[科普中国]-氧化锌物料造块

氧化锌物料造块(agglomeration of zinc ox-ide material)是指使级化锌粉状物料在物理性能和化学组成上能满足下一步锌熔炼要求的成块过程，为锌炉料准备作业之一。有压团和烧结焙烧两种造块方法。鼓风炉炼锌采用烧结焙烧法。而竖罐炼锌有的采用烧结培烧一压团法，有的采用高温氧化流态化焙烧-压团法。

简介氧化锌物料造块(agglomeration of zinc ox-ide material)是指使级化锌粉状物料在物理性能和化学组成上能满足下一步锌熔炼要求的成块过程，为锌炉料准各作业之一。有压团和烧结焙烧两种造块方法。鼓风炉炼锌采用烧结焙烧法。而竖罐炼锌有的采用烧结培烧一压团法，有的采用高温氧化流态化焙烧-压团法1。

烧结焙烧法含硫化锌粉状物料在烧结机上进行焙烧脱硫和烧结造块的过程。一般由配料、制粒和烧结焙烧三部分组成。配料是将硫化铅锌精矿、烧结焙烧返料、熔剂和烟尘等严格按配料比配制成具有一定组成的烧结焙烧炉料。烧结返料是用以调节护料含硫的主要成分，由于硫化锌精矿含硫高，返料的配用比高达70%-80%。配制好的炉料应含硫5.5%-7%，铅锌比为1:2，钙硅比为(1.3-2):1。为了适应下一步护料制粒的需要，烧结焙烧返料必须破碎至1-6mm，配好的炉料混合均匀后，加水润湿并制粒。炉料的透气性直接影响烧结块的质量和生产率，面炉料的透气性大小，主要决定子炉料粒度和水分。

烧结焙烧是在向上鼓风的带式烧结机上实现的。配制好的炉料由布料机均匀地铺在连续移动的小车炉蓖上，然后通过点火室点火，鼓入空气通过炉料层，与护料中的硫化物发生剧烈的氧化反应，生成氧化物，并放出大量的热，使护料达到烧结的温度。炉料在小车的运行过程中完成焙烧烧结和冷却作业。当小车行至烧结机的尾端时，烧给块即卸落在筛分机上。通常根据炉料的透气性来选择适当的料层厚度，然后按照垂直烧结速度快慢确定小车运行速度。

鼓风炉炼锌要求烧结块含硫量小于1%，转鼓率大于80%，有较高的软化点，孔隙率大于20%，块度在25-100mm2。

压团法用压团机将粉状含锌物料压成具有一定形状和机械强度的团块的过程。压成的团块又称团矿。团矿是竖罐炼锌的原料。必须具有足够的机械强度，以便在整个蒸馏过程中保持完整的状态。团块的制作步骤大致可分为含锌物料的准备、配料和混合、辗磨、压密和制团、干燥和焦结。

含锌物料的准备是根据竖罐炼锌的要求，通过烧结焙烧脱除锌精矿中的硫和大部分的铅和镉，产出锌焙砂的过程。国际上的竖罐炼锌厂大都采用先焙烧脱硫，然后烧结焙烧脱铅、福并彻底脱除焙烧料中残硫的工艺。西德哈茨(Haraer)冶炼厂采用烧结焙烧法备料工艺。中国葫芦岛炼锌厂则采用高温氧化流态化焙烧工艺。高温氧化流态化焙烧是在较高流态化层温度(1343-1373K)、较低空气过剩系数和较高流态化层线速度下进行的，硫、铅、镉脱除率高，可直接用于制团。

压团料主要由锌焙砂和作为还原剂的焦煤组成，并加入适量的粘结剂，要求所用焦煤含固定炭60%左右，含硫量小于1%。灰分小，熔点高于1523K。粘结剂以酸性造纸废液最好，木素磺酸钙次之，也有用粘土的。配料和握合是按配料比准确称量各种物料，并均匀地加入和料机混合的过程。混合必须均匀。应经常检验混合料的成分，测定其中锌和碳的含量是否基本一致，从和料机卸出的是松散状混合料，不能直接压团，必须在大碾中经过碾磨。碾磨的目的是要使松散的混合料经过反复搓揉成为带塑性的紧密结块物料。

压密和制团是先用压密机将碾磨料压成小团块，然后再用压团机将小团块压成大团块的过程。压密机和压团机的外貌与对辊破碎机相似，由两个相对转动的铸铁辊构成，辊外设有用锰钢制造的辊套，辊套上有对称排列粉的半团块形的凹形模，当辊套转动时凹形模便能相互吻合把物料压成小团块或大团块。压力为14.7-19.8MPa的制团机。就可压制出足够强度的团块，团块多压制成枕头形，尺寸为(100-105) mm×(72-75)mm×(50-65)mm。

生团块的干燥和焦结是分开进行的。压团物料保持一定的水分，可以减少压团过程中所产生的内摩擦力，但湿团块在搬运、堆放和焦结过程中容易破碎，因此必须经过干燥处理。干燥一般是在几个大库中实现的。为避免升温过快引起团块的破裂，而须分段进行。一般在低温333-343K下干燥8h，在中温353-363K下干燥8h，在高温363-393℃下干燥32-48h，焦结是为了除去生团块中绝大部分挥发物和全部水分，并使团块经过焦化作用达到煤与矿坚实焦结在一起成为坚硬多孔的焦结团块，以满足竖罐炼锌的要求。焦结在卧式带有链板输送机的自然焦结炉或立式自燃焦结炉内进行的，一般在1173K下焦结60-90min即可3。

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石季英 - 副教授 - 天津大学