專利名稱：：富氧化鋅原礦生產(chǎn)合金鋅粉的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于電熱冶金領(lǐng)域，具體地說是富氧化鋅原礦生產(chǎn)合金鋅粉的方法和設(shè)備。進(jìn)入七十年代后，國(guó)內(nèi)外對(duì)硫酸鋅溶液除雜所用的鋅粉進(jìn)行了試驗(yàn)研究，如日本的會(huì)津鋅廠，美國(guó)的克拉克維爾鋅廠及江西冶金學(xué)院，南方工業(yè)大學(xué)等用人工合成Pb-Sb合金鋅粉，柳州鋅品廠等幾家冶煉廠則以鋅浮渣為原料電熱法生產(chǎn)超細(xì)鋅粉，以上各種方法都不是以原礦為原料，云南會(huì)澤鉛鋅礦一直采用電解鋅片熔化后高壓風(fēng)噴吹霧化生產(chǎn)鋅粉，用這種方法生產(chǎn)鋅粉，回收率低，粒度粗，活化差，消耗高。本發(fā)明的目的在于提供一種用富氧化鋅原礦為主要原料，用電熱法生產(chǎn)超細(xì)合金鋅粉的方法和設(shè)備。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的用富氧化鋅原礦加石灰、無煙煤按表1所示的配比作入爐原料，經(jīng)過多膛爐焙燒，得到焙砂，再使其進(jìn)入電爐熔煉，焙砂中的氧化鋅在高溫、強(qiáng)還原氣氛下還原成鋅蒸汽，再使其進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，進(jìn)行快速冷凝，又經(jīng)過螺旋輸送機(jī)出粉，得到合金鋅粉。采用這種方法生產(chǎn)合金鋅粉所須的設(shè)備為用爐膛層數(shù)在3膛以上的多膛爐為焙燒爐，電爐的爐頂較高，爐墻為臺(tái)階狀，內(nèi)爐墻材料采用高鋁磚，爐頂外部為耐火磚，且爐壁加石棉板作隔熱層，爐殼為框式結(jié)構(gòu)。冷凝系統(tǒng)由冷凝器、沉降塔、螺旋輸送機(jī)、人字管、煙囪、振打裝置、角行程器、諜閥組成。電爐與冷凝器用爐喉聯(lián)接，冷凝器的位置較電爐的位置高。本發(fā)明的方法生產(chǎn)合金鋅粉具有以下優(yōu)點(diǎn)原料易得，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)流程短，投資少，建設(shè)快，產(chǎn)品中全鋅最高達(dá)94.8%，金屬鋅達(dá)90.65%，此鋅粉粒度細(xì)、活性強(qiáng)、反應(yīng)速度快、置換能力強(qiáng)、凈化時(shí)間短，完全適應(yīng)濕法冶金凈化除雜質(zhì)要求，并且使用電爐合金鋅粉不需調(diào)酸，從而能有效地防止砷化氫產(chǎn)生，減少了崗位毒害。圖1為富氧化鋅原礦生產(chǎn)合金鋅粉工藝流程2為電爐剖視3為電爐、冷凝器的相互位置4為冷凝系統(tǒng)示意5為冷凝器局部剖視圖表1為原料化學(xué)成分表2為電爐爐渣的化學(xué)成分表3為焙砂化學(xué)成分表4為合金鋅粉的化學(xué)成分本發(fā)明的實(shí)施例為如圖1工藝流程圖所示，將富氧化鋅原礦、石灰、無煙煤按表1的配比混合均勻后，加入爐內(nèi)焙燒，爐內(nèi)溫度控制在800-900℃之間，以利于碳酸鹽分解、脫除水份、雜質(zhì)As、Sb、S等也部分得以脫除。焙砂化學(xué)成分如表2，焙砂粒度應(yīng)小于10毫米。電爐在被投入碚砂前，應(yīng)先造好熔池，渣線下熔池深度為400-900毫米左右時(shí)，才能均勻投入碚砂，電爐的爐膛溫度控制在1200-1350℃之間，以利于焙砂中的氧化鋅在高溫、強(qiáng)氧化氣氛下得以還原成鋅蒸汽，在一氧化碳的保護(hù)下，經(jīng)爐喉進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，電爐爐渣每隔2-3天排放一次，水淬后堆存，爐渣的化學(xué)成分如表3所示。冷凝系統(tǒng)通過爐喉與電爐緊密連接，鋅蒸汽隨著一氧化碳進(jìn)入冷凝系統(tǒng)進(jìn)行快速冷凝，冷凝器尾氣出口溫度嚴(yán)格控制在150-200℃的范圍內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)必須保持微正壓(0-3毫米汞柱)作業(yè)，被急劇冷凝的合金鋅粉經(jīng)螺旋輸送機(jī)送出，篩分后包裝，合金鋅粉的化學(xué)成分如表4所示，鋅粉通過340目的達(dá)89.4%。用上述方法生產(chǎn)合金鋅粉所采用的設(shè)備為了在焙燒過程中，將碳酸鋅中的CO2脫除，用占地面積小、熱效率高的多膛爐為礦石焙燒爐，爐子的規(guī)格為3×2(長(zhǎng)×寬)，爐膛層數(shù)為4層。電爐爐頂矢高為180毫米，以減少爐渣幅射熱，爐墻為臺(tái)階狀，增加熔渣接觸部份爐墻的厚度，減少渣線以上爐墻厚度，內(nèi)爐墻(2)材料采用高鋁磚，爐頂外部(1)為耐火磚，爐殼(4)為框式結(jié)構(gòu)加水冷卻，為了減少熱量的損失，爐壁加30毫米厚的石棉板隔熱層，隔熱效果良好。