫酸。 工业用QSL炉长30m,氧化段长10m,直径3.5 m,复原段长20m,直径3m。氧化段产初渣含铅高达35％，复原后弃渣含铅2.5％-5％。产品粗铅档次99.2％左右。
湿法炼锑
2019-01-08 09:52:37
火法炼锑历史悠久，但迄今有关砷、硫污染和复杂锑矿有效利用等问题尚未圆满解决。中国湖南水口山矿务局等单位开发的碱性湿法炼锑终于取得突破，1986年建成了一座规模为年产万吨精锑的湿法炼锑厂。该工艺可使用高铅复杂锑矿作原料，先用Na2S浸出锑，浸出液再电解沉积金属锑。 （一）浸出 在碱性溶液中Na2S可以溶解锑矿中的Sb2S3,而砷、铜、铅、锌、铁等硫化物不与Na2S起作用。浸出在搅拌槽中进行。原料锑精矿含锑55%，粒度85%小于0.074mm。浸出液固比7:1，温度95-98℃，搅拌速度220-300r/min，浸出时间30min，浸出剂浓度Na2S 135g/L, NaOH 25g/L, Sb 113g/L。所得浸出液含Sb 90-100g/L, Na2S 20g/L,NaOH 120g/L, Na2SO4 28g/L, Na2CO3 65g/L,锑浸出率94.1％，浸出渣含锑0.4%。 （二）电解沉积锑 电解槽采用耐碱混凝土制成，槽内装入用4mm厚钢板制成的阴极和用Ф14mm圆钢焊成条栅状的阳极和阴极，阳极置于帆布制成的阳极袋中，阳极袋挂在框架上。槽一端有阴极液进液区，另一端有阴极液排出口，阳极液经过总管、框架上软管流入阳极袋，又从对侧软管排出汇集返回净化。阴极用厚4mm钢板制做，阳极利用Ф14mm钢条焊成栅状。阳极膜袋用帆布缝制，外涂环氧树脂防止破损，阳极框架用圆钢焊成，并加防腐处理。电解时，阴极液起始浓度Sb 90-100g/L, Na2S 200g/L;最终浓度Sb 10g/L, Na2S 180g/L。电解温度50-55℃，电流密度阴极第一段300A/m2，二段150A/m2，阳极1100A/m2；槽电压2.7-3V；电流效率8.2%，直流电耗2650-2850kWh/t Sb，阴极锑品位98.05-98.29％。
从湿法炼锌厂滤饼中选择性浸出回收镉
2019-02-20 11:59:20
Aparajith.B等研讨了一种简略的从电锌流程中发生的Cd－Cu－Zn滤饼中选择性收回镉的湿法工艺。镉的浸出、过滤和再浸出惯例流程需多个阶段，本钱较高。此研讨的意图是寻觅一种更简略的办法从电解锌流程锌纯化阶段的铜－镉滤饼中收回镉。所研讨的流程包含从Cu－Cd滤饼中除掉锌，选择性浸出镉和经过去除Fe、Tl和Co纯化镉，之后再进行电解和熔融。
Cu－Cd滤饼中的锌经过2个阶段转移至液相中，铜和镉在滤饼中富集。在较高的固液质量体积比条件下从滤饼中选择性浸出镉，溶液中镉的浓度较高。在特殊条件下选择性浸出镉可使富镉溶液中一起沉积的杂质最少。
浸出反应在铜的溶解开始时中止。用KmnO4和NaOH氧化和沉积杂质，如T1，Fe及Co。纯化的溶液经过电解得到阴极镉，然后熔融得到99.95%的金属镉。整个流程中，镉总收回率为70%～72%。据此研讨结果，开发了一种概念流程。
铝化学蚀刻废液“以废治废”技术
2019-03-01 10:04:59
跟着信息社会的到来，电子智能标签在产品防伪、防盗及证卡的使用和办理方面现已逐步构成潮流。跟着使用数量的剧增，电子智能标签产品的出产厂、线如漫山遍野般喷涌而出。据开端预算，目前国内电子智能标签产品出产进程中年排放的化学蚀刻废液达几十万吨，与环境、资源的对立也已日益暴露。
