現(xiàn)代豎罐煉鋅技術(shù)

前言

前言近年來(lái)出版、發(fā)表的關(guān)于豎罐煉鋅技術(shù)方面的書籍和論文，基本介紹的是1990年以前應(yīng)用的技術(shù)。應(yīng)該說(shuō)，以單罐受熱面積達(dá)到110 m2的豎罐誕生為界限(這個(gè)時(shí)間結(jié)點(diǎn)在90年代初期)，以后應(yīng)用的豎罐煉鋅技術(shù)已經(jīng)與之前的豎罐煉鋅技術(shù)有了天壤之別。經(jīng)過(guò)十幾年的不斷改進(jìn)，以單罐受熱面積110 m2的豎罐和規(guī)格為1372 mm×762 mm的粗鋅精餾塔盤為主要技術(shù)特征的現(xiàn)代豎罐煉鋅技術(shù)體系基本形成。本書對(duì)現(xiàn)代豎罐煉鋅技術(shù)體系做了系統(tǒng)的介紹，不但全面介紹了該技術(shù)體系的主流程，也介紹了配套的輔助流程，是現(xiàn)代豎罐煉鋅技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。主要內(nèi)容包括: 原料準(zhǔn)備、氧化焙燒及制酸、團(tuán)礦制備、焦結(jié)與蒸餾、精餾、有價(jià)金屬綜合回收、渣處理、煤氣與碳化硅制品生產(chǎn)等。全書以生產(chǎn)操作介紹為主，為說(shuō)明生產(chǎn)操作的依據(jù)與合理性，也適當(dāng)介紹了一些相關(guān)的理論知識(shí)。全書共分13章，全部作者均來(lái)自葫蘆島鋅業(yè)股份公司。其中，第1章由郭天立編寫，第2章由王建華、謝淑友、未立清編寫，第3章由朱宏文、李萬(wàn)志編寫，第4章由林偉、王飛編寫，第5章由楊士躍、郭天立編寫，第6、第7章由李正、吳英志、張樹祥編寫，第8章由王克、李國(guó)偉、徐紅江、程永強(qiáng)編寫，第9章由程永強(qiáng)、韓寶新編寫，第10章由梁建民、郭亞會(huì)、劉忠文、郭天立編寫，第11章由徐紅江、周洪杰編寫，第12章由李秀奎編寫，第13章由高永學(xué)、楊國(guó)強(qiáng)、朱威、楊宏編寫。全書由郭天立、徐紅江統(tǒng)稿。在本書編寫過(guò)程中，得到了葫蘆島鋅業(yè)股份公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和許多技術(shù)人員的大力支持，也得到了中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)、中南大學(xué)出版社領(lǐng)導(dǎo)和編輯們的指導(dǎo)和幫助，在此一并表示感謝。本書適用于鋅冶煉企業(yè)的工人、技術(shù)人員和管理人員，也可供大、中專學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校的教師和學(xué)生以及相關(guān)研究、設(shè)計(jì)人員參考。受作者工作范圍和水平的限制，書中錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書對(duì)現(xiàn)代豎罐煉鋅技術(shù)體系做了系統(tǒng)的介紹，不但全面介紹了該技術(shù)體系的主流程，也介紹了配套的輔助流程，是現(xiàn)代豎罐煉鋅技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。主要內(nèi)容包括：原料準(zhǔn)備、氧化焙燒及制酸、團(tuán)礦制備、焦結(jié)與蒸餾、精餾、有價(jià)金屬綜合回收、渣處理、煤氣與碳化硅制品生產(chǎn)等。全書以生產(chǎn)操作介紹為主，為說(shuō)明生產(chǎn)操作的依據(jù)與合理性，也適當(dāng)介紹了一些相關(guān)的理論知識(shí)。

書籍目錄

第1章 緒論
1.1 煉鋅史話
1.2 豎罐煉鋅在中國(guó)的發(fā)展
1.3 豎罐煉鋅技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
第2章 原料準(zhǔn)備
