1980年以前,包括部分中小企业在内的共计一百多个冶炼厂,已在全国形成了中小相结合的锌冶炼产业体系。1980年之后,锌消费的大幅度上涨使得自给率不足百分之八十,只能通过进口来补足。但是,从1990年起的几个大型冶炼企业建成投产,老厂改建扩产,不仅可以自给自足更开始有能力出口,并逐年递增,在1980年至1993年的13年间锌金属产量以近3倍的速度在增长。产品质量的显著提升,大中型企业可实现生产出较高要求的产品。除此之外,产品结构也有显著的改善,除金属锌,在我国氧化锌,锌粉,锌电池和合金的生产水平得到了提高。二十一世纪,国内锌的消费量将继续增加,锌冶炼企业,尤其是大型企业,技术创新和内部管理等都尤为重要,只有这样,我们才能不断地提高产品质量,降低消耗,提高生产率水平,进一步提高经济效率来迎合市场需求。
1993年,我国建成了第一座炼锌厂,根据相关的统计数据,到现在,已经有140多个大大小小的炼锌厂在运行之中。炼锌的方法主要有火法和湿法炼锌两种。其中,火法又分为横、竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼锌以及电热炼锌四小类;而湿法炼锌就是我们通常所说的电解冶炼法[[[]梅光贵,王德润,周敬元,王辉。湿法炼锌学[M],长沙:中南大学出版社。2001]]。
生产中,横竖罐炼锌都是采用的蒸馏法进行操作的。第一次蒸馏一般只能获得粗锌,只有经过二次精馏的产物才是我们所需要的精锌。虽然,横罐炼锌的工程简单、建设成本不高,但是因为其原材料和燃料消耗较大、工作环境恶劣、锌的获得率低被各工厂弃用,而且横罐炼锌还无法连续生产。就当前而言,只有一些不知名的小型企业或还是在使用这种方法进行生产。而竖罐炼锌是在横罐炼锌的生产实践的过程之中一步一步演化而来的。和横罐炼锌不同的是,竖罐炼锌不仅能够实现不间断生产更提高了机械化水平,工人的工作环境有了极大的提升,如此便使得劳动生产率得到了提高,不过,它也不是最为适合的生产方式。再生产中,能耗高的问题往往得不到解决,而且最致命的是它会不停的消耗价格较贵的耐火材料、在团矿粘合剂的供应上也存在不少问题,所以和另外的生产方式相对比,依然是一个比较落后的生产方式。同样受到了很多工厂的冷落。对于密闭鼓风炉炼锌,其主要流程是先烧结硫化锌精矿或锌的氧化物,获得的烧结矿、熔剂、碳在炉内还原熔炼。在炉顶,由冷凝设备冷却过后的粗锌在通过处理可以获得我们所需要的产物。而炉气也可以被有效进行二次利用。电热炼锌则是由电能作为能量,通过在电炉内对炉料加热获取锌蒸汽,然后由冷却设备冷却得到粗锌。在用精炼的手段制取精锌或是锌粉。而我们通常所说的湿法炼锌的工艺流程则主要是由沸腾焙烧、烟气送出制酸、焙砂烟尘浸出、电积等组成[[[]孙德堃。国内外锌冶炼技术的新进展[J],中国有色冶金,2004,33(3):1~4]]。
1。2国内外锌精矿沸腾焙烧技术发展
1。3锌精矿沸腾焙烧主体设备概述
沸腾焙烧在焙烧上根据的是固体物料流态化的原理,本质是在炉内的沸腾气流中使物料呈现悬浮状态并氧化。这一流程的最为重要的就是要求有稳定的沸腾层。此外,还需要了解流体力学并结合物料属性来对焙烧炉进行设计,力求过程的稳定。并且,应注意通过保证原料成分稳定,减少炉内粘结等措施来维护沸腾炉的稳定运行[[[]张友理。沸腾焙烧炉设计中结构参数的确定与分析[J],有色金属设计,1995(3):29~33 ]]。
在我国和国外的生产实践中,焙烧炉主要分为鲁奇型和道尔型两种。而对于我们国家而言,大部分的沸腾焙烧炉属于生产率不高的道尔型。并且,由这种炉型的沸腾炉产出的焙砂不溶硫的含量较高,对于湿法炼锌的整套工艺也是一个极大的挑战,生产实践得到的各项经济指标也是差强人意。苏联的工厂采用的也是道尔型的沸腾焙烧炉,他们为了提高产品的品质和产量,不得不采用富氧鼓风的方法来挽救这一致命的缺陷。这里又要提到的是生产率高的鲁奇式沸腾焙烧炉。这种炉子高度可达20米左右,扩大部分的直径足足比炉床直径大了0。5倍之多,床能力也有夸张的8。0t/m2·d。即便是差一点的也有6。5 t/m2·d。大大超乎了我们的想象,不仅如此,根据工厂生产实践得到的数据,生产率能够比其他提高百分之三十左右,难得的是还可以保证焙烧得到的产品的品质不下滑[4]。 年产10万吨锌精矿的沸腾焙烧车间设计+CAD图纸(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_135711.html