在电子智能标签出产进程中，选用铝加工职业中电化学工艺发作的废渣——白泥，对覆膜铝基的化学蚀刻工艺发作的废液进行处理，并在处理进程中提取金属及相应化工产品的工艺技能，是“以废治废”工程技能使用上的又一模范。
在该项技能诞生之前，职业界对电子智能标签出产中产排的化学蚀刻工艺废液，只能进简略地酸、碱中和后进行排放或简略地提取，造成了对天然环境的污染和资源的糟蹋。
白泥是铝职业电化学处理时发作的工业废渣，主体成分是Al、Si、Ca、Mg和絮凝剂组成的多种化合物之混成。化学蚀刻废液开发使用新技能，分为“简明开发”工艺和“精密开发”工艺两大区块。使用简明处理工艺能够从化学蚀刻废液中提取氧化铜CuO，再把投入的废渣白泥和含有AlCl3的溶液，转化成为产量相对高的氢氧化铝凝胶Al(OH)3.nH2O，较后从处理尾液中收回工业食盐氯化钠NaCl;选用精密开发工艺，仍以对铝工业废渣白泥的使用为关键，从化学蚀刻废液中提取金属铜Cu、氧化亚铜Cu2O、氧化铜CuO、六水AlCl3?6 H2O、氢氧化铝凝胶Al(OH)3.nH2O和工艺尾液收回工业食盐氯化钠NaCl。
一、化学蚀刻废液“以废治废”简明处理工艺
1. 提取氧化铜
使用废渣“白泥”分化废液中的：将废液导入有加热和拌和功用的耐酸反响釜中，过量增加铝业电化学处理废渣白泥，搅匀而且加热到80~90℃，再在恒温中适度搅动反响40~60min。液相中的CuCl2与白泥中占比为80%~84%的氢氧化铝Al(OH)3发作复分化反响，生成孔雀蓝色絮状的氢氧化铜Cu(OH)2。
3CuCl2+2Al(OH)3=3Cu(OH)2+2AlCl3
反响完成后操控液相的pH≤3，只要在这个前提下，反响生成的氢氧化铜Cu (OH)2才干彻底地溶解于液相之中。
固液别离：把反响完成后的物料进行固液别离，除掉反响后剩下的白泥和其他未能反响或不能溶于液相的固体剩下物质。
暂提氢氧化铜和氢氧化铝混成物：把经固液别离得到的淋清液，于常温条件下，适度地搅动中，慢慢地参加预配浓度为10%~15%的NaOH溶液至全体溶液的pH为5.5~6时止，溶液中的AlCl3当即复分化为氢氧化铝Al(OH)3白色絮状物。
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl
在pH为5.5~6的溶液中，本来现已溶解于液相中的氢氧化铜Cu(OH)2，也以天蓝色的絮状物分出。
转化氧化铜和氧化铝混合物：经固液别离提取氢氧化铝和氢氧化铜相混合的固相后，再于300~400℃的温度中煅烧45~60 min， 氢氧化铜Cu(OH)2转化为氧化铜CuO;氢氧化铝Al(OH)3也一起转化为克西晶型的氧化铝Al2O3。
Cu(OH)2 = CuO+H2O
2 Al(OH)3=x-Al2O3+3 H2O
提取氧化铜：把现已转化为氧化铜和氧化铝的混合物料，置入有加热功用的反响釜中，再过量地参加预配浓度为22%~26%的溶液。在适度地搅动中将物料加热到80~105℃后，再恒温反响45~60min，氧化铝Al2O3现已转化为铝酸钠NaAlO2而进入液相中;氧化铜CuO仍以本来面貌存在于混合物猜中。
Al2O3+2NaOH=2 NaAlO2+ H2O
上面的反响完成后，再经固液别离出固相物氧化铜，将固相物通过2~3道次水洗后，在200~300℃的温度中烘干，得产品氧化铜CuO。
2. 提取氢氧化铝凝胶
将固液别离出的溶液在常温文搅动中，慢慢地参加浓度为8%~15%的HCl，至溶液pH为4.5~5时止。在这样的条件中，液相内的铝酸钠NaAlO2当即水解成皎白的氢氧化铝凝胶Al(OH)3.nH2O并以絮状物分出。