電爐與冷凝器的通道(爐喉)(3)的兩端分別與冷凝器(5)和電爐端墻頂部聯(lián)接，冷凝器的位置較電爐的位置高，這樣既避開了電爐爐膛高溫對(duì)冷凝排管的輻射熱，又減少了電爐內(nèi)粉料的沉積，電爐變壓器選用型號(hào)為HS-1800/6，熔渣含F(xiàn)eO＞15%，SiO2＜27%時(shí)，變壓器二次電壓采用104-121伏兩個(gè)檔次就能正常生產(chǎn)，而當(dāng)熔渣含F(xiàn)eO＜15%，SiO2＞27%的情況下，變壓器二次電壓只有用180伏，熔煉方能順利進(jìn)行，因故停電再起弧時(shí)，采用210伏高檔電壓。冷凝系統(tǒng)由冷凝器(5)、沉降塔(6、7)、螺旋輸送機(jī)(8、9、10、11)、人字管(12、13)、煙囪(14)、振打裝置(15)、角行程器(16)、諜閥(17)組成。冷凝器中沒有完全冷凝的鋅蒸汽，通過人字管進(jìn)入沉降塔進(jìn)行二級(jí)沉降，最后經(jīng)過25°的爬坡螺旋輸送機(jī)進(jìn)行收粉。采用振打裝置防止排管上集塵太厚影響傳熱效果，使用電動(dòng)角行程器，控制煙囪下方的蝶閥開度，確保整個(gè)系統(tǒng)處在微正壓下作業(yè)。此外，冷凝器為全水套式結(jié)構(gòu)，由頂水套(18)、側(cè)水套(19、20)、小側(cè)水套(21、22)，端部水套(23)，底部水套(24)、蛇形管(25)構(gòu)成。表1成分ZhPbFeSio2CaoMgoAl2O3SH2O含量％37.203.806.4012.869.750.903.701.330.4</table></tables>表2成分ZhPbFeSio2CaoMgoAl2O3S含量％1.5-6.80.5-1.54-2223-3714-302-510-130.23-1.04</table></tables>表3Zh(％)雜質(zhì)(％)全鋅金屬鋅PbFeCaAsSbFClCo87.3273.974.620.090.500.0830.0040.400.0950.0012NjCuAgCaoSSn0.00160.0329.58/T0.80.940.0014</table></tables>表權(quán)利要求1.富氧化鋅原礦生產(chǎn)合金鋅粉的方法，其特征在于用富氧化鋅原礦加石灰、無煙煤按表1的配比作入爐原料，經(jīng)過多膛爐焙燒，得到焙砂，再使其進(jìn)入電爐熔煉，焙砂中的氧化鋅在高溫、強(qiáng)還原氣氛下還原成鋅蒸汽，再使其進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，進(jìn)行快速冷凝，又經(jīng)過螺旋輸送機(jī)出粉，得到合金鋅粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于多膛爐爐內(nèi)溫度控制在800-900℃之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于電爐熔煉爐膛溫度控制在1200-1350℃之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于冷凝系統(tǒng)中的冷凝器尾氣出口溫度控制在150-200℃的范圍內(nèi)，整個(gè)冷凝系統(tǒng)必須保持微正壓(0-3毫米水柱)作業(yè)。5.權(quán)利要求1中所采用的設(shè)備，其特征在于(a)、焙燒爐的爐層膛數(shù)在3膛以上;(b)、電爐爐頂矢高為180毫米，爐墻為臺(tái)階狀，內(nèi)爐墻(2)的材料采用高鋁磚，爐頂外部(1)為耐火磚，且爐壁加30毫米厚的石棉板隔熱層，爐殼(4)為框式結(jié)構(gòu)，電爐與冷凝器的通道(爐喉)(3)的兩端分別與冷凝器(5)和電爐端墻頂部聯(lián)接，冷凝器的位置較電爐的位置高。(c)、冷凝系統(tǒng)由冷凝器(5)、沉降塔(6、7)、螺旋輸送機(jī)(8、9、10、11)、人字管(12、13)、煙囪(14)、振打裝置(15)、角行程器(16)、諜閥(17)組成。6.根據(jù)權(quán)利要求5中(c)所述的設(shè)備，其特征在于冷凝器為全水套式結(jié)構(gòu)，由頂水套(18)、側(cè)水套(19、20)、小側(cè)水套(21、22)，端部水套(23)，底部水套(24)、蛇形管(25)構(gòu)成。全文摘要本發(fā)明是富氧化鋅原礦生產(chǎn)合金鋅粉的方法和設(shè)備，用富氧化鋅原礦加石灰、無煙煤按一定的配比作入爐原料，經(jīng)過多膛爐焙燒，得到焙砂，再使其進(jìn)入電爐熔煉，焙砂中的氧化鋅在高溫、強(qiáng)還原氣氛下還原成鋅蒸汽，再使其進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，進(jìn)行快速冷凝，又經(jīng)過螺旋輸送器出粉，得到合金鋅粉。本方法流程短、見效快，鋅粉粒度細(xì)、活性強(qiáng)、反應(yīng)速度快、置換能力強(qiáng)、凈化時(shí)間短，完全適應(yīng)濕法冶金凈化除雜質(zhì)的要求。文檔編號(hào)C22B19/00GK1058926SQ9010703公開日1992年2月26日申請(qǐng)日期1990年8月13日優(yōu)先權(quán)日1990年8月13日發(fā)明者許慶余,李華,劉上武,陳光漢,李永學(xué)申請(qǐng)人:云南會(huì)澤鉛鋅礦