專(zhuān)利名稱(chēng)：用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99%以上等級(jí)氧化鋅新工藝和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅新工藝和裝置。
目前，直接法生產(chǎn)氧化鋅的方法普遍采用維氏爐法(也稱(chēng)美國(guó)法)和回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)法。雖然維氏爐既可生產(chǎn)95％以下氧化鋅，也可生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅，但維氏爐單爐日產(chǎn)量低。日產(chǎn)在8噸左右，且鋅回收率≤90％。而回轉(zhuǎn)窯雖然單窯日產(chǎn)量大，產(chǎn)量高達(dá)20噸以上，鋅回收率也比維氏爐法高，達(dá)到95％以上，但是采用常規(guī)法生產(chǎn)，含鋅物料與無(wú)煙粉煤只是簡(jiǎn)單混合后進(jìn)料，由于機(jī)械飛揚(yáng)，大量煙塵進(jìn)入產(chǎn)品中，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的主品位、白度和鹽酸不溶物，所以現(xiàn)有技術(shù)中使用回轉(zhuǎn)窯只能生產(chǎn)95％以下氧化鋅或用于銦鍺等有價(jià)金屬富集和綜合回收，而無(wú)法生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅。
本發(fā)明的目的就是提供一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅新工藝；本發(fā)明的另一目的是提供了一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的裝置。


附圖I是一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的裝置，其中，1是回轉(zhuǎn)窯，2是下料管，3是沉降室，4是氧化室，5是氧化孔，6是清理門(mén)，7是聚塵室；8是清理門(mén)，9是煙巷，10是冷卻管，11是冷卻料斗，12是布袋室，13是風(fēng)機(jī)，14是煙囪。
下面結(jié)合附圖I進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的方法。在回轉(zhuǎn)窯1揮發(fā)過(guò)程中，被處理的含鋅物料與還原劑(焦粉或無(wú)煙粉煤)按Zn∶C＝1∶(1.0～1.5)重量比混合后，裝入略有傾斜的管狀回轉(zhuǎn)窯1內(nèi)，當(dāng)窯體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)爐料翻動(dòng)，于是料中金屬氧化鋅物ZnO遂與還原碳接觸并被還原，在窯內(nèi)溫度高達(dá)1273-1523k，被還原出來(lái)的金屬蒸發(fā)進(jìn)入氣相，在氣相中被氧化成氧化鋅，但在爐料翻動(dòng)的過(guò)程中，爐料中的煙塵也混入氣相，形成爐氣，當(dāng)爐氣通過(guò)沉降室3，大部份煙塵被沉降下來(lái)，剩余的煙塵和生成的氧化鋅在風(fēng)機(jī)13引風(fēng)下進(jìn)入表冷系統(tǒng)10和布袋室12，冷凝后被捕集，成為氧化鋅產(chǎn)品。但是，在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，由于煙塵太多，得到的氧化鋅的品位不高，達(dá)不到95％以上。而本發(fā)明是在原料成份同維氏爐生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅原料相同(即含鋅物料雜質(zhì)含量Pb+Cd+S+Cu+As+Cl等＜1％，Zn≥60％，無(wú)煙粒煤、粉煤或焦粉要求固定碳≥60％，揮發(fā)份＜15％，灰分＜30％，硫＜3.0％)或更低的情況下，通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝和操作，用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)出合格的99％以上等級(jí)氧化鋅。具體改進(jìn)為①控制回轉(zhuǎn)窯1轉(zhuǎn)速表值300-1000，控制無(wú)煙小顆粒煤或焦粉小顆粒φ為1mm-50mm，入爐水份為5-15％，從而有效地減少了機(jī)械飛揚(yáng)；②為減少系統(tǒng)堵塞，每8小時(shí)為一個(gè)出粉周期使氧化鋅產(chǎn)品隨重力分布更均勻；③設(shè)計(jì)大容量的沉降室3，使?fàn)t氣中煙塵充分沉降，在回轉(zhuǎn)窯1與冷卻管10之間，增加了氧化室4，聚塵室7和煙巷9，在氧化過(guò)程中補(bǔ)充了氧氣，使鋅蒸汽氧化更充分，增加的聚塵室7(內(nèi)部可以設(shè)有或者沒(méi)有隔墻)可以使煙塵和氧化鉛和氧化鎘等雜質(zhì)進(jìn)一步沉降，并在負(fù)壓或微負(fù)壓情況下操作，使氧化鋅產(chǎn)品隨重力分布更為合理，即盡量得到較多品質(zhì)好的產(chǎn)品，從而能保證產(chǎn)品的主品位、白度和比表面積更大，同時(shí)也降低了鹽酸不溶物；④把原料和無(wú)煙粉煤、石灰或粘土按CaO3～10％或粘土10～20％，含碳10～30％，含鋅為8～43％的要求配比混合，水份為3～15％，通過(guò)造粒制作團(tuán)粒，直徑φ為1～60mm；⑤或者把含鋅物料粒徑≤10mm與粒徑1mm-50mm的無(wú)煙粒煤或焦粉混合，其中要求Zn≥8％，含碳≥10％，水份3-15％。