NaAlO2+HCl+ (n+1)H2O= Al(OH)3.nH2O+ NaCl
水解反响完成后进行固液别离，并彻底水洗别离后获得固相物质。再于100~200℃温度中烘干固相物质表面吸附的水分后，终得氢氧化铝凝胶Al(OH)3.nH2O。
3. 收回氯化钠
将提取氧化铜和提取氢氧化铝凝胶后剩下的溶液兼并，以加热或天然蒸腾方法浓缩至液内的溶质过饱和状况时，再冷凝提取氯化钠NaCl结晶体。
二、化学蚀刻废液“以废治废”精密开发工艺
1. 提取金属铜
预调蚀刻废液的电化学功能
电子智能标签化学蚀刻工艺中，产排的废液的电导和电化学处理时溶液的涣散才能均不如专门湿法冶金提铜的电解液那样。所以在电解提铜前，必须向废液中增加2%~3%的工业硫酸H2SO4，以改进待处理废液的电化学功能。
从废液中电解提铜
A工艺参数
阳极材料：石墨
阴极材料：0.15~0.2mm厚的紫铜板
对偶电极间隔：80~100mm
电源设备：半波整流脉动直流电源(设备的功率按负荷巨细决议)
槽电压：4~6V
阳极电流密度：3~6A/dm2
槽液工艺温度：≤50℃
B. 操作方法
把待处理的化学蚀刻废液注入电解池内至80%的池容量后，按工艺参数的要求放入阴极和阳极，接通电解电源并当即调整工艺电流契合参数要求。跟着工艺历时的叠加，在电流的热效应中电解池内液温逐渐升高，溶液的电导也会随液温的升高而增大，所以在平等槽电压中，工艺电流跟着液温的增高而增高。操作人员应该依据电解池内溶液温度升高而导致工艺电流增高的状况，及时调整槽电压，使阴极电流密度操控在工艺参数要求的范围内。
当电解提取金属铜的工艺发展到必定程度时，跟着电解池溶液中的二价铜离子Cu2+因不断地在阴极界面上复原成金属铜，而削减到必定程度时，溶液也从开端处理时的深绿或墨绿色变为浅绿色，这时能够酌情终断电解提铜的工艺操作。取出阴极并及时洗刷和烘干后，再通过≥1 100℃的熔化铸锭工艺，得到产品电解铜锭。
2. 收回氧化亚铜
电解提铜的进程中，现已在阴极复原生成的金属铜表面部位，又被紧邻阴极界面的水分子在阴极电场力撕离崩溃的电极界面的反响中 (水分子电极界面电离理论)，而生成的氢离子H+效果下氧化而成一价铜离子Cu+。
2Cu+ 2H+=2Cu ++H2
重生的一价铜离子Cu+又当即与水分子被阴极界面电场力电离时一起生成的氢氧根离子结合，生成了氧化亚铜Cu2O沉附于阴极表面，跟着慢慢地沉附堆集构成了树枝状的相似铜粉色彩的氧化亚铜Cu2O。
2Cu ++2OH-=Cu2O+H2O
当阴极界面上的氧化亚铜生成并积累到必定数量时，这些铜粉色彩的物质从阴极界面脱落后沉入电解池底，可由事前现已设置在池底的耐酸化纤丝网接取，得产品氧化亚铜Cu2O。
在废液电解处理进程中，假如不想收回氧化亚铜时，只要在电解进程中适时地增加足量的于池液中，现已生成的氧化亚铜在有足量存在的溶液中从头又被彻底氧化，成为CuCl2溶入池液中又成为新的电解提铜的质料物质。
Cu2O+ H2O2+4HCl =2CuCl2+ 3H2O
3. 收回六水
通过了电解提取工艺处理后的剩下溶液中含有很多的，将这些剩液弄清过滤后，导入浓缩池进行加热或天然蒸腾的浓缩至过饱和状况时，在缓慢冷凝进程中分出六水结晶AlCl3?6 H2O。将分出物捞出而且天然枯燥，待表面浮水蒸腾后，得产品六水。
经国内工艺3后，提取氧化铜、提取氢氧化铝凝胶、收回氯化钠等工艺进程同简明处理工艺根本相同。
对铝的化学蚀刻废液进行“以废治废”的精密提取进程，是三废管理的较高阶段。这是一种工艺逻辑性比较强的“变废为宝”新理念。连续这种三废管理新思想，会对职业界的相关从业者建立新的三废处理思想有所启迪，进步三废处理和综合使用的科学合理性，防止在三废管理中发作资源使用方面的再次糟蹋，构成环境、资源和经济上的更大效益。
