钢厂烟道灰,选矿尾渣,冶炼渣,酸浸渣,除尘灰,污泥等选氧化锌设备生产线

2019-8-15 编辑:admin 阅读次数:
  导读:处理物料:钢厂烟道灰、选矿尾渣、冶炼渣、酸浸渣、除尘灰、污泥等。 河南豫晖矿山机械有限公司 系统工艺简介: 一、配料系统(含有锌的矿粉、水渣、焦炭的混合物经压球机压制成球)。 二、煅烧系统(氧化锌回转窑高温煅烧,使其锌蒸发)。 三、冷却系统(锌被空气中氧气氧化为...
处理物料:钢厂烟道灰、选矿尾渣、冶炼渣、酸浸渣、除尘灰、污泥等。

河南豫晖矿山机械有限公司

系统工艺简介:

一、配料系统(含有锌的矿粉、水渣、焦炭的混合物经压球机压制成球)。

二、煅烧系统(氧化锌回转窑高温煅烧,使其锌蒸发)。

三、冷却系统(锌被空气中氧气氧化为氧化锌和次氧化锌)。

四、除尘系统(脉冲除尘、布袋除尘器、脱硫塔)。

五、输送系统(没有被升华的料渣和没被燃尽的碳粉、煤粉从窑头排出后输送到堆仓)。

具体工艺介绍如下:

煅烧氧化锌回转窑工艺流程及技术生产系统包括配料系统、回转窑、冷却系统、除尘系统和输送系统。在氧化锌生产过程中,从窑尾加入预先搅拌好的含有锌的矿粉、水渣、焦炭的混合物,一般选用皮带输送机加料。由于窑尾进料口小,皮带输送机输送的物料不一定能够全部进入窑内,所以一般要在窑尾设有返料仓,由皮带输送机上掉落下来的物料在返料仓灰斗收集然后送入配料车间继续使用。进入窑内的物料随着回转窑不断旋转向窑头方向运动,通过预热区提高物料温度,然后进入燃烧区。借助物料中焦炭的燃烧产生的热量,矿粉和水渣中的锌在一定温度下升华变为锌蒸汽。在引风机作用下,锌蒸汽从窑尾经过表冷系统降温,同时在这个过程中,锌被空气中的氧气氧化为氧化锌和次氧化锌,然后进入氧化锌除尘器被捕集。由于烟气中含有硫化物等酸性物质,需要在布袋除尘器后设置脱硫塔进行脱硫处理,然后才能排入烟囱。其他不能被升华的料渣和没有燃尽的碳粉、煤粉随着转窑的旋转,从窑头排出。由于锌被氧化需要温度较高,需要在窑头设置罗茨风机向窑内喷吹空气助燃。

一、首先将矿粉与煤、水按一定比例配制后送往制球机,制成球输送到窑尾,通过回转窑的不断转动进入窑尾的配料不停地进入烘干和预热段(12m左右,650-700度)然后进入中温段(18m左右,700-850度)之后进入高温段(18m左右,850-1100度,907度是Zn的沸点)。窑子不停转动,在高温段翻动料面上产生很大很浓的黄色火焰,即锌蒸汽和各种金属蒸汽,随着窑内的强大的引风和鼓风)逆向进入中温段、预热段、烘干段,同时与窑内的剩余氧气进行反应产生ZnO粉尘,但由于风量和风速(3-4m/s)较快,一下到达氧化沉降室。

二、氧化沉降室的工作原理(余热锅炉)将氧化锌

回转窑送进来的流速为3-4m/s的高温并含有各种部份氧化物及粉尘的气体进行分离,散热和继续氧化。(1)分离作用将比重比较大点物质(主要是指各种氧化不了的杂质沉降除掉,属首 次分离)(2)将高温段的气体通过水冷壁管吸收部分热量,收集产生蒸汽利用,降温在250-300度左右。(3)将没有完全氧化物质继续在此段氧化,完全产生各种氧化物质(粉尘比重比较轻点),此粉尘和部分比较轻的粉末,经过风量的气流,进入冷表系统,总之沉降室的温度高底可以通过配比,压缩用汽量和调整引风机的风量等方法来解决。

三.冷表系统的工作原理

1、将高温气体(300-400度)通过11组人字管散热降温达到出口时,气温不能超过160度,如果达不到将人字管槽水位加深,增加热量的吸收,如遇冬季寒冷气候,各个设备散热都比较大,到时看输入收尘器的气温达不到130度时,则将人字管槽内水降低或少走人字管通道,后有三组可作调整气温。

2、将进入的高温气体带来的氧化物和部分粉尘,此粉尘的比重比氧化物的比重要大些,所以通过11组人字管逐步按比重的大小分级沉降在11个斗内,起到了第二次分离作用,当然也有部分氧化物与粉尘一起沉降在前几个斗内,这是难以分离的,主要因为它们比重接近和气体的浓度比较大、流速比较快3-4m/s等原因(相互碰撞结合成较大的颗粒)。

