氧化锌回转窑生产工艺-回转窑火法提锌工艺详解

发布时间：2023-10-25    来源：回转窑制造基地-专业厂家--中焦矿机

回转窑生成氧化锌及次氧化锌的工艺可在中焦矿机定制，目前常用的是回转窑火法提锌工艺，回转窑火法提锌工艺的原理是什么？该回转窑提锌工艺的流程是什么？该工艺的生产线配置有哪些设备组成？有哪些注意事项？

回转窑火法提锌工艺原理

当下钢厂普遍采用的提锌处理方法是回转窑火法提锌工艺。火法工艺的基本原理是利用锌沸点较低（907℃）、高温易挥发的性质，通过还原使粉尘中的锌挥发再富集回收。中焦矿机回转窑火法提锌工艺流程作为钢铁含锌粉尘提锌选铁的火法工艺之一，具有工艺成熟、投资成本较低、设备运行简单等优点。

回转窑火法提锌工艺流程适用物料:锌土，锌矿，钢厂、中频炉、高炉含锌除尘灰，瓦斯灰，瓦斯泥，进口烟道灰、氧化锌及其铅厂冲渣、硫酸锌泥、浸出泥等一切含锌废料。

回转窑火法提锌工艺流程工作原理就是煅烧锌、处理含锌物的整个过程和原理。一般多采用氧化锌回转窑处理含锌的滤饼。滤饼中的锌主要以铁酸锌、氧化物和硫酸盐形态存在，在氧化锌回转窑的高温下，铁酸锌和固体碳作用，还原为金属锌，同时锌、铅、镉的硫酸盐也被还原，井以硫化物和金属形态挥发出来。从固相中还原和挥发出来的金属，在窑气氛作用下，又重新氧化，锌主要以氧化物形态产出。

（氧化锌回转窑）

注意：送入氧化锌回转窑中的空气量，应确保密中烟气有足够的氧量，使之能再氧化早先已被还原出的全部金属蒸气、硫化物和一氧化碳。增加氧化锌回转窑的空气量，则会使还原区向进科端延长。相反，减少空气量，则还原区缩短，还原区起始段向排料端延伸。

回转窑火法提锌工艺流程概述

将锌炉料和焦煤粉碎成为小于40目颗粒料，将锌炉料与焦煤按1∶0.3～0.35的比例进行混合拌匀得到混合料，然后将混合料制成有效直径为8-15毫米颗粒混合料，将颗粒混合料投入回转窑中进行冶炼，氧化锌回转窑不停转动，在高温段翻动料面上产生很大很浓的颜色火焰，即锌蒸汽和各种金属蒸汽，随着窑内的强大的引风和鼓风逆向进入中温段、预热段、烘干段，同时与窑内的剩余氧气进行反应产生ZnO粉尘，但由于风量和风速较快，一下到达氧化锌沉降室；在含锌量为15%～25%的氧化锌矿石或含锌工业渣进行冶炼生产氧化锌时，可大幅度节约j碳或燃煤，通过冶炼获得的氧化锌生产率高、产品质量好、结瘤量小。

回转窑火法提锌工艺的配置

回转窑火法提锌工艺流程主要由：配料系统、上料系统、回转窑系统、渣水淬系统、氧化冷却系统、收尘装袋系统、烟气脱硫系统组成。

1.配料系统主要目的是把含锌废料或锌矿粉与焦粉按比例配比并搅拌均匀，该系统由多仓称重配料机（选配）、皮带输送机和搅拌机组成；

2.上料系统的目的是把搅拌好的混合料送入窑尾的料仓内，由输送机（胶带输送或斗式提升机）、料仓、给料机组成；

3.氧化锌回转窑生产线系统是该生产线的核心设备，主要由筒体、耐火衬、传动机构、支撑机构、窑头罩、窑尾导料机构、风机、热源生成机构组成；

4.渣水淬系统主要目的是把经高温煅烧锌蒸发后的高温废渣通过水急冷的方式激碎，该系统主要由冷水池、捞渣机、水泵、循环水池组成；

5.氧化冷却系统主要目的是把高温的锌蒸汽充分氧化反应生成氧化锌并把气流降到合适温度，该系统由人字管、管道、配风阀、收集箱组成；

6.收尘装袋系统主要目的是把生成的氧化锌成品从气流中分离出来并收集装袋，该系统由管道、脉冲除尘器、空压机、风机、卸料阀、称量包装机构组成；

7.烟气脱硫系统目的是把煅烧过程中产生的二氧化硫进行脱除，达到达标排放；该系统主要由脱硫塔、反应池、更新池、曝气机、板框压滤机、耐腐蚀泵、风机组成。

回转窑火法提锌工艺流程生产过程：

1、工艺准备：将锌炉料和焦煤粉碎成为小于40目颗粒料，将锌炉料与焦煤按1∶0.30～0.35的比例进行混合拌匀得到混合料。

2、主要过程：将颗粒混合料投入回转窑中进行冶炼，先将物料输送到窑尾，通过回转窑的不断转动，进入窑尾的配料不停地进入烘干和预热段，然后进入中温段，进入高温段。氧化锌回转窑不停转动，在高温段翻动料面上产生很大很浓的颜色火焰，即锌蒸汽和各种金属蒸汽，随着窑内的强大的引风和鼓风逆向进入中温段、预热段、烘干段，同时与窑内的剩余氧气进行反应产生ZnO粉尘，但由于风量和风速较快，一下到达氧化锌沉降室。