炼镍炉渣
2019-01-25 15:49:28
硫化镍精矿造锍熔炼产出的炉渣与熔炼硫化铜精矿时产出炉渣相似即铁橄榄石型炉渣，一般含F而5%～40%和SiO230%～40%.渣中Fe2+/Fe3+随氧势升高而降低同，反射炉和闪速炉炉渣含Fe3O4通常高于10%,并随镍锍品位上升而电炉渣含Fe2O4较低(〈5%)。[next]
炼镍炉渣一般属于FeO—SiO2 系和FeO—SiO2—CaO(MgO)系。FeO—SiO2—CaO系状态图见图1。从图1可以确定一定组成的炉渣的熔化温度。利用这些氧化物的共晶组成，可以得到熔点最低的炉渣组成。例如Fe2SiO4铁橄榄石附近较低，约为1200℃。加入CaO后,熔点有所降低，可降至图1中S、K点附近1100℃左右,在造锍熔炼过程中必须关注Fe3O4的变化,所以要研究FeO—Fe2O3—SiO2渣系，如图2所示。这一渣系具有4个初晶面,即Fe相、FeO浮斯体相、Fe3O4相和SiO2相。在一定温宽下的熔体区域呈四边形（位于图2左边，靠近SiO2—FeO线），为FeO—SiO2 系渣中溶解了一定数量的Fe3O4的炉渣。这个熔体区随温度升高而扩大。在1200～1300℃下,Fe3O4的金属饱和溶解度为10%～20%。铜锍和镍锍吹炼所产出的炉渣，可以认为是一种Fe3O4 的饱和的FeO—SiO2 系炉渣。 由于镍矿原料往往含有较多的MgO，所产炉渣含MgO出较多。金川公司原电炉熔炼所产炉渣杨分为(%):0.20 Ni、0.10 Cu、26.85 Fe、0.07 Co、0.8 S、3.73 CaO、10.51 MgO、38.35 SiO2。渣含MgO低于10%对渣性质无太大影响，当MgO含量超过14%时，炉渣的熔点迅速上升，粘度增大，单位电耗增大。由图3看出，由于难熔的2MgO.SiO2（熔点1890℃）的析出，角化了炉渣性质。但量,当炉渣中MgO含量高于22%时,炉渣电导增大,随着渣中MgO含量的升高和FeO含 量的下降，渣含 有价金属降低。渣含 CaO在3%～8%，对炉渣性质不发生生大影响当CaO在含量增大到18%左右，炉渣的电导增大1～2倍，渣的密度和粘度降低，熔点升高,但硫化物在渣中溶解度减小。
湿法炼锌
2019-01-08 09:52:37
用酸性溶液从氧化锌焙砂或其他物料中浸出锌，再用电解沉积技术从锌浸出液中制取金属锌的方法。该法于1916年开始工业应用，至1998年，全世界产锌802万吨中的70％以上是由湿法炼锌工艺所生产，发展很快。中国年产锌万吨以上的湿法炼锌厂有15家，生产能力约为火法炼锌的2倍多，湿法炼锌产量超过100万吨。该工艺包括硫化锌精矿焙烧、锌焙砂浸出、浸出液净化除杂质和锌电解沉积四个主要工序。工艺流程见图1。 1.锌精矿焙烧 用空气或富氧，在高温下使锌精矿中ZnS氧化成ZnO和ZnSO4，同时除去As、Sb、Cd等杂质的一种作业。焙烧产物焙砂，送去浸出锌，烟气或者制硫酸或者生产液态S02-湿法炼锌的精矿焙烧与火法焙烧不同，湿法炼锌焙砂中要求保留1%-2%的硫以SO42-形态存在，以补充锌焙砂浸出时不足的硫酸。而火法炼锌精矿焙烧希望全部ZnS都氧化为ZnO,以提高冶炼回收率。 现代锌精矿焙烧均采用沸腾焙烧炉。焙烧操作条件是：床层温度900-1000℃，线速度0.5-0.6 m/s，床能力5-6.5 t/（m2·d），烟尘率50％-60％。 主要技术经济指标：脱硫率91％-95％，烟气SO2浓度＞6.5％，不溶硫＜1％。