石油化工生产技术答辩毕业论文-论竖罐炼锌现状(编辑修改稿)

石油化工生产技术答辩毕业论文-论竖罐炼锌现状(编辑修改稿)内容摘要：

表中属于 Ⅳ B 族、 Ⅴ B 族和 Ⅵ B 族的Pb、 Zn、 Cd、 Hg、 Sn、 Sb、 Bi、 As、 In、 Ge 和 Ag、 Au 等。 锌 及锌矿中主要伴生元素 的 宏观 性质 物理性质：熔点、熔化热、沸点、汽化热、蒸气压、密度、摩尔体积、线膨胀系数、弹性模数、电阻率、磁化率、表面张力、粘度等 锌 及锌矿中主要伴生元素 的 物质结构 电子层结构、极化率、粒子半径、金属键半径、离子半径、离子势、原子和离子的电离能、放射性同位素、电负性、磁化率等 锌及其主要伴生元素和化合物的热力 学性质 锌主要化合物的热力学性质、水溶液中有关电极反应的标准氧化还原电势、水溶液体系的热力学数据等 锌的用途 金属锌有着广泛的用途，用量仅次于铜和铝，在国民经济中占有重要的地位。 世界上，锌约有一半用于镀锌工业，其次是用来制造合金，如用锌、铜制造黄铜，铜、锌、锡形成青铜合金，铜、锌、铅、形成抗磨合金，以及压铸合金等。 锌的化合物也有各种各样用途。 氧化锌在橡胶工业有作添承德石油高 等专科学校毕业论文 10 加剂，在化学工业中用作白色颜料，也可以用作防腐涂料浸润木材起保护作用。 在冶金工业中，利于锌从氰化溶液中置换会，在粗铅 精致时用丁提取贵金属。 在湿法炼锌生产过程中净化溶液，除去铜、镉等杂质。 第二章 竖罐炼锌原理 基本原理 火法炼锌是先将锌精矿进行氧化焙烧或烧结焙烧，使精矿中的 ZnS 变为ZnO，然后用碳质还原剂还原得到锌蒸气，再进一步蒸馏提纯得精炼锌。 按冶炼设备不同可分鼓风炉、竖罐、电炉、平罐等炼锌方法。 平罐炼锌在 20 世纪前是唯一的炼锌方法，是一种简单而又落后的炼锌方法，由于能耗高，生产率低，目前已基本淘汰。 承德石油高 等专科学校毕业论文 11 第三章 竖罐炼锌流程 竖罐炼锌简化流程 焙烧 还原蒸馏 精炼 竖罐炼锌流程图 承德石油高 等专科学校毕业论文 12 第四章 焙烧 焙砂中 ZnO 的还原 火法炼锌是基于在高温（ 1273 K） ZnO 能被碳质还原剂还原，主要反应为： ZnO(s) + CO (g) = Zn(g) + CO2(g) C(s) + CO2(g) = 2CO(g) 总反应为： ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g) 焙砂中其他物质的还原 存在于焙砂中的铁酸锌（ ）在蒸馏过程中可被 CO 还原： +CO=ZnO+2FeO+CO2 ZnO+CO=Zn+CO2 焙砂中的硅酸锌在配入石灰后也容易还原，但焙砂中的 ZnSO4 和 ZnS 不被还原完全进入蒸馏残渣中而引起锌的损失。 焙烧的目的 完全脱硫，得到金属氧化物组成的焙烧矿（焙砂），从而可使蒸馏得到的锌较纯，避免蒸馏过程锌成为硫化锌而造成的锌的损失。 承德石油高 等专科学校毕业论文 13 焙烧的程度 焙烧是完全的氧化焙烧 (死焙烧 )。 这是因为火法冶炼是在强还原性气氛中使氧化锌被一氧化碳还原成金属锌，在现有工艺条件下硫化锌是不能被还原成金属锌的。 第五章 Zn 蒸气的冷凝 冷凝反应 还原蒸馏得到的锌蒸气必须在冷凝器中冷凝成液体锌。 Zn(g) → Zn（ l） 锌蒸气的冷凝是相变过程，为使气态锌转化为液态锌，必须使锌蒸气温度降到沸点下（ 1180 K）。 实际生产中，降低冷凝温度直到接近锌的熔点，使剩余的锌蒸汽压接近零，可获得最大冷凝效率。 还原蒸馏气体组成的组成 还原蒸馏产生的气体是 Zn 蒸气、 CO 和少量的 CO2 的混合气，锌蒸汽的含量不超过 50%。 蓝粉的生成 如锌蒸汽刚冷凝成小液滴，其表面即被氧化，生成氧化物薄膜，最终凝固成细粉，即蓝粉。 引起蓝粉的主要因素为 CO2，这是因为反 应： ZnO + CO = Zn(g) + CO2 为吸热反应，所以当炉气中温度下降时 CO2 将使产出的锌蒸气再氧化成ZnO，并包裹在锌液滴的表面，形成蓝粉，降低冷凝效率。 为了防止氧化反应的发生，尽可能在高温下直接将锌蒸气导入冷凝器内，使之急冷。 承德石油高 等专科学校毕业论文 14 冷凝设备 有锌雨飞溅式冷凝器和铅雨飞溅式冷凝器两类。 鼓风炉炼锌得到的 Zn蒸气浓度低，因此生产中采用高温密闭炉顶和铅雨冷凝的方法。 利用铅雨冷凝时，利用锌在液体。