3、后续阶段：还需冷却、气粉分离、脱硫、排渣等。

回转窑火法提锌工艺生产注意事项

回转窑火法提锌工艺流程的配料结构十分重要，对混合料至少应关注、检测与核算粒度、水分、品位（Zn与Fe）、固定碳、烧损与碱度等指标。

回转窑火法提锌工艺流程进料粒度及水分的要求：

粒度及水分是在保证混合料混匀与环保、减少扬尘的前提下改善混合料制粒性能的前提。由于钢铁含锌粉尘的粒径一般在2~50μm，粒度较其他钢铁或氧化锌生产的原料要细得多，故适宜的混合水分高达15%左右。

回转窑火法提锌工艺流程对原料的要求：

为保证回转窑生产的经济性，一般要求混合料含Zn≥5%，Fe≥30%，以满足成品次氧化锌作为再生锌原料的可销售性（含Zn≥30%）与炉渣作为铁精粉返回钢厂使用的可行性（含Fe≥55%，含Zn≤0.5%）。

回转窑火法提锌工艺流程科学的工艺参数调整：

作为核心设备的回转窑，其直径、长度、倾角三大外在固定设备参数是衡量工厂规模与生产能力的主要标志。但是，在生产实践中，真正影响焙烧反应的是回转窑转速、填充率与物料停留时间三大关键可变工艺参数。

回转窑火法提锌工艺流程回转窑转速：

转速是影响物料在回转窑内运动状态的决定性因素。为直观性与形象化，按转速从低到高，物料在回转窑内的运动状态可分别描述为堆积滑移、阶梯运动、滚动、小瀑布抛落、大瀑布抛落与离心运动六种状态。其中对应物料紧贴窑壁进行离心运动而不掉落的上限速度称为临界转速。一般回转窑生产的适宜转速应小于临界转速的15%~20%，使物料在回转窑内呈滚动状态，从而保证物料在窑内良好翻动，固气相充分接触与反应。如果转速过低，会直接导致处理量降低，窑尾返料增多，同时物料在窑内翻动情况不好，也造成炉渣含锌增高。反之，转速太快，虽然暂时可提高原料处理量，但不易保持窑内高温带温度与稳定的锌挥发率。实际生产操作中，由于设计缺陷与认识不足，存在的普遍问题是实际转速偏低。因此，应科学开展提高窑速焙烧试验，至少保持回转窑转速在0.5r/min左右。

回转窑火法提锌工艺流程回转窑填充率：

填充率又称充填系数，是指回转窑内物料所占回转窑容积的百分数。当物料停留时间不变时，回转窑内物料填充率增大，能提高回转窑产量，但是由于料层增厚，物料运动受到限制，因此对物料的翻动和焙烧不利。填充率过小，则设备生产能力没有有效发挥。在生产实践中，回转窑的填充率以小于15%为宜。

回转窑火法提锌工艺流程物料在回转窑停留时间的要求：

物料在回转窑内的停留时间一般需要在工厂设计时根据试验来确定，通常设计为2h以上。根据需要的停留时间结合一定的富余系数选择回转窑的规格，再按选定的规格型号参数核算停留时间。实际上，因物料在回转窑内停留时间受物料粒度、黏度、比重、水分、充填系数、风速、压力、燃烧与反应情况等影响，计算出的停留时间只能作为参考。

回转窑火法提锌工艺流程回转窑合适的燃烧过程控制

回转窑内的燃烧过程控制是锌还原挥发作业的关键因素，应根据炉渣含锌、窑内物料的燃烧、黏结和窑衬磨损腐蚀情况综合确定焙烧制度。焙烧制度的确定和管理是回转窑生产技术管理的重要内容，主要包括焙烧温度，终点控制，窑头鼓风风量、压力、方向与窑尾抽风负压等。根据窑内各区间温度变化，一般从窑尾至窑头按温度从高到低划分为四段，依次为干燥段、预热段、高温段、冷却段。其中，高温段是锌被还原析出的主要反应段，生产实践表明，高温段温度以1100~1200℃（窑尾进料干燥预热段650~1000℃）、高温段长度以窑身总长的1/3~2/3为宜，焙烧终点位置离窑头挡料圈0.5m左右。一般认为，除稳定的固定碳量与鼓风供氧外，适当增加鼓风量和窑尾负压，可以延长高温段长度，反之则可缩短高温段长度。

回转窑火法提锌工艺流程作为钢铁含锌粉尘提锌选铁的火法工艺之一，具有投入资金成本较低、设备运行简单、锌回收率较高等优点，在研究解决一些关键工艺问题后，仍将具有广阔的发展前景。其中，合理的原料配比结构是氧化锌回转窑正常生产的基础，人们应要点关注粒度、水分、品位(Zn与Fe)、固定碳、烧损与碱度等指标。科学的工艺参数调整是氧化锌回转窑产能提升的保证，其中氧化锌回转窑转速、填充率与物料停留时间是影响氧化锌回转窑生产的三大关键可变工艺参数。合适的燃烧过程控制是氧化锌回转窑工艺操作的关键，人们应坚决贯彻“均匀准点、低温控熔”原则，控制高温区结圈。

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