四、吸尘器的工作原理

1、将进入来的160度左右并带着很浓氧化物及粉尘气体通过脉冲方式进行气、粉分离。通过直径130mm的耐高温(160度以下2212个)袋子分离成粉尘及二氧化硫气体,粉尘进入灰斗,二氧化硫气体通过引风机送入脱硫塔。

2、通过分离的过程,同时将气体温度降至60度

五、脱硫塔的工作原理

1、将进入的二气化硫气体及其他气体,从脱硫塔底部进入向上流动,而碱液从上往下进行三级雾状流下,并通过三级空心球进入方向的改变及减速向上移动,

从而达到酸碱中和的目的,之后排放的气体含硫量不超过400毫克。

2、通过酸碱中和会产生亚硫酸钙(沉淀物)及时抽出,通过压滤机将水和渣分离回笼使用,亚硫酸钙作为为废渣排出。

煅烧氧化锌回转窑工艺流程及技术将锌炉料和焦煤粉碎成为小于40目颗粒料,将锌炉料与焦煤按10.30~0.35的比例进行混合拌匀得到混合料。将混合料制成有效直径为8-15毫米颗粒混合料,之后将颗粒混合料投入氧化锌回转窑中进行冶炼。在含锌量为15%~25%的氧化锌矿石或含锌工业渣进行冶炼生产氧化锌时,可大幅度节约焦碳或燃煤。通过冶炼获得的氧化锌生产率高、产品质量好、结瘤量小。

在自然界中锌一般有其他矿种共同存在,所以锌矿分布范围非常广泛。低品位的锌矿也有大量的存在,采用专业的氧化锌回转窑将其进行提炼,并进行合理的利用,通过回转窑高温挥发技术,在很大程度上提高锌矿的利用率。

氧化锌矿含锌品位低,矿石松散,有时水份含量高达35%,日处理含水13%-18%的锌矿150吨,则年处理矿石近5万吨,碎焦约3万吨。因而在低品位锌矿处理厂的建设或技术改造设计上,首先要建有足够的堆矿场,备料仓以及合理的破碎筛分与运转设施。为降低冶炼作业费,不建设矿石的干燥设施,又要保持雨季的正常生产,除碎焦要堆在料棚内,备料矿仓中干锌矿的月储备量应达到5000吨。其余矿石则需要先堆存于露天矿场与料棚内,待自然干燥后再倒运至备料仓。进厂锌矿汽车,经计量、取样后,卸至露天矿场或备料矿仓一侧,矿仓内采用推土机和5吨抓斗行车进行堆矿与运矿。筛分与中碎后小于15毫米粒级的矿石和碎焦,分别储存于两台20米3带有震动给矿机的储料斗内。经槽式给矿机控制配料,放于皮带运输机上混料,混合料由斗式提升机运至回转窑高位给料仓。

煅烧氧化锌回转窑窑内高温带温度控制是锌矿还原挥发作业的关键因素。依据渣含锌,窑内物料的粘结和窑衬的腐蚀情况,确定合理处理量与正常焙烧作业。生产实践确认合适的锌矿还原挥发温度为1150-1200°C,窑内高温带长度约为总长度的三分之一。

合理高温带与温度控制,对提高锌挥发率,降低渣含锌,提高锌矿处理量,保持回转窑正常焙烧作业起重要作用。在45米长的窑内,窑头排渣端冷却带一般为8-10米,高温带应保持15米以上,温度依锌矿脉石渣成份控制在1150-1200°C之间,窑尾进料干燥预热带650-850°c。高温带的保持,除稳定控制焦量与鼓风燃烧外,保持窑尾微负压作业,还要保持一定的矿石处理量,适当增加鼓风量和窑尾负压,可以延长高温带,反之则可缩短高温带。

煅烧氧化锌回转窑焙烧烟气由窑尾排出,经直升烟道下返料箱,V型烟管沉降室,排除大部分矿粉尘,氧化锌尘再经管式表面冷却器、漩涡收尘器与布袋收尘器捕收,废气由日处理215吨,以焦矿比为0.6:1计算,每m3窑容积日处理锌矿约为0.7吨。显然,在掌握了窑温控制与设备运转负荷允许条件下,还可适当提高处理量。

氧化锌回转窑煅烧系统装备通过技术改革创新,在该系统中采用国内外进的液压挡轮装置、采用计量精度很高的计量柱塞泵、高精度的调速阀和接触式石磨块密封装置等国内先进技术。为了提高自动化程度,窑头采用工业电视看火,工艺流程模拟荧光屏,煅烧带采用红外线扫描仪把煅烧带的煅烧情况直接反映在计算机上,这些新技术的使用直观感强,操作方便,使用可靠。稳定了热工制度,提高了设备运转率,与同规格设备相比,运转率提高了3%-5%,产量提高了5%-10%,热耗降低15%。是目前国内比较先进的氧化锌煅烧设备。

