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重金属冶炼厂原料准备车间设计

2019-03-07   
重金属冶炼厂质料预备车间规划(designof feed preparationplantof heavynon—ferrous metal largicalworks) 对重金属冶炼所需的各类物料按冶炼工艺要求进行预备的重金属冶炼厂车间规划。重金属品种较多,其特性和冶炼办法不同,对所需物料的预备要求差异也较大。其工艺一般包含质料储存、配料、枯燥、熔剂破碎、造球、制团、焙烧和烧结等工序。 储存为确保冶炼厂继续出产,一般在厂内储存必定数量的质料。精矿和回来的烟尘等粉状质料均需储存在室内质料库。储存时刻须依据质料直销点的数量,冶炼厂和选矿厂的作业准则和运送条件等归纳考虑,一般为15~20d。质料库内的贮矿仓有地下、地上两种办法,依据工程地质等条件断定。并须考虑防水问题。在冰冷区域,可选用冻结车运矿,质料库应设冻结、防冻办法。 质料库的卸矿和装矿设备一般选用5~15t抓斗起重机,一般选用2台。质料库内一般需设数个受料斗,受料斗下部一般设有慢速胶带给矿机给矿。 配料将各种质料以按规则份额均匀合作。配料办法有仓式配料和堆式配料等。 (1)仓式配料。单个配料仓的最大容量可达200t,其办法有方形和圆形两种,用钢筋混凝土或钢板制成,内壁衬以塑料或不锈钢板,锥角一般大于或等于60。,矿仓下部配有给料和计量设备。常用的有胶带给料机、振荡给料机、圆盘给料机和电子皮带秤、矿斗秤等。规划一般选用圆筒体方锥底双层减压料仓,仓下设胶带给料机,由电子皮带秤操控料量,精度可达1/200。 (2)堆式配料。将各种粉状质料,经过移动式卸料机按份额均匀地分层堆成梯形料堆,由取料设备从料堆一端的横截面取出混合料。料堆一般为2~4个,每堆料量从数千吨至上万吨。堆式配料一次配料量大,设备简略,适于规划大的工厂。 枯燥由矿山供给的精矿,其含水量一般为13%~15%,不能满意冶炼要求,一般需预先进行枯燥处理。枯燥办法首要依据冶炼对质料水分要求断定,常用的有圆筒枯燥和气流枯燥,也有少量厂选用流态化枯燥和喷雾枯燥。
(1)圆筒枯燥。即在圆筒枯燥窑内枯燥。枯燥窑外壳为钢制圆筒,筒内装有捣料板和挂链。筒体直径为1~3m,长5~33m,倾斜度为3%~5%,转速为2~6r/min。枯燥办法分为顺流式和逆流式两种。硫化精矿一般选用顺流式。枯燥热源为燃料焚烧的烟气,也可运用其它冶金炉的烟气余热。入窑烟气温度为800~900℃,出窑烟气温度为60~150℃,精矿经枯燥后的含水量小于10%,枯燥窑容积(m3)以精矿脱水量(kg/h)除以枯燥强度(kg/(m3·h))算出,枯燥强度一般取40~50kg/(m3·h)。 (2)气流枯燥。运用热气流使物料在沿管道活动进程中进行枯燥的办法。气流枯燥工艺设备由枯燥短窑、鼠笼打碎机和气流枯燥管组成。当被枯燥物料含水量低于10%时,可选用鼠笼型打碎机和气流枯燥管二段枯燥。气流枯燥运用负压运送,进口的热风温度为350~400℃,气体出口温度为75~80℃。气流枯燥的长处是枯燥和精矿运送一起进行,枯燥效率高,精矿终究含水量可降至0.3%。 (3)流态化枯燥。用热气流使物料呈流态化床状况进行枯燥,适于精矿深度枯燥。此法已被加拿大世界镍公司用于枯燥INC0闪速炉熔炼的铜精矿,枯燥后的铜精矿含水量降至0.1%。
(4)喷雾枯燥。在热空间中把含水量25%~30%的精矿矿浆用雾化喷嘴喷入枯燥室,以高温余热作热原,经枯燥取得含水量为0.3%以下的干精矿。熔剂破碎火法冶炼运用的熔剂首要是石英石和石灰石。一般直接选用粒度满意冶炼要求的熔剂,不在厂内设置熔剂破碎设备。只有当熔剂粒度不能满意要求时,才考虑建造熔剂破碎车间。 熔剂破碎流程的挑选首要是断定破碎段数。破碎段数取决于进厂熔剂的最大粒度和终究要求到达的粒度之比,即总破碎比。总破碎比为各段破碎比的乘积。各段破碎比由选用的破碎机型式、流程类型(开路或闭路)和熔剂硬度等要素断定。一般选用两段或三段闭路流程;关于三段流程,粗碎到100~250mm;中碎到25~50mm;细碎到5~8mm。终究破碎的熔剂要过筛,筛上部分要回来再破碎。 破碎设备首要依据规划规划、工作准则和破碎流程等选定。