锗没有独立的可供挖掘的矿产 ,而是伴生于有色金属矿和煤矿等矿藏中 ,只能在提取主金属的一起从中收回伴生金属锗。贵州省低档次含锗氧化铅锌矿资源比较丰富。地质材料标明:贵州榨子厂矿铅锌金属储量 201565 万 t ,锗金属储量 178t ,均匀档次 Zn 4.26 %,Pb 2.36 %,Ge 55g/ t ;猫猫厂矿铅锌储量 6.901 万 t ,均匀档次 Zn 8.16 %, Pbl.47 %;张口峒矿铅锌储量 0.7013 万 t ,档次 Zn1.5 %～10.54 %,Pb 0.12 %～1.84 %。这些矿以氧化物方式存在 ,选矿比较困难。现在工业上选用氧化矿制团 ,参加熔剂(铅渣)在鼓风炉内熔炼 ,其炉渣经烟比炉吹炼的工艺 ,出产富含锗的氧化锌铅精矿－锗烟尘 ,作为下一步湿法处理收回锌、铅、锗、银等有价金属的质料。
一、冶炼进程
（一）质料、燃料与产品的化学组成
火法富集进程中的质料首要是矿砂 ,熔剂是铅渣和少数石灰石。鼓风炉选用焦碳作燃料及复原剂 ,烟化炉用粉煤作燃料及复原剂。矿砂、铅渣以及产品的首要成份列于下表 ,焦碳含固定碳 68 %～73 %、灰分 12 %～25 %、蒸发分 2.5 %～4.0 %、水分2 %～8 %、发热量 25 100～27 200kJ/ kg;原煤含固定碳 60 %～68 %、灰分 15 %～20 %、蒸发分 14 %～25 %、水分 <510 %、发热量 26 780～29 200kJ/ kg。
鼓风炉入炉配料份额为团矿∶铅渣∶焦炭 =4∶1∶0.9 ,其间团矿含复原煤 7 %。正常情况下 ,鼓风炉渣率约 73 %,烟化炉渣率约 89 %,总渣率 63 %～67 %。
（二）冶炼进程原理
富集氧化铅锌矿的进程 ,因为包含了鼓风炉化矿、熔炼和烟化炉吹炼 ,进程中的复原反响一般皆为多相反响而使进程变得复杂。首要发作下列反响:
反响(1)为碳的气化反响 ,为体系供给复原剂。反响(2)～(4)是可逆反响 ,在高温下正向进行 ,在低温下逆向进行。反响(7)为鼓风炉炉缸积铁的反响 ,反响(8)是消除和避免炉缸积铁的反响研讨标明:当熔融炉渣中 ZnO 含量超越3 %时 ,可以有用避免鼓风炉炉缸积铁。复原产品锌、铅、氧化铅、一氧化锗在高温下都具有很高的蒸汽压或进步压 ,在冶炼富集进程中以气态进入烟气中。（三）冶炼工艺
贵州某厂选用鼓风炉熔炼、配以烟化炉吹炼的冶炼富集工艺处理低档次氧化铅锌矿。烟化进程的本质是以空气和粉煤的混合物通入熔融的炉渣中进行复原吹炼。在高温下 ,炉渣中的铅、锌、锗、银等金属呈金属或氧化铅、一氧化锗等方式蒸发 ,并富集于烟尘中而加以收回。工艺简述如下:
矿砂经枯燥后配入 7 %的复原煤制成团矿;原煤经枯燥、球磨、力量分级与运送制得粉煤 ,供烟化炉用。每批料按焦碳、铅渣(熔剂) 、团矿次序参加鼓风炉熔炼 ,其熔渣经溜槽直接流入烟化炉进行吹炼鼓风炉、烟化炉烟气经过水冷烟巷和表面冷却器冷却 ,进入布袋收尘器收尘 ,即得到富集产品－锗烟尘。
鼓风炉选用低料柱作业 ,料柱高度为 1.8～2.2m。因而它具有蒸发金属及熔化矿料两层作用在 1 200～1 280 ℃的高温下 ,锌、锗蒸发率大于0 %,铅大于 70 %。鼓风炉烟气进入冷却体系 ,熔融炉渣经过渣溜槽直接流入烟化炉中吹炼。鼓风炉2炉床面积 414m ,正常批料为:焦炭 450kg ,铅渣500kg ,团矿 2 000kg;每天加料 40～45 次。
鼓风炉炉渣中首要金属的档次为( %) :Zn 4.3～4.5、Pb 0.82～0.84、Ge 0.0037～0.004。当鼓风炉炉况不正常 ,尤其是炉缸积铁时 ,炉渣的活动功能很差 ,不能进入烟化炉吹炼。炉渣直接用水淬弃去 ,形成有价金属的丢失。一般情况下 ,鼓风炉渣率约为 73 %。