通過(guò)以上等幾個(gè)方面的發(fā)明從而使回轉(zhuǎn)窯能生產(chǎn)出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的99％以上等級(jí)氧化鋅。
因此，本發(fā)明提供了一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的方法，該方法包括如下步驟a.將粒徑φ＜10mm的含鋅高溫焙砂(其中Zn≥60％，Pb+Cd+S+Cu+As+Cl＜1％)和粒徑φ＜15mm的無(wú)煙粉煤或焦粉(其中要求固定碳≥60％，揮發(fā)份＜15％，灰份＜30％，硫＜3.0％)與石灰或粘土混合均勻，在保證水份在5-15％條件下造粒，以制備得到直徑為約1mm-60mm的團(tuán)粒，團(tuán)粒中含鋅8-43％，含碳15-30％，含CaO3-10％或含粘土5-20％，然后涼干至團(tuán)粒水份3-15％；b.將步驟a中的團(tuán)粒與粒徑為1mm-50mm無(wú)煙粒煤或焦粒，按每1000kg團(tuán)粒加100-500kg無(wú)煙粒煤或焦粒比例(即團(tuán)粒與無(wú)煙粒煤或焦粒重量比例為1∶0.1-0.5)混合投料加入本發(fā)明附圖I裝置的回轉(zhuǎn)窯中；c.控制窯溫為1273-1523K，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速表值為300-1000；d.按照常規(guī)操作，調(diào)節(jié)布袋風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量，生產(chǎn)得到高等級(jí)氧化鋅。
本發(fā)明的方法也可以通過(guò)下列方式進(jìn)行a’.將粒徑φ＜10mm的含鋅高溫焙砂(其中Zn≥60％，Pb+Cd+S+Cu+As+Cl＜1％)和粒徑φ為1-50mm的無(wú)煙粉煤或焦粉(其中要求固定碳≥60％，揮發(fā)份＜15％，灰份＜30％，硫＜3.0％)混合均勻，以制備得到含鋅≥8％，含碳＞10％，水份3-15％的入窯物料；b’.將步驟a’中的物料加入本發(fā)明附圖I裝置的回轉(zhuǎn)窯中；c’.控制窯溫為1273-1523K，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速表值為300-1000；d’.按照常規(guī)操作，調(diào)節(jié)布袋風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量，生產(chǎn)得到高等級(jí)氧化鋅。
另外，本發(fā)明還提供了一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的裝置，該裝置主要由回轉(zhuǎn)窯1，下料管2，沉降室3，氧化室4，氧化孔5，清理門(mén)6，聚塵室7，清理門(mén)8，煙巷9，冷卻管10，冷卻料斗11，布袋室12，風(fēng)機(jī)13和煙囪14組成，其特征在于使用大容量的沉降室3，在回轉(zhuǎn)窯1與冷卻管10之間，增加了氧化室4，聚塵室7和煙巷9，其中聚塵室7內(nèi)設(shè)有隔墻，隔墻可以有1-3層，這樣使得爐氣呈“S”型流動(dòng)，從而使煙塵和氧化鉛和氧化鎘等雜質(zhì)進(jìn)一步沉降，或者聚塵室7內(nèi)不設(shè)隔墻，由于聚塵室7空間大，使得煙氣流速減緩，從而也使煙塵和氧化鉛和氧化鎘等雜質(zhì)進(jìn)一步沉降。
與現(xiàn)有技術(shù)中的方法和裝置相比，本發(fā)明的工藝和裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)1.與維氏爐相比，本發(fā)明使用改進(jìn)的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)裝置，其單窯日產(chǎn)量大，鋅回收率高，產(chǎn)品比表面積大，從而降低生產(chǎn)成本，并且可以隨時(shí)調(diào)整產(chǎn)量；2.與維氏爐法生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅相比，工人進(jìn)料勞動(dòng)強(qiáng)度和操作環(huán)境溫度都大大降低，且易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；3.