氧化锌回转窑煅烧运行过程中,由窑尾筒体高端的下料管将生料喂入窑筒体内,筒体旋转过程中,生料在离心力的作用下沿着圆周方向翻滚,旋转过程中又沿着轴向从高温向低端移动的复合运动,燃料从窑头喷入,在窑内进行燃烧,发出的热量加热生料,使生料煅烧成为熟料,生料在窑内通过分解,烧成等工艺过程,之后进行冷却成为氧化锌成品。

氧化锌回转窑合理化布局火焰温度是生产中的关键。回转窑火焰温度比较高,高温部分比较长,有利于熟料的烧成。良好的火焰表现于局部温度不过高,少损坏并易于维护窑皮,延长运转周期。高温部分的位置适当,使热能在窑内合理分布,使生产质量提高理想化。两端低温部分不拖长,前后不易结圈,来料稳定,有利于观察窑内物料情况,便于操作。使氧化锌回转窑实现合理化生产。氧化锌回转窑的一些特殊部位,如窑口、窑头罩、篦冷机顶部和侧墙等,存在着烘烤难度大的问题。

对这些部位,有些氧化锌回转窑根本不用木柴烘烤,部分只是进行短时间的烘烤。在使用燃烧器烘窑时,由于氧化锌回转窑工艺参数的控制,热气流都以一定的速度向氧化锌回转窑设备窑尾系统传播和辐射,而对窑头罩和篦冷机只有部分辐射的热能,这部分热量不足以使浇注中的自由水充分排出。开始投料生产时,头罩底部的堆积,导致窑头罩、篦冷机部位温度急剧升高,此时容易发生浇注料爆 裂、脱落的影响。这些都是需要注意的问题。

氧化锌粉是一种白色或微带黄色的细微粉末,广泛应用于陶瓷、橡胶、石油、玻璃、医药、化工等行业的重要化工原料之一。目前,氧化锌的生产工艺分为直接法、间接法和氨化法。10年前,直接法工艺主要是以用锌精矿为原料,经高温脱硫,氧化焙烧成焙砂,再加煤还原为锌蒸气,锌蒸气与空气氧化得氧化锌。现在主要用的原材料为锌灰一热镀锌,湿法炼锌行业的废灰等含锌化合物。该工艺产品纯度低,一般在90%--99.5%之间,杂质含量高,成本低;间接法是以金属锌为原料,把金属锌熔入蒸发坩锅内,加热气化,与空气氧化,经过冷却用布袋捕集得到成品,不同的锌锭原料,生产出的氧化锌纯度也不一样,此工艺主要生产99.5%—99.7%的氧化锌。优点是含量高,产量大,工艺容易控制;氨化法是以含锌化合物为原料,经过复杂的湿法工艺生产的活性氧化锌,该工艺产品的优点:活性大,适合于橡胶类使用,能收到用量少交联度高的效果。上述三种方法,无论哪一种需要消耗大量的能源,致使氧化锌的生产成本居高难下。为了降低生产成本,大多生产企业会选择较经济的煤来生产氧化锌,由于煤在燃烧过程中会产生硫、灰尘及废渣等有害污染物,因此,还需要增加除尘、除硫等环保设备来避免环境污染,仍然会增加氧化锌的生产成本。另外,上述工艺均是间断式,不能连续生产,一般是一炉一次的生产,即生产完一炉氧化锌,清除炉渣后,再重新上料生产下一炉氧化锌,不仅费时,而且劳动强度非常大,严重限制了氧化锌的生产效率。再者,现有煅烧粉的生产设备与直收粉的生产设备是分离的,煅烧粉是对直收粉进行煅烧后获得,同样存在高能耗、高污染、生产效率低、生产成本高的问题。

次氧化锌及锌系列产品的前期主要原料来源于铅锌矿和氧化矿,介于我国前段开发比较大,生产的氧化锌系列还难以保证我国的需求,随着我国矿产资源的越来越少,致使次氧化锌以及锌系列产品越来越紧张,且价格一路上升,以60%含量的次氧化锌从80年代600-700元/吨,而至目前的8600-9800元/吨,货源紧缺紧俏,市场前景很看好。在国家‘进一步开展资源综合利用’的政策鼓励和引导下,资源再生和利用产生的循环经济。此项目是利用钢铁企业冶炼的废渣和选矿尾渣为原料符合国务院有关‘进一开展资源综合利用的意见’中所附目录中的利用冶炼废渣回收废有色金属,及生产的烧结料,铁料的项目分利用这些冶炼废渣含低品味的锌金属,采用回火法富集处理生产低度氧化锌和硅铁烧结料[可磁选铁渣和作水泥生产的原料]这有样既处理了废渣,节约了资源,又给企业带来了经济效益,因此项目是一个资源再生的良好循环型项目。

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