年产8万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计

年产8万吨锌精矿硫酸化沸腾焙烧炉设计内容摘要：

u  Fe  CaO  MgO  2SiO  其他  按生产实践，烟尘中残硫以硫酸盐形态 S 为 %，以硫化物形态 Ss为 %。 PbO 与 SiO2结合成 PbO•SiO2,余下 SiO2为游离形态，其他金属为氧化物形态存在。 各组分化合物进入烟尘中的数量如下： Ss量： 100 = 公斤 Sso4量 ： 100 = 公斤 1. ZnS 量：  其中： Zn 公斤 S 公斤 2. ZnSO4 量：  其中 : Zn 公斤 S 公斤 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 12 O 公斤 3. ZnO Fe2O3量：烟尘中 Fe 先生成 Fe2O3， 其量为：  Fe2O3有 1/3 与 ZnO 结合成 ZnO Fe2O3,其量为：  ZnO Fe2O3量： 9  其中： Zn 公斤 Fe 公斤 O 公斤 余下的 Fe2O3量： = 其中： Fe 公斤 O 4. ZnO 量： Zn=（ ++） = 公斤 ZnO=  O== 公斤 5. CdO 量： 公斤07 2 806  其中： Cd 公斤 O 公斤 6. CuO 量：  其中： Cu 公斤 O 公斤 7. PbO SiO2量： 公斤00 7 393  其中 : Pb 公斤 O 公斤 与 PbO 结合的 SiO2量： 公斤27 3 6000  余留之 SiO2量： = 公斤 计算结果如下表所示： 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 13 表 32 烟尘产出率及其化学和物相组成， kg 焙砂产出率及其化学与物相组成计算 沸腾焙烧时，锌精矿中各组分转入焙烧的量为 Zn = kg Cd = kg Cu = kg Pb = kg 组成 Zn Cd Cu Pb Fe SS SSO4 CaO MgO SiO2 O 其他 共计 ZnS ZnSO4 1 ZnO ZnO Fe2O3 Fe2O3 CdO CuO PbO SiO2 8 CaO MgO 4 SiO2 其 他 共计 百分比 (%) 4 3 4 100.00 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 14 Fe = kg CaO = kg MgO = kg SiO2 = kg 其他 = kg 按生产实践， 焙砂中 SSO4取 %， SS取 %， SSO4和 SS 全部与 Zn结合； PbO与 SiO2 结合成 PbO˙ SiO2；其他金属以氧化物形态存在。 预订焙砂重量为：88 =44 公斤 各组分化合物进入焙砂的数量如下： S so42量： = 公斤 Ss 量： = 公斤 ： 公斤2 .4 4 132 1 61 .40 .4 8 4  其中： Zn 公斤 O 公斤 量：  其中： Zn 公斤 3. ZnO Fe2O3量：焙砂中 Fe 先生成 Fe2O3，其量为：  Fe2O3有 40%与 ZnO 结合生成 ZnO Fe2O3，其量为： = 公斤 ZnO Fe2O3量：  其中： Zn 公斤 Fe 公斤 O 公斤 余下的 Fe2O3量： = 公斤 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 15 其中： Fe 公斤 O 公斤 量： Zn=（ ++） = 公斤 ZnO=  O== 公斤 量： 公斤05 2 804  其中： Cd 公斤 O 公斤 6. PbO SiO2量：  其中 : Pb 公斤 O 公斤 与 PbO 结合的 SiO2 量：  余留之 SiO2量： = 公斤 CuO、 Pb SiO2等的数量与烟尘相同。 以上计算结果列于下表 表 33 焙砂的物相组成， kg 组成 Zn Cd Cu Pb Fe SS SSO4 CaO MgO SiO2 O 其他 共计 ZnS 0.176 6 ZnSO4 9 0.484 0.989 2 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 16 ZnO 27 6.318 45 ZnO˙Fe2O3 8 1.056 0.606 0 Fe2O3 1.583 0.681 4 CdO 4 0.006 0 CuO 0.08 0 PbO˙ SiO2 7 0.265 0.071 3 CaO 0.4 0 MgO 4 0 SiO2 1.505 5 其他 0.7 0 共计 94 4 0.08 7 2.639 0.176 0.484 0.4 4 1.770 8.671 0.7 15 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 17 百分比(%) 3 0.18 6.02 0.40 1.10 0.91 2 4.04 19.79 1.6 100.00 焙烧要求的空气量及产出烟气量与组成的计算 焙砂和烟尘中剩余的硫量为： +++= 公斤 焙烧过程中脱硫量为 := 假定 95%的硫生成 SO2, 5%的硫转化成 SO3，需要的 O2量则为： 生成 SO2： 3232 = 公斤 生成 SO3： 3248 = 公斤 由烟尘和焙砂中得，氧化物和硫酸盐的含氧量为： += 公斤 因此， 100 公 斤 锌 精 矿 （ 干 量 ） 焙 烧 需 要 理 论 氧 量 为 ：++= 公斤 空气中氧的重量百分比为 23%，则需要理论空气量为：  为了加速反应的进行，提高设备生产能力，实际鼓风量比理论空气量要大，对于湿法炼锌的沸腾焙烧，按工厂实践，过剩空气系数可取 ，故实际需要空气量为： = 公斤 空气中各组分的重量百分比为： N277%、 O223%。 鼓入 公斤空气，其中： N2= = 公斤 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 18 O2= = 公斤 标准状况下，空气比重为 公斤 /标米 3 ，实际需要空气之体积为： 3 空气中各组分的体积百分比为： N279%、 O221% 其中： N2= = 标米 3 O2= = 标米 3 沸腾炉排出烟气量和组成 1. 焙烧过程中产出量： SO2= 3264 = 公斤 SO3= 3280 = 公斤 2. 过剩的氧量： = 公斤 3. 鼓入空气中带有的氮量： 公斤 4. CaCO3和 MgCO3分解产出 CO2量： += 公斤 5. 锌精矿及空气带水分产生的水蒸气量： 进入沸腾焙烧炉的锌精矿含一定量水分，取 8%，即 100 公斤干精矿带入水分为： 81008 100= 公斤 空气带入水分量计算： 假设该地区气象资料：大气压力 毫米汞柱，相对湿度 77%，平均气温 ℃。 换算为此条件下空气需要量为： 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 19  ）（ = 米 3 空气的饱和含水汽量为 公斤 /米 3，带入水分量为： = 公斤 带入水分总量为： += 公斤 体积：18 = 标米 3 以上计算结果列于下表 : 表 35 烟气量和组成 组 成 重 量（公斤） 体 积（标米 3） 体 积 比 SO2 % SO3 % CO2 % N2 % O2 % H2O % 共计 % 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 20 沸腾焙烧物料平衡 按以上计算结果编制的物料平衡表如下 ：（未计机械损失） 加入 产出 名称 质量， kg 百分比 名称 质量， kg 百分比 干锌精矿 100 % 烟尘 % 精矿中水分 % 焙砂 % 干空气 % 烟气 % 空气中水分 % 共计 % 共计 0% 热平衡 计算 热收入 江西理工大学 冶金工程 084 班 09号《沸腾焙烧炉设计》 课程设计 21 进入流态化焙烧炉热量包括反应热及精矿、空气和水分带入热量等。 Q1 : ZnS+1/2O2=ZnO+SO2 +105930 千卡 生成 ZnO 的 ZnS 量：  6 1 6  kg40  Q1 = 78 74 1。