與常規(guī)的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)方法相比，本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)投入的物料規(guī)格和比例，并且對(duì)常規(guī)的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行了改進(jìn)，使用了大容量的沉降室3，在回轉(zhuǎn)窯1與冷卻管10之間，增加了氧化室4，聚塵室7和煙巷9，在氧化過(guò)程中補(bǔ)充了氧氣，使鋅蒸汽氧化更充分，并在負(fù)壓或微負(fù)壓情況下操作，使氧化鋅產(chǎn)品隨重力分布更為合理，即盡量得到較多品質(zhì)好的產(chǎn)品，從而能保證產(chǎn)品的主品位、白度和比表面積更大，同時(shí)也降低了鹽酸不溶物，將原來(lái)只能生產(chǎn)95％等級(jí)氧化鋅的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)裝置改進(jìn)為可以生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的裝置。
下面用實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的方法。應(yīng)該理解的是這些實(shí)施例僅僅是用于進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方案，而不是用于限制本發(fā)明。在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的各種改進(jìn)都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。除非另有說(shuō)明，本發(fā)明中的百分?jǐn)?shù)都是重量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)例1生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅將粒徑φ＜6mm的含鋅高溫焙砂(其中Zn≥60％，Pb+Cd+S+Cu+As+Cl＜1％)和粒徑φ＜10mm的無(wú)煙粉煤(其中要求固定碳≥60％，揮發(fā)份＜15％，灰份＜30％，硫＜3.0％)與石灰(水泡后要漿)按含碳為15-30％，含鋅為18-40％和含CaO為3-6％的理論值計(jì)算配比后混勻，并控制水份在5-12％條件下造粒，制成φ為1mm-60mm的團(tuán)粒，晾干至水份為5-12％，按團(tuán)粒與無(wú)煙小顆?；蚪狗坌☆w粒重量比例為1∶0.15-0.5，通過(guò)下料管2進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯1，轉(zhuǎn)窯表值為300-1000轉(zhuǎn)，窯內(nèi)溫度為1273-1573k，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)鼓風(fēng)量、布袋風(fēng)機(jī)13的風(fēng)壓和風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，即可生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅。
實(shí)例2生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅將粒徑φ＜5mm的含鋅高溫焙砂(其中Zn≥60％，Pb+Cd+S+Cu+As+Cl＜1％)和粒徑φ為1mm-20mm的無(wú)煙粉煤(其中要求固定碳≥60％，揮發(fā)份＜15％，灰份＜30％，硫＜3.0％)按照Z(yǔ)n∶C＝1∶(1.0-1.5)重量比混合均勻，并要求入窯物料水份為6-15％，含碳＞15％，含Zn＞15％，通過(guò)下料管2將物料加入回轉(zhuǎn)窯1，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速表值為300-800轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度為1273-1573k時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)鼓風(fēng)量、布袋風(fēng)機(jī)13的風(fēng)壓和風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，即可生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅。
權(quán)利要求
