Обжиг цинковых концентратов в печи кипящего слоя, выбор оптимальных параметров процесса, расчет материального и теплового баланса. Суточный и годовой материальные потоки. Выбор оборудования на производительность. Схема пылеулавливания и газоочистки.
Источником получения цинка является рудное сырье, которое обычно находится в сульфидном состоянии, а цинк представлен преимущественно сфалеритом (ZNS). Руды всегда комплексные, содержат кроме цинка свинец, медь, железо, серебро и др.
Примерно 50 % мирового производства цинка расходуется на покрытие железных изделий с целью защиты их от ржавчины.
Более 30 % всего производства в мире цинка употребляется на производство сплавов. Сплав цинка с медью и оловом называется бронзой. Различные сорта бронз широко применяют в машиностроении. Сплавы цинка с медью и никелем называют мельхиором и нейзильбером. Благодаря способности давать сплавы с серебром и золотом, цинк используется в металлургии для извлечения благородных металлов.
Цинковая пыль применяется для осаждения золота и серебра из растворов при их получении гидрометаллургическим путем, для очистки растворов от меди и кадмия перед электролизом растворов цинка.
Оксид цинка широко используют при производстве резины и ее обработке. Он улучшает качество резиновых шин и ряда других резиновых изделий.
При гидрометаллургическом способе получения цинка обжиг ведут с получением огарка порошка при температуре 800-10000С. Высокая дисперсность огарка способствует быстрому и полному выщелачиванию его в растворе серной кислоты.
Обжиг - гетерогенный процесс термической обработки цинкового сырья. Этот процесс был и остается основным способом окисления сульфидного сырья.
Главная задача обжига - быстрей, полней и с наименьшими затратами превратить сульфидный цинк в оксидный, из которого цинк рациональней восстанавливать. При этом огарок надо получить в таком состоянии, чтобы он был наиболее благоприятен для осуществления последующих стадий технологий и в конечном счете обеспечил высокие технико-экономические показатели производства в целом.
Цель работы: Изучить процесс обжига цинковых концентратов в печи кипящего слоя, провести выбор оптимальных параметров процесса, рассчитать материальный и тепловой баланс. Найти суточный и годовой материальные потоки. Выбрать основное оборудование на заданную производительность. Предложить и качественно описать схему пылеулавливания и газоочистки. А так же описать направления совершенствования обжига цинковых концентратов. [1]
1. Общие сведения
1.1 Нахождение в природе
Цинк (Zincum) Zn - химический элемент 12-й (IIB) группы Периодической системы. Атомный номер 30, относительная атомная масса 65,39. Природный цинк состоит из трех стабильных изотопов 64 Zn (48,6 %), 66 Zn (26,9 %) и 67 Zn (4,1 %). Известно несколько радиоактивных изотопов, важнейший из них - 65 Zn с периодом полураспада 244 сут. Степень окисления 2.
История открытия. Цинк (как и золото, серебро, медь, ртуть, свинец, олово и железо) относится к металлам древности, дата открытия которых теряется в веках.
Восстановление оксида цинка древесным углем требует температуры не менее 1000° С. Так как металл при этой температуре находится в парообразном состоянии и легко окисляется, выделение цинка требует умения конденсировать металлический пар, причем делать это надо в отсутствие воздуха, иначе металл превратится в оксид.
Получение сплавов цинка из смешанных руд не требует выделения самого цинка и достигается проще. Небольшие количества цинка, присутствующие в образцах древнеегипетской меди отражают состав местных руд, однако для выплавки палестинской латуни, датируемой 1400-1000 до н. э. и содержащей около 23 % цинка, уже должны были преднамеренно смешивать медную руду с цинковой. Латунь получали и на Кипре и, позднее, в районе Кельна (Германия). Китайские мастера овладели искусством выплавки цинка в средние века. Цинковые монеты использовались в годы правления династии Минь (1368-1644).
В средневековой Европе не было специального производства цинка, хотя его небольшие количества получались при производстве свинца, серебра и латуни. Начиная примерно с 1605, его импортировала из Китая Восточно-Индийская Компания. Английская цинковая промышленность появилась в районе Бристоля в начале 18 в., и ее продукция быстро проникла в Силезию и Бельгию.
Происхождение названия элемента неясно, однако кажется правдоподобным, что оно произведено от Zinke (по-немецки «острие», или «зуб»), благодаря внешнему виду металла. [2]
Распространение цинка в природе и его промышленное извлечение. Содержание цинка в земной коре составляет 7,6·10-3 %, он распространен примерно так же, как рубидий (7,8·10-3 %), и чуть больше, чем медь (6,8·10-3 %).
Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространенный минерал - сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала - сульфид цинка ZNS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Изза трудности определения этого минерала его называют обманкой. Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы элемента: смитсонит ZNCO3, цинкит ZNO, «бурундучную» руду - смесь ц
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