2.1 原料的成分要求、卸車及取樣
2.2 塊料的處理
2.3 礦熔點(diǎn)的控制
2.4 配料
第3章 氧化焙燒
3.1 氧化焙燒的目的
3.2 氧化焙燒的工藝及主要設(shè)備
3.3 氧化焙燒爐及附屬設(shè)備
3.4 氧化焙燒爐的正常操作及事故處理
3.5 氧化焙燒爐的技術(shù)操作條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
3.6 氧化焙燒技術(shù)的發(fā)展方向
第4章 氧化焙燒煙氣制酸
4.1 工藝組成
4.2 主要設(shè)備
4.3 操作技術(shù)條件的控制及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
第5章 團(tuán)礦制備
5.1 工藝流程
5.2 主要技術(shù)條件及操作
5.3 主要設(shè)備
5.4 洗煤及黏合劑的檢驗(yàn)方法
5.5 洗煤及黏合劑的使用標(biāo)準(zhǔn)
5.6 制團(tuán)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)實(shí)例
5.7 團(tuán)礦制備用還原煤配煤技術(shù)探討
第6章 團(tuán)礦焦結(jié)(廢熱式)及焦結(jié)爐煙氣的處理
6.1 團(tuán)礦焦結(jié)
6.2 焦結(jié)煙氣的處理
第7章 豎罐蒸餾
7.1 基本原理
7.2 工藝流程
7.3 主要工藝過(guò)程
7.4 主要設(shè)備
7.5 產(chǎn)品質(zhì)量及控制
7.6 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及控制
7.7 延長(zhǎng)豎罐蒸餾爐爐體壽命的措施
7.8 特殊操作
第8章 粗鋅的精餾
8.1 基本原理
8.2 工藝流程及物料平衡
8.3 主要技術(shù)條件及要求
8.4 主要設(shè)備
8.5 產(chǎn)品質(zhì)量及控制
8.6 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
8.7 特殊操作
8.8 高鎘鋅的回收
8.9 硬鋅的回收
第9章 含銦粗鉛中銦的回收
9.1 銦冶金的一般知識(shí)
9.2 豎罐煉鋅中銦的原料來(lái)源
9.3 粗銦的生產(chǎn)
9.4 粗銦的精煉
第10章 豎罐殘?jiān)幕厥?br />10.1 旋渦熔煉
10.2 頂吹爐熔池熔煉粗銅
10.3 豎罐殘?jiān)厥占夹g(shù)的新思路
第11章 煙塵中鎘、銦、鋅的回收
11.1 鎘的回收
11.2 銦的回收
11.3 鋅的回收(生產(chǎn)七水硫酸鋅)
第12章 碳化硅制品生產(chǎn)
12.1 概述
12.2 碳化硅制品簡(jiǎn)介
12.3 原料的加工
12.4 成型料制備
12.5 成型
12.6 磚坯干燥
12.7 制品燒成
12.8 制品加工
12.9 1372大塔盤的生產(chǎn)
12.10 產(chǎn)品質(zhì)量及控制
12.11 產(chǎn)品的檢驗(yàn)
第13章 粉煤氣化生產(chǎn)技術(shù)
13.1 氣化原理
13.2 恩德粉煤氣化原理
13.3 主要技術(shù)條件
13.4 特殊操作
13.5 主要設(shè)備
13.6 正常操作要點(diǎn)
13.7 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

1.2 豎罐煉鋅在中國(guó)的發(fā)展中國(guó)豎罐煉鋅技術(shù)的應(yīng)用，開始于葫蘆島鋅廠。葫蘆島鋅廠的發(fā)展與進(jìn)步，也代表著中國(guó)豎罐煉鋅技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。本文將通過(guò)對(duì)葫蘆島鋅廠豎罐煉鋅技術(shù)發(fā)展的介紹，說(shuō)明豎罐煉鋅在中國(guó)的發(fā)展。