[next] 2.锌焙砂浸出与浸出液净化 焙砂浸出锌由中性浸出和酸性浸出两段组成。一段中性浸出采用废电解液，二段用硫酸作浸出液，酸度30-60 g/L H2SO4，浸出温度65-70℃。浸出液含Zn>120 g/L。影响浸出的因素有浸出温度、搅拌速度、酸浓度、锌焙砂颗粒大小等。ZnO浸出反应为： ZnO＋H2SO4====ZnSO4＋H2O 为了提高锌焙砂中锌浸出率，采用空气搅拌，以强化浸出过程。使难溶的ZnO.Fe2O3、ZnO.Al2O3及ZnS得以溶解。 工业生产多将若干个搅拌浸出槽连接起来形成浸出设备组合系列，锌焙砂用废电解液浆化成矿浆后在此进行逆流连续浸出。中性浸出段产出的矿浆经浓密分离，上清液送去净化除杂质，合格净化液送电解生产电锌，底流再经酸性浸出段浸出，上清液返回浆化槽，底流过滤，滤饼为弃渣，送渣场。 浸出工序主要指标为：锌焙砂含Zn 47%-57%（可溶Zn>90%），锌浸出率>85%，浸出渣含Zn 18%-20%，浸出渣产率53％。 所得浸出液含锌130-150 g/L，其他杂质为（g/L）：Cu 0.2-0.4, Cd 0.5-0.7, Co0.01-0.04，Ni 0.002-0.007，As 0.0002-0.0004，Sb 0.0003-0.0004。这些杂质对锌电积十分有害，电积前必须将其除到允许的浓度。 传统的浸出液净化过程包括两个工序：先加锌粉置换除铜、镉；再加黄药除钴。前者是利用铜与镉的氧化还原标准电位分别为+0.344和-0.40，均较锌-0.762为正的原理，将Cu2+、Cd2+还原成Cu和Cd沉淀除去；后者则是向溶液中加入CuSO4,使Co2+氧化成Co3+，而后加入磺酸盐(2C4H9OCSSK)使和Co3+成钴盐（C4H9OCSS)3Co沉淀除去。 沈阳冶炼厂采用白砷（As2O3）代替黄药除Co,一次净化时浸出液中加入As2O3、锌粉、硫酸铜，同时除去As、Sb、Ni、Cu、Ge，二次净化时浸出液中加KMnO4除Fe，加锌粉除残Cd。经过两次净化，可基本除净有害杂质，电解电流效率可提高到90%。 白砷净化溶液的条件与指标：一次净化，温度60-70℃，白砷、锌粉和硫酸铜的用量分别为0.15 kg/m3、0.5 kg/m3和0.2 kg/m3，终液含Co降到0.002 g/L;二次净化，50-60℃，用空搅拌除铁，净化后溶液含铁 锌电积的主要设备是电解槽，多为钢筋混凝土制成的内衬聚氯乙烯或玻璃钢防腐材料槽，电解槽尺寸为2250mm×850mm×1450mm。铝板阴极，大小为1m×0.7m×4mm,上边焊接铜导电棒，侧边夹绝缘条。阳极用含银1％的铅基合金制成，尺寸稍小于阴极。 锌电沉积的主要技术经济指标为：电解温度40℃，同极中心距60mm，电流密度450A/m2，槽电压3.2-3.4V，电流效率89％，直流电耗3100kWh/t Zn，电解回收率99.3％。 熔铸析出锌片的冶金炉有低频感应炉和反射炉。前者常用的规格有1250 kW，40t容量炉型，工作温度450-500℃，电耗120 kWh/t。后者常见炉床面积7.4m2，容量5 t/炉，以煤或油为燃料。产品锌锭重20-25kg,质量为1#锌国家标准（％）：Zn＞99.99,Pb<0.005，Fe<0.003，Cu<0.001，杂质总量<0.01。
火法炼锑
2019-01-04 11:57:10
火法炼锑