二、烟化炉吹炼
烟化炉吹炼的意图是进一步蒸发富集鼓风炉炉渣中的有价金属。1 台鼓风炉装备两台烟化炉。每2台烟化炉炉床面积为 1.2m2。鼓风炉和烟化炉之间直接用渣溜槽衔接 ,即鼓风炉熔渣直接流入烟化炉。吹炼进程选用连续作业 ,2 台炉替换进行。烟化炉选用粉煤作燃料和复原剂 用可控硅操控电机速度来调理粉煤量 ,以操控炉温及复原气氛。烟化炉作业温度一般为 1 100～1 150 ℃,每炉进料时刻为 10～15min、放渣时刻为5～10min ,复原吹炼时刻为70～90min。熔渣层厚度约为 0.8～0.9m ,每炉处理渣量约为 4t ,每日吹炼炉数 9～10 炉。烟化炉渣率约89 %。弃渣中首要金属的成分为( %) :Zn l.0～1.5、Pb 0.1～0.15、Ge <0.001。
三、冷却与收尘
鼓风炉、烟化炉高温炉气(1 000 ℃左右)经水冷烟巷冷却 ,温度降至 300～400 ℃。在冷却进程中一起使烟气中的锌、铅、一氧化锗等从头氧化为 ZnO、PbO及 GeO2 粉末。为使烟气适合于布袋收尘的需求 ,经水冷烟巷冷却的烟气进入表面冷却器进一步冷却至 150～200 ℃,烟气温度小于 100 ℃后进入布袋收尘体系。布袋收尘的过滤介质为玻璃纤维。这种收尘设备结构简略 ,操作简洁 ,收尘功率较高 ,一般可达 95 %～98 %。废气经过滤袋直接排入大气。
四、汽化冷却设备
鼓风炉及其配套的烟化炉水套都选用汽化冷却水套。汽化冷却设备首要由冷却元件、汽包、上升管、下降管、排污管、上联箱、下联箱等组成。汽化冷却要求运用软水 ,并按规则定时进行排污 ,使汽包水含盐量和碱度符合要求。汽化冷却设备有以下特色:可以发生蒸汽 ,供出发生活用 ,进步炉子的热利用率;节省很多工业用水 ,下降能耗;汽水体系设备简略 ,操作保护简略。
五、首要设备
鼓风炉:为下小上大的长方体竖式结构 ,炉底用耐火砖砌筑并用耐火捣打料捣打筑实 ,炉身为水套。水套内壁用锅炉钢板焊接制造 ,外壁用普通钢板焊接制造 ,水套上设有进出水管、排污管、加强筋、调理阀。加料门设在炉体中部两边 ,炉体中部为斜坡水套。炉子上部用耐火砖砌筑 ,排烟口为长方形 ,直接与水平的燃烧室相连。炉子下部有环风管 ,与炉子进风口相连。
烟化炉:为长方体竖式结构 ,炉底为铸铁件;炉身与鼓风炉类似 ,也为水套。水套内壁锅炉钢板焊接制造 ,外壁用普通钢板焊接制造 ,水套上设有进出水管、排污管、加强筋、调理阀。水套分为风口水套、熔渣注入口水套、放渣水套、斜坡水套、炉顶水套。还有风口设备以及支架等等。
收尘设备:选用布袋收尘器 ,结构简略 ,收尘功率高。
其他设备:枯燥窑 ,用于原煤及矿砂的枯燥;制团机 ,用于限制团矿;球磨机 ,用于出产粉煤;供风、抽风设备 ,如空气压缩机、叶式风机、罗茨风机、离心风机;各型水泵及其它辅佐设备。
六、首要技能指标
烟化法富集氧化铅锌矿工艺简略 ,操作简洁 ,设备少 ,占地面积小 ,便于管理。其首要金属收回率为( %) :Zn 70、Ge 72、Pb 85;每吨产品能耗为:电耗1 600～1 800 kW·h、焦炭 2.2～2.6t、原煤 1.6～1.8t ;鼓风炉、烟化炉配开率一般 75 %～80 %。
七、相关技能问题