葫蘆島鋅廠始建于1937年5月，當(dāng)時(shí)廠名為滿洲鉛礦株式會(huì)社葫蘆島制煉所，引進(jìn)美國(guó)新澤西公司豎罐煉鋅專利技術(shù)，設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)鋅1萬(wàn)t。1941年12月制煉所引進(jìn)德國(guó)魯奇化學(xué)公司專利技術(shù)始建硫酸廠，設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)濃硫酸1.5萬(wàn)t。1942年8月鋅系統(tǒng)投產(chǎn)，1943年12月因豎罐蒸餾爐罐體破裂而停產(chǎn); 1945年6月硫酸廠建成投產(chǎn)。日本投降后，制煉所生產(chǎn)建設(shè)全部停止，至此，共生產(chǎn)鋅84.61 t、硫酸1994 t。國(guó)民黨時(shí)期，沒生產(chǎn)鋅，生產(chǎn)硫酸1347 t。1948年11月，葫蘆島解放，葫蘆島鋅廠開始了恢復(fù)生產(chǎn)、改造擴(kuò)建、改組改制的漫長(zhǎng)歷程。在這里，誕生了共和國(guó)若干個(gè)“第一”: 生產(chǎn)出新中國(guó)第一塊鋅錠、第一塊碳化硅制品; 建設(shè)了第一座高溫氧化焙燒流態(tài)化爐、第一座世界最大型塔式精餾爐、第一座特大型豎罐蒸餾爐。1.2.1 恢復(fù)豎罐煉鋅生產(chǎn)1.2.1.1 恢復(fù)生產(chǎn)創(chuàng)奇跡1950年決定恢復(fù)豎罐煉鋅生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)原日本制煉所所長(zhǎng)崗部千代男斷言，中國(guó)在兩三年內(nèi)不可能恢復(fù)豎罐煉鋅，只能搞平罐煉鋅，可見恢復(fù)生產(chǎn)之難。但是，就在這一年，葫蘆島鋅廠人生產(chǎn)出了鋅。技術(shù)人員仔細(xì)查閱有關(guān)文獻(xiàn)，研究日偽時(shí)代開工時(shí)的操作情況和豎罐破裂情況，克服了一系列困難，攻克了一個(gè)個(gè)技術(shù)難題，先搞小型試驗(yàn)爐，同時(shí)也著手修復(fù)大蒸餾爐，開始了全面恢復(fù)工作。9月3日，小試驗(yàn)爐出鋅; 10月9日，1#、2#蒸餾爐也開始出鋅，三個(gè)月產(chǎn)鋅79t，第二年產(chǎn)鋅1662t。這是中國(guó)人第一次用豎罐煉鋅法煉鋅成功，它為以后的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。1.2.1.2 完善工藝解難題在恢復(fù)生產(chǎn)的同時(shí)，運(yùn)用集體智慧和力量進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)，解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，在技術(shù)上取得了重大突破，使煉鋅技術(shù)日臻完善，煉鋅生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行?；剞D(zhuǎn)窯的氯化焙燒改為氧化焙燒，改善了勞動(dòng)條件; 蒸餾爐的熱補(bǔ)爐工藝實(shí)驗(yàn)成功，延長(zhǎng)了爐體壽命; 鋅精礦焙燒爐低濃度二氧化硫制酸工藝試驗(yàn)成功并投產(chǎn); 煤氣發(fā)生爐的技術(shù)改革，穩(wěn)定了煤氣供應(yīng)，保證了蒸餾爐熱工系統(tǒng)的操作; 研制成功飛濺式冷凝器代替擋板冷凝器，提高冷凝效率; 蒸餾爐冷凝廢氣(含CO達(dá)70%)回收利用項(xiàng)目全面推廣，噸鋅煤耗降低360 kg; 研究豎罐蒸餾爐爐瘤生成的機(jī)理與對(duì)策，延長(zhǎng)爐體壽命; 研究豎罐蒸餾爐下部送風(fēng)，降低渣含鋅; 焙燒爐由多層爐改為高溫氧化流態(tài)化焙燒爐，提高了焙燒能力; 生產(chǎn)碳化硅砂、碳化硅磚，碳化硅精餾塔盤，結(jié)束了我國(guó)不能生產(chǎn)碳化硅制品的歷史; 流態(tài)化爐的爐氣冷卻器由水冷改為汽化冷卻，而后又改為余熱鍋爐; 旋渦爐處理蒸餾殘?jiān)?