(1)挥发焙烧一还原熔炼。赫氏炉或直井炉挥发焙烧，常用于处理品位为10％～18％的块状单一硫化锑矿。回转窑常规挥发焙烧，多用于处理含锑10％～20％的块矿和重选及浮选精矿的混合料。回转窑闪速挥发焙烧，可用于处理含锑50％～60％的硫化锑精矿，焙烧烟气含二氧化硫8％～12％，可制硫酸。 (2)挥发熔炼-还原熔炼。鼓风炉挥发熔炼通常用于处理含锑30％～50％的硫化锑矿或混合矿，并可处理泡渣、生锑渣等炼锑的中间产物。处理粉矿时，须先制团或制粒。此法对原料适应性强，除产出氧化锑外，还产少量粗锑和锑锍，能富集贵金属以利回收。渣含锑0.8％～1.4％，烟气含二氧化硫0.3％～0.8％，经处理达到标准后排放。旋涡炉挥发熔炼用于处理含锑60％～65％，含铅和砷不高于0.5％的硫化锑精矿，渣含锑0.5～1.5％。 挥发焙烧和挥发熔炼所产氧化锑，经反射炉还原熔炼产出粗锑，含锑96％～97％。氧化锑达到锑白质量要求时也可作商品出售。
火法炼锌
2019-03-05 09:04:34
在高温下，用碳作复原剂从氧化锌物猜中复原提取金属锌的进程。火法炼锌技能又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌和横罐炼锌。前两种办法是我国现行的首要炼锌办法，电炉炼锌仅为中小炼锌厂选用，横罐炼锌现已筛选。 （一）竖罐炼锌 在高于锌沸点的温度下，于竖井式蒸馏罐内，用碳作复原剂复原氧化锌矿藏的球团，反响所发作锌蒸气经冷凝成液体金属锌。我国葫芦岛锌厂是我国惟一和国际仅存的两家竖罐炼锌厂之一。竖罐炼锌的出产工艺由硫化锌精矿氧化焙烧、焙砂制团和竖罐蒸馏三部分组成，工艺流程见图1。 1.硫化锌精矿的氧化焙烧 一般硫化锌精矿的成分是：Zn 46%-62%，S27%-34%，Pb
94%；弃渣含锌＜1.0%；煤耗2.3 t/t Zn;罐体寿数2年；电耗550 kWt/t Zn;设备工作率93％以上。 （二）密闭鼓风炉炼锌 该办法是在密闭炉顶的鼓风炉中，用碳质复原剂从铅锌精矿烧结块中复原出锌和铅，锌蒸气在铅雨冷凝中冷凝成锌，铅与炉渣进入炉缸，经中热前床使渣与铅别离。此办法是英国帝国熔炼公司（Imperial Smelting Carp, Let.）研讨成功的，简称ISP,对质料适应性强，既能够处理原生硫化铅锌精矿，也能够熔炼次生含铅锌物料，能源耗费也比竖罐炼锌法低。 燃料焚烧和金属氧化物复原是密闭鼓风炉中的根本反响。参加炉内的焦炭在高温下与风口鼓入空气中的氧发作焚烧，发作炼锌进程所需的热量。首要熔炼反响为： C＋O2====CO2 CO2＋C====2CO ZnO＋CO====Zn＋CO2 CdO＋CO2====Cd＋CO2 PbO＋CO====Pb＋CO2 ISP的技能特点是：①选用密封高温炉顶（1000-1100℃），以避免锌蒸气进入铅雨冷凝器之前降温氧化；②选用高密度、低熔点、低蒸气压的铅作冷凝捕收锌蒸气介质，有利于锌蒸气的快速冷凝，避免氧化和铅锌别离；③选用高钙渣系（CaO/SiO2＝1.0-1.5），渣型熔点高（125℃），密度较低，为下降炉渣含锌和渣与铅别离发明了有利条件。[next] 密闭鼓风炉炼铅锌流程首要包含含铅锌物料烧结焙烧、密闭鼓风炉复原蒸发熔炼和铅雨冷凝器冷凝三部分（见图2）。 1.烧结焙烧 一般铅锌精矿含Pb＋Zn在45％-60％，与其他含锌物料混合配料后，在烧结机上脱硫烧结成块。烧结块要有必定的热强度，以确保炉内的透气性，烧结块的成分是（％）：Zn41.4、Pb 19.2、FeO 12、CaO 5.7、SiO2 3.8、S 0.8。 2．密闭鼓风炉复原蒸发熔炼 前期炉子风口区断面积为5.1-6.4m2，现在最大的达27.2m2，大都工厂选用10m2和17.2m2。