目前,我国生产氧化锌的制作工艺可分为直接法、间接法和湿式三种。其中,直接生产氧化锌占15%-25%,间接生产氧化锌占75%-85%,湿式生产氧化锌仅占1%-2%。以下是几类不同种类氧化锌生产工艺的详解。
以金属锌为原料,将金属锌加温至600~700℃熔融后,将熔融的锌液放进耐热钳锅里,加温至1250~1300℃挥发,随后导进加热空气。蒸气锌与热空气中的氧气发生氧化反应,产生氧化锌。致冷后,风暴分离,细颗粒用滤袋收集,即氧化锌成品。
反应方程式:
直接生产工艺的关键是以锌精矿、锌灰等含锌矿物为原料。最先,这类含锌矿物和长烟煤将石灰按比例配备成球型开展培烧。锌矿物里的氧化锌是1300℃高温天气培烧与焦碳发生氧化反应,造成锌蒸汽,氧化锌根据空气中的氧气氧化得到,再通过致冷收集得到氧化锌商品。
反应方程式:
湿式产生氧化锌
用锌灰与硫酸反应产生硫酸锌,随后与碳酸钠和氢氧化钠反应,以碳酸锌和氢氧化锌为原料制成氧化锌。
反应方程式
↑ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3↓
·H2O=Zn(OH)2↓+(NH4)
以碳酸锌为原料,经水清理、干燥、锻烧、粉碎制成产品氧化锌。ZnCO3→ZnO+CO2↑
以氢氧化锌为原料,经水清理堆积、干燥、锻烧、致冷、粉碎成的。
直接法氧化锌的生产工艺是运用废灰根据去杂设备去除杂质得到合格的锌灰,再将合格的锌灰添加煤中。石灰按技术标准调料混合粉碎。粉碎后的材料用煤球机压球,将压好的含锌煤球堆积干躁;干煤球用氧化锌回转窑冶炼,复原后氧化制冷收集氧化锌商品。
直接法氧化锌生产工艺系统由调料系统、送料系统、回转窑系统、渣水系统、除灰系统、烟气脱硝系统、公用设施等构成。
调料系统的目的是为了将含锌废料或锌矿粉与焦粒按比例拌匀。该系统由多仓称重配料机、皮带运输机和搅拌器构成;
送料系统的目的是将混合料送进窑尾的料斗,由输送机(胶带输送机或斗提机)、料斗、给料机构成;
氧化锌回转窑生产线系统是生产线的关键设备,主要由汽缸、防火衬、传动机构、支撑组织、窑头罩、窑尾导料组织、风机、热原生产组织构成;
渣水淬火系统的目的是为了将高温煅烧锌挥发将高温煅烧锌蒸发高温废料破碎机、水泵、循环水池构成;
氧化制冷系统的目的是为了充足氧化高温锌蒸气,产生氧化锌,并把气旋降低到合适的温度。该系统由人字管、管路、配风阀和收集箱构成;
集尘袋系统的目的是为了将氧化锌商品从气流中分离出来,收集成袋。该系统由管路、脉冲除尘器、空压机、风机、卸料阀和称重包装组织构成;
烟气脱硝系统的目的是清除锻烧中产生的二氧化硫,达到排放标准;该系统主要由脱硫塔、反应池、升级池、曝气机、板框压滤机、抗腐蚀泵和风机构成。
直接法氧化锌生产工艺原理:含锌废料和无烟煤粉按一定比例混合,拌和成均匀混合料,根据胶布运送或斗提机运送到窑尾的混合料斗。混合料斗下是圆盘给料机,混合料根据圆盘给料机测量后送进回转窑。随着回转窑的转动,混合料从低温区慢慢运动到高温区。在高温区,混合料里的煤和窑尾鼓入的空气发生氧化反应,产生一氧化碳。一氧化碳和煤中的碳与水渣里的氧化锌发生氧化反应,产生锌蒸气。锌蒸气被空气中的氧气黄花生产氧化锌粉尘,在除尘器中收集剩下的渣在窑头水淬后进入渣池。
直接法氧化锌生产工艺流程:
在开炉时(第一次),首先在炉内添加无烟底煤,加温至暗红色,随后鼓风至红色,将准备好的混合料(人力混合料)放到底煤上。在未来的持续生产中,窑内的温度根据燃烧焦碳来实现提供高温的效果,无需添加底煤。
烤制和氧化入料后,立即将气体送进炉内,开始鼓风排放废气,清除团矿的水分和一些低沸点杂质。烤制温度保持在1200上下,使锌除尘灰里的锌产生气除尘灰里的氧化锌根据CO和Fe(锌渣)复原为单质锌,再产生锌蒸气(在复原室内完成);高温锌蒸气与空气中的氧气发生反映,产生氧化锌(在氧化室内完成)。提炼次氧化锌的整套设备回转窑内温度遍布为干躁带、预热带、反映带和制冷带四个带。其中,反映带最长,温度最大,炉料最大温度可达1100-1300,窑尾温度在700-750之间。
制冷除灰制造的氧化锌粉最先随炉气进到沉降室,杂质较多ZnO粉末被截流,随后进到炉气制冷系统。制冷系统分成两部分:第一部分是水箱冷却塔,第二部分是钢管冷却塔。除了制冷效果外,制冷系统还具备重力收集氧化锌粉的作用。冷后气体由引风机送进袋收集设备收集氧化锌。氧化锌进到袋底部的骨料斗,手动包装成袋,即氧化锌成品。
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