，等等。其中，以下三個(gè)研究課題技術(shù)突破最大。1)研究豎罐蒸餾爐爐瘤生成的機(jī)理與對(duì)策這種爐瘤形成在罐本體與上延部的接壤處四周，生產(chǎn)50~60天后就逐漸增大，堵塞爐料下通道，爐子被迫停產(chǎn)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，工人深感頭痛，稱之為“毒瘤”。技術(shù)人員大膽推理和假設(shè)，研究試驗(yàn)方法、研制實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在室內(nèi)開展小型模擬試驗(yàn)，找出了爐瘤的成因，摸索出消滅或減輕爐瘤形成的條件和規(guī)律，即在豎罐蒸餾爐上延部的底部與燃燒室架構(gòu)一個(gè)“小燃燒室”，使其內(nèi)部形成均勻的溫度梯度，使原結(jié)瘤嚴(yán)重的小燃燒室區(qū)域的爐瘤消失、“小燃燒室”以上部位爐瘤生成處理周期延長(zhǎng)兩三倍，可達(dá)5~6個(gè)月，這就與蒸餾爐的中修周期結(jié)合起來(lái)，既省工省料，又減少了生產(chǎn)上的損失，可謂一舉三得，因而一直沿用至今。2)研究豎罐蒸餾爐下部送風(fēng)1954年，豎罐蒸餾爐生產(chǎn)日趨穩(wěn)定，但產(chǎn)量還較低，罐渣含鋅還較高。經(jīng)研究，決定在豎罐蒸餾爐下部送風(fēng)，扼制鋅蒸氣向下擴(kuò)散，降低罐渣含鋅。經(jīng)過(guò)多種條件的測(cè)試比較，前后歷時(shí)5個(gè)月，當(dāng)確證此方法能扼制鋅蒸氣向下擴(kuò)散，而又不顯著影響其他條件時(shí)，罐渣含鋅已由試驗(yàn)前的7%~8%降低到3%~4%，產(chǎn)量也有提高，加上前期罐內(nèi)加焦炭的因素，當(dāng)年的鋅回收率就由上年的89.43%提高到94.85%，接近95%的設(shè)計(jì)水平。3)蒸餾爐冷凝廢氣回收利用蒸餾爐冷凝廢氣含CO達(dá)70%，操作不當(dāng)容易自燃爆炸，回收工作艱巨危險(xiǎn)。技術(shù)人員不顧個(gè)人安危，經(jīng)過(guò)多次分析試驗(yàn)，確定了密閉正壓輸送、定期清掃管道的設(shè)計(jì)方案，并選定一座爐做試驗(yàn)。安全試運(yùn)轉(zhuǎn)一周后，分批推廣，直到16座豎罐蒸餾爐全部安全運(yùn)行為止。回收利用冷凝廢氣，噸鋅可節(jié)煤350 kg。本方法已被國(guó)內(nèi)多家鋅廠采用。

編輯推薦

《現(xiàn)代豎罐煉鋅技術(shù)》編輯推薦：有色金屬是重要的基礎(chǔ)原材料，廣泛應(yīng)用于電力、交通、建筑、機(jī)械、電子信息、航空航天和國(guó)防軍工等領(lǐng)域，在保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展等方面發(fā)揮了不可或缺的作用。改革開放以來(lái)，特別是新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)有色金屬工業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，已成為世界最大的有色金屬生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力顯著增強(qiáng)，在國(guó)際同行業(yè)中的影響力日益提高。主要表現(xiàn)在: 總產(chǎn)量和消費(fèi)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，2008年，十種有色金屬總產(chǎn)量2 520萬(wàn)噸，連續(xù)七年居世界第一，其中銅產(chǎn)量和消費(fèi)量分別占世界的20%和24%; 電解鋁、鉛、鋅產(chǎn)量和消費(fèi)量均占世界總量的30%以上。