1.一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的方法，包括如下步驟a.將粒徑φ＜10mm的含鋅高溫焙砂和粒徑φ＜15mm的無(wú)煙粉煤或焦粉與石灰或粘土混合均勻，其中，高溫焙砂中含Zn≥60％，Pb、Cd、S、Cu、As和Cl雜質(zhì)含量之和＜1％，無(wú)煙粉煤或焦粉中要求固定碳≥60％，揮發(fā)份＜15％，灰份＜30％和硫＜3.0％；在保證水份在5-15％條件下造粒，以制備得到直徑為約1mm-60mm的團(tuán)粒，團(tuán)粒中含鋅8-43％，含碳15-30％，含CaO 3-10％或含粘土5-20％，然后涼干至團(tuán)粒水份3-15％；b.將步驟a中的團(tuán)粒與粒徑為1mm-50mm無(wú)煙粒煤或焦粒，按團(tuán)粒與無(wú)煙粒煤或焦粒重量比例為1∶0.1-0.5的比例混合投料加入附圖I裝置的回轉(zhuǎn)窯中；c.控制窯溫為1273-1523K，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速表值為300-1000；d.按照常規(guī)操作，調(diào)節(jié)布袋風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量，生產(chǎn)得到高等級(jí)氧化鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，步驟a中的團(tuán)粒中含鋅18-40％，含碳15-30％，含CaO3-6％，然后涼干至團(tuán)粒水份5-12％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中步驟b中團(tuán)粒與無(wú)煙粒煤或焦粒重量比例為1∶0.15-0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中氧化鋅的出粉周期是8小時(shí)。
5.一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的方法，包括如下步驟a’.將粒徑φ＜10mm的含鋅高溫焙砂和粒徑φ為1-50mm的無(wú)煙粉煤或焦粉混合均勻，其中，高溫焙砂中含Zn≥60％，Pb、Cd、S、Cu、As和Cl雜質(zhì)含量之和＜1％，無(wú)煙粉煤或焦粉中要求固定碳≥60％，揮發(fā)份＜15％，灰份＜30％和硫＜3.0％，以制備得到含鋅≥8％，含碳＞10％，水份3-15％的入窯物料；b’.將步驟a’中的物料加入附圖I裝置的回轉(zhuǎn)窯中；c’.控制窯溫為1273-1523K，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速表值為300-1000；d’.按照常規(guī)操作，調(diào)節(jié)布袋風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量，生產(chǎn)得到高等級(jí)氧化鋅。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中步驟a’中加入回轉(zhuǎn)窯的物料中鋅與碳的重量比是1∶1.0-1.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中氧化鋅的出粉周期是8小時(shí)。
8.一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅的裝置，該裝置主要由回轉(zhuǎn)窯(1)，下料管(2)，沉降室(3)，氧化室(4)，氧化孔(5)，清理門(mén)(6)，聚塵室(7)，清理門(mén)(8)，煙巷(9)，冷卻管(10)，冷卻料斗(11)，布袋室(12)，風(fēng)機(jī)(13)和煙囪(14)組成，其特征在于使用大容量的沉降室(3)，在回轉(zhuǎn)窯(1)與冷卻管(10)之間，增加了氧化室(4)，聚塵室(7)和煙巷(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中聚塵室(7)內(nèi)設(shè)有隔墻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中聚塵室(7)內(nèi)設(shè)有1-3層隔墻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)99％以上等級(jí)氧化鋅新工藝和裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)投入的物料規(guī)格和比例，并且對(duì)常規(guī)的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行了改進(jìn)，生產(chǎn)得到99％以上等級(jí)的氧化鋅；本發(fā)明的裝置主要由回轉(zhuǎn)窯(1)，下料管(2)，沉降室(3)，氧化室(4)，氧化孔(5)，清理門(mén)(6)，聚塵室(7)，清理門(mén)(8)，煙巷(9)，冷卻管(10)，冷卻料斗(11)，布袋室(12)，風(fēng)機(jī)(13)和煙囪(14)組成，其中使用大容量的沉降室(3)，在回轉(zhuǎn)窯(1)與冷卻管(10)之間，增加了氧化室(4)，聚塵室(7)和煙巷(9)。
文檔編號(hào)C22B19/38GK1502711SQ02149028
公開(kāi)日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者沈奕林, 覃榮生, 易鑒榮, 劉青松, 何明德, 王玉旺, 袁鳳琳 申請(qǐng)人:柳州有色冶煉股份有限公司