炉柱高度6m，炉高10.66m，炉身下部向内歪斜3.760，风口内径159mm，共16个。炉顶设双层料钟密封加料器，炉身上部内砌轻质高铝砖，下部为高铝砖，炉缸用镁砖砌成，钢板外壁三杯水冷却。熔炼时，烧结块、石灰熔剂和经预热的焦炭分批自炉顶参加炉内，烧结块中的铅锌被复原，锌蒸气随CO2、CO烟气一道进入冷凝器，熔炼产品粗铅、铜锍和炉渣通过炉缸流进电热前床进行别离，炉渣烟气处理收回锌后弃去，锍和粗铅进一步处理。[next] 3．锌蒸气冷凝 冷凝设备为铅雨飞溅冷凝器，冷凝器外形长7-8m，高3m，宽5-6m，内设8个转子，浸入冷凝内的铅池中。转子扬起的铅雨使含锌蒸气炉气敏捷降温到600℃以下，使锌冷凝成锌液溶入铅池，铅液用泵不断循环，流出冷凝器铅液在水冷流槽中被冷却到450℃，然后进入别离槽，液体锌密度小在铅液上层，操控必定深度使其不断流出，浇铸成锌锭。 鼓风炉炼铅锌的首要技能经济目标为：热风温度950-1150℃，冷凝功率90%-92%，烟化炉渣含Pb 0.15％、Zn 1.35％，粗锌含锌大于98％、含铅1.2％-1.5％，粗铅含铅大于98%、含锌0.1%，冶炼收回率Pb>93%、Zn>94%，原猜中S利用率90%-92%。 （三）电炉炼锌 20世纪30年代在国外呈现电炉炼锌技能。80年代，我国开端选用电炉炼锌技能，至今已有10多处小型火法炼锌厂推广应用，出产规模为500-2500 t/a。 电炉炼锌是以电能为热源，在焦炭或煤等复原剂存在条件下，直接加热炉料使其间的ZnO成分接连复原成锌蒸气并冷凝成金属锌。该工艺能够处理高铜高铁锌矿，但要求质料含S不得大于1％，关于含S高的碳酸盐锌矿需求预脱除处理。 电炉形状为圆形或矩形，卧式，功率有500kW、1250kW、200kW和2250kW多种。炉床面积4-8m2，电极直径200-350mm。首要目标为：熔炼温度1250一1350℃，电能耗费4600kWh/t Zn，残渣含锌3%-5%，粗锌档次98.7%，直收率80％，总收回率95％。
炼镍原料
2019-01-21 18:04:37
1、镍的矿石和矿物 在现代技术经济条件下，把能以工业规模进行加工、提取金属或生产品的矿物集合体称为矿石，能够为人类利用的矿物，叫做有用矿物。不含量过低，不宜以工业 规模进行加工的称为脉石，脉石即废石。所以矿石由两部分构成，即有用矿物和脉石。 镍在地売中含量估计约为0.02%，相当于铜、铅、锌三种金属加起来的两倍之多，但富集成可供开采的镍矿床则不多。由于从矿山开采出来的矿石镍品位低，大多都须经选矿得到镍精矿才能用来冶炼。 镍矿通常分为三类：硫化镍矿、矿和砷化镍矿。砷化镍矿的含镍矿物为红镍矿（NiAs）、砷镍矿(NiAs2）和辉砷镍矿（NiAsS）等，此类矿物只有北非摩洛哥有少量产出，目前从含镍砷化物提镍仅限于个别国家。世界镍的生产约有70%产自硫化镍矿,30%产自氧化镍矿。在我国，硫化镍矿所占的比重更大。 镍是周期表中过渡金属铁组成的最后一个金属元素，由亲氧渐变为亲硫，所以镍和钴在自然界主要呈硫化物产出，在所有的磁黄铁矿（Fe7S8）中镍占有优势，而在黄铁矿（FeS2）中则钴的含量较高。 已知的镍矿物有60种以上，具有工业价值的主要有以下6种硫化矿（含Ni1.0%--2.5%）和3种氧化矿（含Ni0.5%--1.5%），如下表所示。具有工业价值的镍矿物矿物名称化学式矿物名称化学式镍黄铁矿（Fe,Ni）9S8钴镍黄铁矿（Ni,Co）3S4含镍磁黄铁矿（Ni，Fe）7S8暗镍蛇纹石