經(jīng)濟(jì)效益大幅提高，2008年，規(guī)模以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入預(yù)計(jì)2.1萬(wàn)億以上，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)預(yù)計(jì)800億元以上。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)步伐加快，2005年已全部淘汰了落后的自焙鋁電解槽; 目前，銅、鉛、鋅先進(jìn)冶煉技術(shù)產(chǎn)能占總產(chǎn)能的85%以上; 銅、鋁加工能力有較大改善。自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，自主研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的350 kA、400 kA大型預(yù)焙電解槽技術(shù)處于世界鋁工業(yè)先進(jìn)水平，并已輸出到國(guó)外; 高精度內(nèi)螺紋銅管、高檔鋁合金建筑型材及時(shí)速350 km高速列車用鋁材不僅滿足了國(guó)內(nèi)需求，已大量出口到發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。國(guó)內(nèi)礦山新一輪找礦和境外礦產(chǎn)資源開發(fā)取得了突破性進(jìn)展，現(xiàn)有9大礦區(qū)的邊部和深部找礦成效顯著，一批有實(shí)力的大型企業(yè)集團(tuán)在海外資源開發(fā)和收購(gòu)重組境外礦山企業(yè)方面邁出了實(shí)質(zhì)性步伐，有效增強(qiáng)了礦產(chǎn)資源的保障能力。2008年9月份以來(lái)，我國(guó)有色金屬工業(yè)受到了國(guó)際金融危機(jī)的嚴(yán)重沖擊，產(chǎn)品價(jià)格暴跌，市場(chǎng)需求萎縮，生產(chǎn)增幅大幅回落，企業(yè)利潤(rùn)急劇下降，部分行業(yè)已出現(xiàn)虧損?？v觀整體形勢(shì)，我國(guó)有色金屬工業(yè)仍處在重要機(jī)遇期，挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存，長(zhǎng)期發(fā)展向好的趨勢(shì)沒有改變。今后一個(gè)時(shí)期，我國(guó)有色金屬工業(yè)發(fā)展以控制總量、淘汰落后、技術(shù)改造、企業(yè)重組、充分利用境內(nèi)外兩種資源，提高資源保障能力為重點(diǎn)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)，促進(jìn)有色金屬工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)有色金屬工業(yè)持續(xù)發(fā)展，必須依靠科技進(jìn)步，關(guān)鍵在人才。為了全面提高勞動(dòng)者素質(zhì)，培養(yǎng)一大批高水平的科技創(chuàng)新人才和高技能的技術(shù)工人，由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，組織中南大學(xué)出版社及有關(guān)企業(yè)、科研院校數(shù)百名有經(jīng)驗(yàn)的專家學(xué)者、工程技術(shù)人員，編寫了《中國(guó)有色金屬叢書》?！秴矔穬?nèi)容豐富，專業(yè)齊全，科學(xué)系統(tǒng)，實(shí)用性強(qiáng)，是一套好教材，也可作為企業(yè)管理人員和相關(guān)專業(yè)大學(xué)生的參考書。經(jīng)過(guò)編寫、編輯、出版人員的艱辛努力，《叢書》即將陸續(xù)與廣大讀者見面。相信它一定會(huì)為培養(yǎng)我國(guó)有色金屬行業(yè)高素質(zhì)人才，提高科技水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)振興發(fā)揮積極作用。

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