1. высокая производительность (удельная производительность по площади пода в 3-4 раза выше, чем в многоподовых печах, и в 1,5-2 раза выше, чем при обжиге во взвешенном состоянии);
во взвешенном состоянии или 0,3-1,0% при обжиге на подах);
3.
повышение концентрации в газах (это улучшает их
утилизацию на получение
);
4. автотермичность с высокой степенью утилизации технологического тепла;
5. упрощение подготовки шихты и обслуживания печи (возможность полной механизации, автоматизации, увеличение длительности кампании печей КС).
Применение печей КС для окислительного обжига цинкового сырья позволило резко сократить капитальные и эксплуатационные затраты на передел по сравнению с другими способами обжига, а также существенно улучшить санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала и прекратить выброс вредных веществ в атмосферу.
Происходящие при обжиге цинковых концентратов процессы представляют собой сложные гетерогенные взаимодействия различных сульфидов сырья с кислородом воздуха, а также с твердыми и газообразными продуктами обжига.
От температуры начала заметного
окисления сфалерита и до 900 первичным твердым
продуктом окисления является ZnO:
, (1.1.)
Однако при больших температурах
обнаруживается возгонка материала при обжиге ZnS. Причем чем интенсивней
окисление ZnS за счет повышения t и , тем
больше дебаланс между убылью количества ZnS и прибылью количества ZnO в
обжигаемых образцах. Это обусловлено протеканием окисления по реакции:
,
(1.2.)
Далее пары цинка окисляются. Реакция
(1.2.) является суммарной и включает диссоциацию ZnS на Zn и
.
Изоморфное железо при окислении (Zn, Fe)S сразу образует и полностью связывается с цинком в
феррит.
В окалине на зернах сфалерита
сульфатная сера обнаруживается во внешней части, удаленной от поверхности
сульфидного ядра. Это свидетельствует об образовании сульфатов цинка в
результате взаимодействия ZnO с (вторичные сульфаты). При этом образуется
или
, или
. На
воздухе в изотермических условиях
устойчив до 670
, а
- до
760
. При наличии в газовой фазе
эти сульфаты не диссоциируют и при более
высоких температурах. Сульфатизации подвержен не только оксид цинка, но и
феррит цинка, т.е. сульфатизация цинка снижает его ферритизацию. Таким образом,
вторичные сульфаты цинка в зависимости от температуры и
образуются
по реакциям:
При повышении температуры обжига
степень сульфатизации ZnO и изменяется, проходя через максимум.
Температура максимума сульфатизации зависит от концентрации
в газовой фазе, а значит, от концентрации
и
.
Ферритизация цинка возможна и в
результате взаимодействия ZnO и , образовавшимся от окисления отдельных
зерен сульфидов железа. Степень протекания тонкой ферритизации зависит от
условий обжига: повышение температуры при обжиге и наличие сростков зерен ZnS и
способствуют ферритизации цинка [1].
Силикаты цинка образуются при обжиге концентрата в результате взаимодействия кремнийсодержащих нерудных минералов с окислами тяжелых металлов, получаемых при окислении сульфидов. При обжиге образуются:
Ø ортосиликат цинка (),
образованию которого сильно способствует наличие соединений свинца;
Ø простые силикаты свинца;
Ø двойной силикат цинка и свинца;
Ø сложные силикаты цинка и свинца с компонентами нерудных минералов.
Степень образования силикатов резко увеличивается с повышением температуры и уменьшением крупности реагирующих веществ, а также с увеличением продолжительности их взаимодействия.
Свинец, присутствующий в концентрате, вредно действует на качество продуктов обжига, образуя легкорастворимые силикаты, которые оплавляют частицы огарка. В процессе обжига образуется также сульфат свинца и другие соединения [2].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.