选用烟化法处理低档次氧化铅锌矿 ,合理的配料是正常出产的条件 ,确保鼓风炉、烟化炉有较高的配开率才干取得较好的技能经济指标。熔融炉渣的物理化学性质对整个工艺的技能经济指标影响很大。它不只关系到铅、锌、锗的蒸发率和收回率 ,并且关系到整个冶炼进程能否顺利进行。配料不妥 ,易引起鼓风炉操作的一系列毛病 ,如炉渣熔点高 ,炉缸积铁、挂壁、炉渣黏度大、活动性差等 ,形成鼓风炉、烟化炉配开率下降 ,然后下降有价金属的收回率。研讨标明:冶炼进程合理的炉渣组成是( %) :CaO 12～16 、SiO2 18～22、FeO 25～30、Al2O3510、MgO 110。在这一组成范围内 ,炉渣的熔点、黏度都较低 ,熔渣活动功能好 ,有利于进步鼓风炉、烟化炉的配开率 ,进而进步整个工艺技能经济指标。
一、冶炼进程
（一）质料、燃料与产品的化学组成
火法富集进程中的质料首要是矿砂 ,熔剂是铅渣和少数石灰石。鼓风炉选用焦碳作燃料及复原剂 ,烟化炉用粉煤作燃料及复原剂。矿砂、铅渣以及产品的首要成份列于下表 ,焦碳含固定碳 68 %～73 %、灰分 12 %～25 %、蒸发分 2.5 %～4.0 %、水分2 %～8 %、发热量 25 100～27 200kJ/ kg;原煤含固定碳 60 %～68 %、灰分 15 %～20 %、蒸发分 14 %～25 %、水分 <510 %、发热量 26 780～29 200kJ/ kg。
鼓风炉入炉配料份额为团矿∶铅渣∶焦炭 =4∶1∶0.9 ,其间团矿含复原煤 7 %。正常情况下 ,鼓风炉渣率约 73 %,烟化炉渣率约 89 %,总渣率 63 %～67 %。
（二）冶炼进程原理
富集氧化铅锌矿的进程 ,因为包含了鼓风炉化矿、熔炼和烟化炉吹炼 ,进程中的复原反响一般皆为多相反响而使进程变得复杂。首要发作下列反响:
反响(1)为碳的气化反响 ,为体系供给复原剂。反响(2)～(4)是可逆反响 ,在高温下正向进行 ,在低温下逆向进行。反响(7)为鼓风炉炉缸积铁的反响 ,反响(8)是消除和避免炉缸积铁的反响研讨标明:当熔融炉渣中 ZnO 含量超越3 %时 ,可以有用避免鼓风炉炉缸积铁。复原产品锌、铅、氧化铅、一氧化锗在高温下都具有很高的蒸汽压或进步压 ,在冶炼富集进程中以气态进入烟气中。（三）冶炼工艺
贵州某厂选用鼓风炉熔炼、配以烟化炉吹炼的冶炼富集工艺处理低档次氧化铅锌矿。烟化进程的本质是以空气和粉煤的混合物通入熔融的炉渣中进行复原吹炼。在高温下 ,炉渣中的铅、锌、锗、银等金属呈金属或氧化铅、一氧化锗等方式蒸发 ,并富集于烟尘中而加以收回。工艺简述如下:
矿砂经枯燥后配入 7 %的复原煤制成团矿;原煤经枯燥、球磨、力量分级与运送制得粉煤 ,供烟化炉用。每批料按焦碳、铅渣(熔剂) 、团矿次序参加鼓风炉熔炼 ,其熔渣经溜槽直接流入烟化炉进行吹炼鼓风炉、烟化炉烟气经过水冷烟巷和表面冷却器冷却 ,进入布袋收尘器收尘 ,即得到富集产品－锗烟尘。
鼓风炉选用低料柱作业 ,料柱高度为 1.8～2.2m。因而它具有蒸发金属及熔化矿料两层作用在 1 200～1 280 ℃的高温下 ,锌、锗蒸发率大于0 %,铅大于 70 %。鼓风炉烟气进入冷却体系 ,熔融炉渣经过渣溜槽直接流入烟化炉中吹炼。鼓风炉2炉床面积 414m ,正常批料为:焦炭 450kg ,铅渣500kg ,团矿 2 000kg;每天加料 40～45 次。
鼓风炉炉渣中首要金属的档次为( %) :Zn 4.3～4.5、Pb 0.82～0.84、Ge 0.0037～0.004。当鼓风炉炉况不正常 ,尤其是炉缸积铁时 ,炉渣的活动功能很差 ,不能进入烟化炉吹炼。炉渣直接用水淬弃去 ,形成有价金属的丢失。一般情况下 ,鼓风炉渣率约为 73 %。
二、烟化炉吹炼
