的锌铅高炉
烧结锌与冶金焦混合的铅精矿被送入竖炉的顶部,预热的空气通过底部的喷嘴或风口吹进竖炉 ).这一过程与在铁高炉中所遵循的过程相似,重要的区别是还原的主要产物是含锌的气相和液相,它们在熔炉中分离炉并被定期监听。(这些液体由熔融铅(含有可回收的铜和银)以及以熔融氧化渣形式存在的装药脉石组成。)
气体中含有8%的锌,10%的锌二氧化碳, 20%一氧化碳从上轴流向铅溅射冷凝器,在这个腔室中,铅液滴被熔铅池中旋转的转子喷射出来。锌蒸汽被吸收到铅中,通过不断地抽出铅并冷却它,铅中的锌达到饱和点,熔融的锌在表面分离成一个独特的层。在锌溢流被清除后,部分冷却的铅被返回进行进一步的冲击冷却。
在现有的冶炼厂中,竖炉的面积从15至27平方米(180至290平方英尺)不等,年产能从5万至10万吨锌和3万至5万吨铅不等。锌铅高炉在进料中可以灵活地接受各种混合矿石和残渣。复杂的硫化物矿石必须烧结,但氧化残留物如锌灰和糟粕回收镀锌生产过程中,低品位残留物产生的氧化物,铅冶炼厂粉尘,以及高铅和高锌钢铁厂粉尘可以绕过烧结焙烧过程。有许多冷成型和热成型技术可用来巩固这些低品位的材料,以便它们可以直接装料到炉中。
蒸馏提炼
高炉生产含铅1.2%的普通锌。这可用于一般镀锌,但必须执行额外的回流操作,以生产高档锌。该操作在两个分馏塔中进行,每个分馏塔由一系列由粘合而成的重叠矩形托盘组成碳化硅耐火材料,并布置成允许液态金属向下流动和金属蒸汽向上流动。在第一列中,大部分锌被汽化,并从沸点较高的杂质(如铅和铁)中解脱出来。蒸馏后的蒸汽被浓缩并送入第二柱,在那里,液体中剩余的杂质镉与a沸点比锌低,是蒸馏的。高纯锌从柱底流出。
经济和环境问题
在比较两种主要的锌生产工艺,电解和火法冶金,很明显,大多数工厂和基础设施对于两个进程都是通用的。两条路线都需要烘烤,硫酸以及镉回收工厂。高炉需要一个回流装置来制造高级金属,而电解厂必须包括一个溶液净化段。因此,资本成本是相似的。各个工厂之间和每个集团内部的运营成本差异很大,这取决于可用性和当地的成本电力和可口可乐。电解过程中的总回收率略高,但另一方面,进料的品位几乎总是比高炉中的高。
卫生在这两个过程中,污染都是特别的问题。在这两家工厂,必须非常小心地在现有卫生标准内工作。在电解的情况下,大气污染相对容易控制,但废液和铁渣比高炉废物更麻烦。高炉产生的主要废物——炉渣——是稳定的,可以安全地倾倒,而不会影响地表水,但由于高炉也是一个铅冶炼厂,必须在工厂内外严格遵守限制铅污染的预防措施。