2011届冶金毕业论文.doc

江西理工大学南昌校区2011届专科生毕业设计（论文） PAGE 55 第一章 绪论 1.1 锌的性质及其用途 1.1.1 1.1.2 1.2 国内外锌冶炼技术发展状况 1.2.1 国外锌冶炼技术水平 1.2.2 我国锌冶炼技术水平及生产状况 1.3 研究的意义及其主要内容 1.3.1 本设计研究的意义 常规湿法炼锌工艺中，浸出是主要的工序之一，其对各个工序以及最终产量有着密切的关系。通过本次毕业设计，充分认知浸出的重要性，同时锻炼和提高了专业理论知识与实践相结合的能力、独立思考能力、分析问题和解决问题的能力，另外也对国内外湿法炼锌技术有了比较全面了解和认识，对今后从事冶金方面的工作打下了坚实的基础，具有重大的现实意义。 1.3.2 本设计研究的主要内容 工艺流程的选择及主要技术经济指标、条件、厂址的选择与论证； 经济核算及“三废”治理的论证； 冶金计算及主要设备选型的计算。 第二章 工艺流程的选择与论证 2.1 火法炼锌方法的评述 2.2 湿法炼锌方法的评述 2.2.1 浸出渣的火法处理 2.2.2 浸出渣的湿法处理 2.3 工艺流程的选择与论证 2.3.1 锌精矿的焙烧 2.3.2 焙烧矿的浸出 2.3.3 浸出渣处理 硫酸锌溶液的净化 第三章 主要技术经济指标的选择与论证 3.1 焙烧矿的质量 3.1.1 可溶锌率 可溶锌：本设计的可溶锌选取91.3%。焙烧矿的可溶锌率对浸出率和冶炼总回收率影响很大，若锌可溶解率降低1%，则浸出率降低1%，冶炼总回收率降低0.1%-0.2%，通常焙烧矿中的可溶锌率大于90%。 影响可溶锌率的主要因素有： 精矿品位的影响：锌精矿品位的增加，则可溶锌率随之增加。根据株冶实践，当精矿含锌在48%左右时，锌可溶率在92%左右，本设计题目中锌精矿品位为47.1%，则取焙烧矿的可溶率为91.3%合理。 焙烧矿温度与可溶锌率的关系：温度影响焙烧矿的可溶锌率，实际生产中氧化焙烧的温度应控制在1000℃以上，我国的氧化焙烧温度一般控制在1070-1100℃，在湿法炼锌厂中为了满足湿法炼锌的需要，氧化焙烧的温度通常控制在870-900℃，以便使大部分硫化锌在氧化成氧化锌的同时在焙烧的矿中保留部分ZnO?2ZnSO4。 3) 炉型和鼓风量的影响：本设计采用鲁奇炉，它的上部分为扩大型的炉子。这样可使得精矿与空气充分接触，从而使焙烧速度达到最大，降低烟尘率。由于烟尘在本设备内停留时间长，因此在湿法炼锌中实际鼓风量是理论的1.2-1.3倍。这样的风量足以使气流速度处于临界直线速度以上维持沸腾状态。株冶实践证明：精矿含Zn 47.1%时，焙砂中的可溶锌率为93.6%，烟尘中的可溶锌率为88.7%。 3.1.2 焙烧矿的直收率 根据株冶实践，本设计焙烧的直收率为99%是合理的。为达到这样的直收率，工艺上采取了一定的措施： 精矿的运输和堆放，在精矿的运输过程中，应加强管理尽量减少损失，堆放密闭的系统中，避免风吹和雨淋。 精矿干燥设收尘系统。 沸腾炉设计收尘系统。 真空输送烟尘。 3.2 浸出率 3.2.1 矿粉浸出率 矿粉浸出率取82-87%，其影响因素： 可溶锌的影响：焙砂中可溶锌率提高，矿粉的浸出率必将提高。因为可溶锌率为91.3%≥87%。因此我们取浸出率为83%是可以达到的。 固液比：液固比增大，溶液混合良好，扩散较易，所以提高矿粉浸出率。本设计液固比可取9 ：1。 温度：从动力学角度讲，温度提高，扩散过程加快，浸出率提高。本设计中中浸温度为60-75℃，酸浸温度为65-85℃，若温度过高则蒸汽耗量增大，成本增加。 浸出时间：提高浸出时间，则矿粉浸出率随之提高，但是浸出时间过长，使设备投资增加，动力消耗大，而矿粉浸出率增加不大，所以过分增加浸出时间。在经济上不合理。一般来说中浸1小时，酸浸取2.5小时。 搅拌强度：搅拌强度增大，则扩散加快，加快反应速度。但是搅拌强度过大则造成矿浆的飞溅损失，这时对加快反应速度的促进作用也不再很明显，并将使动力消耗增加，设备损失增加。 矿浆粒度：矿浆粒度减小，则接触面积愈大，反应也就愈迅速，在一定范围内，矿浆粒度减小，可以加快反应速度，但粒度过小，则将给澄清带来困难，本设计中矿浆粒数磨细到80目以上。 高酸槽的设置：经中浸和酸浸后的浸出渣仍含有17-20%左右的锌。为了进一步提高锌的浸出率而设置高酸槽，这虽使铁大量溶解，但在以后的工序中将用共沉淀法除去。 浸出剂的浓度终点剂：溶液本体中，浸出剂浓度愈大，反应速度愈快溶液的Ph值愈高，对杂质水解除钴越有利，但是硫酸锌在一定的Ph值条件下也会水解，根据理论计算和实践生产，中浸时Ph约为5.2，酸浸时高酸槽为0.5，中酸槽1.5-2.5，低酸槽2.5-3.0。 3.2.2 矿粉