(水硅镁镍矿4（Ni,Mg）4. 3SiO2. 6H2O针硫镍矿NiS紫硫镍铁矿（Fe,Ni）2S4硅镁镍矿H2（Ni,Mg）SiO 4. xH2O辉铁镍矿3NiS. FeS2含镍红土矿（Fe,Ni）O(OH). nH2O
硫化镍矿通常含有主要以黄铜矿(CuFeS2)形态存在的铜，所以镍硫化矿又常称为铜镍硫化矿,另外硫化矿中含有钴(其量为镍量的3%--4%)和铂族金属。铜镍硫化矿石中的平均含镍量变动很大,由十万分之几到5%--7%或者更高。铜镍硫化矿可以分为两类：致密块矿和浸浸染碎矿。从工艺观点来料加工看，这种分类便于对各类矿石进行下一步的处理。贫镍的浸碎矿直接关往选矿车间处理，而含镍高的致密块矿直接送去熔炼或者经过磁选。铜镍硫化矿的特点是奶坚硬 ，难于破碎,其次是热时不爆裂，其原因是矿石中的硫化物主要是磁硫铁矿。 2、硫化镍精矿和硫化铜镍精矿 目前，我国镍矿山大都以硫化铜镍矿产出。铜镍矿有价金属的含 量很低，变化奶大。这样的矿石直接入炉冶炼奶耗大，经济上不合算，因而在矿石开采出来后均要进行选矿富集，把大量脉石用选矿的方法除服从于,然后得到含 有价金属量较高的精矿再进入冶金炉生产铜、镍等金属。 对于含镍量大于7%的铜镍矿石可直接送服从去冶炼;小于3%者需经过选矿富集。浸染碎矿一般以过优先或综合浮先而得到硫化镍精矿或硫化铜镍精矿。综合浮选适用于处理含镍量高的矿石和小规模的企业，这时铜和镍一同选出得到铜镍精矿，不需另建立一个铜厂来单独熔炼铜精矿。但是对于外理含 铜量高、含镍中低的矿石和生产规模大的企业 ，从经济上和技术上都容易浮选。优先浮选得到的硫化铜精矿比较易熔，黄铜矿比镍黄铁矿的磁硫铁矿都容易浮选，而且矿石中黄铜矿是以单独晶粒存在。[next] 我国吉林镍冶金公司的选矿采用优先浮选 。金川公司采用综合浮选，按贫矿系列和富矿系列两套工艺进行选矿。 贫矿选矿流程包括三段球磨、两段浮选。第二估，第二段球磨将矿石磨至-0.074mm占60%后进行浮选，经一次粗选、一次精选后得到铜镍精矿。一段粗选尾矿再磨到-0.074mm 占70%后送入二段浮选,经一次精选、两次扫选、一次精选得铜镍精矿。扫选泡沫再经两次精先又得铜镍精矿。原矿含镍0.5%,铜镍精矿含镍3.5%,回收率50%左右。 富矿系列选矿流程包括三段球磨、两段浮选。将矿石磨至-0.074mm占70%后进行第一段浮选，以一次粗选、一次精选铜镍精矿，粗选 尾矿再磨至-0.074mm占80%进行第二段浮选，经一次粗选、两次精选得铜镍精矿。第二段粗选 尾矿再经粗选 、扫选及精选得硫精矿。原矿含镍1.75%，铜镍精矿含镍6.5%--7.0%,回收率89%--90%。 金川公司和吉林镍公司冶炼厂使用的镍精矿与国外一些镍厂使用镍精矿成公如下表所列。硫化镍精矿化学成分（%）工 厂NiCuCoFeSMgOSiO2CaO冶炼方法吉林镍公司（中）6.530.460.222.1815.981.0226.433.16电炉金川公司（中）6.093.020.1735.3625.438.2910.291.76电炉金川公司（中）7.53.80.1939.5727.26.18.131.09闪速炉舍利特高尔登矿业公司(加）1020.53831 湿法汤普森镍厂（加）7.50.25----4128212 电炉铜崖冶炼厂（加）6 4228 鼓风炉哈贾伐尔塔冶炼厂（芬）60.50.243826715 闪速炉旧衣卡尔古利镍冶炼厂(澳）10.570.930.1937.0529.585.5310.13 闪速炉柳琴斯克冶炼厂（俄）7.633.570.3447.8633.020.442.04 闪速炉皮克威冶炼厂（博茨瓦纳）2.93.40.2463018 闪速炉
铅精矿冶炼
