Печь КС для обжига цинкового концентрата, страница 3

При температуре дистилляции цинка PbS и Pb легко переходят в газовую фазу. При этом, как показатели результаты исследований М.М.Лакерника, в газовой фазе конденсатора взаимодействуют пары PbS и цинка по схеме Pb+Zn=Pbж+ZnSтв. В результате часть цинка переходит в пусьеру, соответственно прямой выход цинка в металл снижается, восстановившаяся окись свинца вступает в кон­такт со стенками реторты,  образуя силикаты свинца и разрушая реторту.

Таким образом, присутствие свинца в агломерате значительно усложняет процесс дистилляции цинка.

Кадмий содержится в агломерате в виде окиси. Подвергаясь воздействию восстановительных агентов, окись кадмия восста­навливается до металла. Температура кипения кадмия 768°С, поэтому часть кадмия в конденсаторе переходит в цинк, а часть - в пусьеру.

Обжиг цинковых концентратов рекомендуется осуществлять при t=I050-I200°C,  так как в этом случае обеспечивается отгонка свинца до 25% и кадмия до 85%. Извлечение цинка в цинковый концентрат обычно составляет 70-85 % от содер­жания в сульфидных свинцово-цинковых рудах. Содержания технологических важ­ных компонентов в цинковых концентратах обычно укладываются в следующие пределы, %: Zn 40-60; РЬ 0,2-3,5; Си 0,15-2,3; Fe 2,5-13; S 30-35; Cd 0,1-0 5" As 0,03-0,3; Sb 0,01-0,07; Co 0,001-0,013; In 0,001-0,07. Дисперсность концен­тратов обычно такова, что верхний предел крупности 300 мкм, в том числе фракция -75 мкм составляет 35-50 %, но из тонкодисперсных руд концентраты имеют верхний предел крупности 100 мкм и содержат 70-90 % фракции -75 мкм. Другими технологически важными свойствами концентратов являются плотность (3,4-4,3 г/см3 в зависимости от минералогического состава), насыпная масса (1;9-2,9 г/см3 в зависимости от дисперсного состава), влажность (10-16 % или после подсушки 6-8 %).

Пыль от обжиговых печей и аглолент подвергают переработке гидрометаллургическим методом для извлечения из нее свинца и кадмия.

На некоторых заводах предварительный обжиг цинкового кон­центрата проводят до содержания в нем сульфидной серы около 7-8%,  Осуществляя окончательный обжиг на спекательной машине без добавки в шихту углеродистого топлива. Другие заводы об­жиг ведут до содержания в огарке серы 3-4%, компенсируя затем недостаток серы в шихте углеродистым топливом,  которое добав­ляют в шихту в количестве 4-5% от массы шихты.

Иногда осуществляют одноступенчатый обжиг о разбавлением сырого концентрата годным агломератом до содержания в шахте сульфидной серы около 6%.

Выход пыли колеблется в пределах 3-5% от массы концентрата. Выход огарка зависит от минералогического состава концент­рата и степени обжига, изменяясь в пределах 85-90% от массы концентрата. Очистка газа от пыли осуществляется обычно в электрофильтрах. Газы содержат около 5-6% S02 + S03 и на­правляются в цех для производства серной кислоты.

Теоретические основы процесса обжига в кипящем слое

В течении последних четырех десятилетий сначала в металлургии цинка, а затем  в металлургии никеля и меди широкое распространение получил новый способ обжига – в кипящем слое. Преимущества этого вида обжига по сравнению с обжигом в подовых  печах заключается в простоте конструкции печей, высокой их производительности, возможности эффективного использования отходящих газов для производства серной кислоты, возможности полной механизации и автоматизации процесса.

Принцип обжига в кипящем слое состоит в следующем. Если через слой сыпучего материала продувать снизу какой-либо газ, этот слой при определенных параметрах дутья будет разрыхляться до такого состояния, что приобретает основные свойства жидкости – подвижность, способность перемешиваться, принимать форму сосуда, в которой она помещена и т.п. Такое состояние сыпучего материала называют псевдожидким. Оно наступает при определенной критической скорости восходящего газового потока, при которой подъемная сила газа будет равна общей массе сыпучего материала. Критическую скорость газа чаще всего определяют опытным путем, но можно определить ее и расчетом.