粗碎一般选用颚式破碎机(破碎比3~5);中碎选用标准圆锥破碎机(破碎比5左右);细碎选用短头圆锥破碎机(破碎比5左右)。对辊破碎机和反击式破碎机(破碎比达15)可用于中碎和细碎。所选用的破碎机的给料口宽度有必要与熔剂的最大块度相适应,一般粗碎机给料口的宽度为炉刷最大块度的1.2~1.15倍;中、细碎破碎机给料d宽度为熔剂最大块度的1.15~1.1倍。破碎机的才能与熔剂的性质有关,规划时有必要参照相似工厂的出产数据进行校对。常用的筛分设备有振荡筛和固定筛。振荡筛用于破碎后的查看筛分;固定筛一般用作预先筛分,设在粗破碎料仓的上部,用以操控进料粒度。 重金属冶炼厂的熔剂破碎设备应在质料库邻近会集设置,以便于储存和运送。各破碎段一般分层装备在一个厂房内,破碎机上部设有相应的料仓和给料设备。中、细碎前须设除铁设备,以确保设备安全运转。厂房内须考虑设有防尘设备、检修用的起重设备和必要的检修场所。 造球使粉状质料构成球粒,以改进炉料的透气性,削减烟尘率和防止加料体系阻塞等的工艺进程。首要用于铜精矿电炉熔炼和铅、锌烧结料的造球。铜精矿造球须将质料枯燥至含水量为8%~11%,粒度操控在-0.074mm占80%以上。圆盘造球机是造球的首要设备,适合的转速是成球的基本条件,一般按下式核算: 式中n为圆盘转速,r/min;k为系数,取0.55~0.60;口为圆盘倾角,一般为40。~50。;D为圆盘直径,m。常用的圆盘造球机的圆盘直径为1.5~3.5m。 造球时刻约为8~11min,成球直径一般为10~15mm。湿球以热烟气为热源进行枯燥,枯燥设备有链板枯燥机等。 制团将粉状物料模压成型制成团块的工艺进程。首要用于锌焙烧矿竖罐炼锌和铜精矿鼓风炉熔炼等。精矿制团后可增大炉料的透气性,有助于冶炼进程的顺利进行。锌焙烧矿配料时,参加复原剂(粉煤)和适量的粘合剂;铜精矿配料不加复原剂。运用的粘合剂品种和数量须经过实验断定,常用的粘合剂有纸浆废液和陶土等。炉料经过配料混合、碾磨、压密和限制成团。湿团矿再经热风枯燥,以增大强度。干团矿含水量为1.5%~2.5%,抗压力不低于25MPa。制团的首要设备有碾磨机、压密机和对辊制团机等。对辊制团机的成型压力一般选用15~20MPa。转速一般为6~8r/min。 焙烧将矿石或精矿加热至低于质料熔点的适合温度,经过氧化、复原等进程,改动质猜中金属的化学组成,以便于下一步的冶炼处理;或除掉一部分易蒸发的金属,加以归纳收回。按焙烧反响性质,规划常用的焙烧办法有氧化焙烧、硫酸化焙烧、蒸发焙烧和氯化离析焙烧四种。(1)氧化焙烧。使质猜中的金属硫化物悉数或部分变为氧化物,如铜精矿或锌精矿经过氧化焙烧后进行火法炼铜和火法炼锌等。(2)硫酸化焙烧。使精矿中的金属硫化矿成为易溶于水的硫酸盐,用湿法冶炼提取铜或锌等。(3)蒸发焙烧。使金属硫化矿蒸发成呈气态的金属氧化物。如火法炼锑中,将矿石或精矿中的焙烧成三氧化二锑(锑白),然后经复原熔炼、精炼成金属锑。 (4)氯化离析焙烧。难选氧化铜矿,混以适量的粉煤和食盐,在中性和弱复原性气氛下加热到800℃左右,矿石中的铜被氯化、蒸发、复原成金属,沉积在炭粒表面上,再经浮选取得档次为30%以上的铜精矿,熔炼成粗铜。规划中常用的焙烧设备有流态化焙烧炉、多膛炉、回转窑和反射炉等,其中流态化焙烧炉在规划中使用更为广泛。流态化焙烧炉的床面积按下式核算: 式中5为焙烧炉床面积,m2;Q为炉料量(干基),t/d;q为床能率,t/(m2·d),按实验或经历数据选取。 烧结首要用于烧结硫化铅精矿或硫化铅锌精矿。经过烧结使精矿中的硫化物氧化成氧化物,产出具有必定强度的多孔烧结块,以满意下步鼓风炉熔炼的要求;一起发生契合制酸要求的二氧化硫烟气,并在烟尘中富集精矿中易蒸发的金属,加以收回。精矿烧结前须进行配料和混合,规划多选用仓式配料和两段混合,混合后坚持烧结料含水量为5%~7%。一般选用的两段混合。榜首段以混合为主,第二段以造球为主,两个进程可在同一圆筒混合机内一次完结,也可单独用圆盘造球机造球。为了将烧结料均匀分布于烧结机上,规划多选用梭式布料机和圆辊给料机联合布料。 烧结设备有烧结机和烧结盘两种,烧结盘仅用于规划规划小的工厂。烧结供风办法可分为吸风和鼓风两种,规划多选用带式鼓风烧结机(见铅、锌精矿烧结车间规划)。