烟化炉吹炼的意图是进一步蒸发富集鼓风炉炉渣中的有价金属。1 台鼓风炉装备两台烟化炉。每2台烟化炉炉床面积为 1.2m2。鼓风炉和烟化炉之间直接用渣溜槽衔接 ,即鼓风炉熔渣直接流入烟化炉。吹炼进程选用连续作业 ,2 台炉替换进行。烟化炉选用粉煤作燃料和复原剂 用可控硅操控电机速度来调理粉煤量 ,以操控炉温及复原气氛。烟化炉作业温度一般为 1 100～1 150 ℃,每炉进料时刻为 10～15min、放渣时刻为5～10min ,复原吹炼时刻为70～90min。熔渣层厚度约为 0.8～0.9m ,每炉处理渣量约为 4t ,每日吹炼炉数 9～10 炉。烟化炉渣率约89 %。弃渣中首要金属的成分为( %) :Zn l.0～1.5、Pb 0.1～0.15、Ge <0.001。
三、冷却与收尘
鼓风炉、烟化炉高温炉气(1 000 ℃左右)经水冷烟巷冷却 ,温度降至 300～400 ℃。在冷却进程中一起使烟气中的锌、铅、一氧化锗等从头氧化为 ZnO、PbO及 GeO2 粉末。为使烟气适合于布袋收尘的需求 ,经水冷烟巷冷却的烟气进入表面冷却器进一步冷却至 150～200 ℃,烟气温度小于 100 ℃后进入布袋收尘体系。布袋收尘的过滤介质为玻璃纤维。这种收尘设备结构简略 ,操作简洁 ,收尘功率较高 ,一般可达 95 %～98 %。废气经过滤袋直接排入大气。
四、汽化冷却设备
鼓风炉及其配套的烟化炉水套都选用汽化冷却水套。汽化冷却设备首要由冷却元件、汽包、上升管、下降管、排污管、上联箱、下联箱等组成。汽化冷却要求运用软水 ,并按规则定时进行排污 ,使汽包水含盐量和碱度符合要求。汽化冷却设备有以下特色:可以发生蒸汽 ,供出发生活用 ,进步炉子的热利用率;节省很多工业用水 ,下降能耗;汽水体系设备简略 ,操作保护简略。
五、首要设备
鼓风炉:为下小上大的长方体竖式结构 ,炉底用耐火砖砌筑并用耐火捣打料捣打筑实 ,炉身为水套。水套内壁用锅炉钢板焊接制造 ,外壁用普通钢板焊接制造 ,水套上设有进出水管、排污管、加强筋、调理阀。加料门设在炉体中部两边 ,炉体中部为斜坡水套。炉子上部用耐火砖砌筑 ,排烟口为长方形 ,直接与水平的燃烧室相连。炉子下部有环风管 ,与炉子进风口相连。
烟化炉:为长方体竖式结构 ,炉底为铸铁件;炉身与鼓风炉类似 ,也为水套。水套内壁锅炉钢板焊接制造 ,外壁用普通钢板焊接制造 ,水套上设有进出水管、排污管、加强筋、调理阀。水套分为风口水套、熔渣注入口水套、放渣水套、斜坡水套、炉顶水套。还有风口设备以及支架等等。
收尘设备:选用布袋收尘器 ,结构简略 ,收尘功率高。
其他设备:枯燥窑 ,用于原煤及矿砂的枯燥;制团机 ,用于限制团矿;球磨机 ,用于出产粉煤;供风、抽风设备 ,如空气压缩机、叶式风机、罗茨风机、离心风机;各型水泵及其它辅佐设备。
六、首要技能指标
烟化法富集氧化铅锌矿工艺简略 ,操作简洁 ,设备少 ,占地面积小 ,便于管理。其首要金属收回率为( %) :Zn 70、Ge 72、Pb 85;每吨产品能耗为:电耗1 600～1 800 kW·h、焦炭 2.2～2.6t、原煤 1.6～1.8t ;鼓风炉、烟化炉配开率一般 75 %～80 %。
七、相关技能问题
选用烟化法处理低档次氧化铅锌矿 ,合理的配料是正常出产的条件 ,确保鼓风炉、烟化炉有较高的配开率才干取得较好的技能经济指标。熔融炉渣的物理化学性质对整个工艺的技能经济指标影响很大。它不只关系到铅、锌、锗的蒸发率和收回率 ,并且关系到整个冶炼进程能否顺利进行。配料不妥 ,易引起鼓风炉操作的一系列毛病 ,如炉渣熔点高 ,炉缸积铁、挂壁、炉渣黏度大、活动性差等 ,形成鼓风炉、烟化炉配开率下降 ,然后下降有价金属的收回率。研讨标明:冶炼进程合理的炉渣组成是( %) :CaO 12～16 、SiO2 18～22、FeO 25～30、Al2O3510、MgO 110。在这一组成范围内 ,炉渣的熔点、黏度都较低 ,熔渣活动功能好 ,有利于进步鼓风炉、烟化炉的配开率 ,进而进步整个工艺技能经济指标。
