鋅精礦水分對焙燒過程影響的生產(chǎn)實(shí)踐

趙志鵬

（株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司，湖南 衡陽 421513）

某廠鋅項(xiàng)目2019年2月投產(chǎn)，可年產(chǎn)析出鋅30萬t，采用目前國內(nèi)最大的152 m2沸騰焙燒爐進(jìn)行鋅精礦焙燒，原料使用國內(nèi)鋅精礦（占比70%左右），國內(nèi)鋅精礦由于原礦及選礦工藝的不同，鋅精礦水分整體高于進(jìn)口礦，平均達(dá)到9% ～12%左右。使用后焙燒車間關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：混合焙砂可溶硫、制酸凈化稀酸酸濃上漲明顯且焙燒爐處理量出現(xiàn)下降，一方面影響濕法系統(tǒng)酸根平衡，另一方面制酸凈化系統(tǒng)產(chǎn)生的大量稀酸超過污酸處理能力，需要進(jìn)行外部中和處理才能維持生產(chǎn)平衡，造成生產(chǎn)成本大幅增加。為降低入爐鋅精礦水分，進(jìn)行鋅精礦干燥所消耗的天然氣用量也對車間加工成本造成影響。因此探索合理的入爐鋅精礦水分的控制，對企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定高效、技術(shù)指標(biāo)優(yōu)化、成本合理控制具有積極意義。

1 硫化鋅精礦焙燒過程中水分影響機(jī)理

在傳統(tǒng)鋅濕法冶煉過程中，硫化鋅精礦首先經(jīng)過沸騰焙燒脫硫，使硫化鋅精礦中的硫化物盡可能地氧化為氧化物，同時(shí)生成少量的硫酸鹽，滿足浸出工序?qū)Ρ荷爱a(chǎn)物的要求。

1.1 鋅精礦水分對焙燒爐熱平衡的影響

按照某廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)30萬t／a的鋅產(chǎn)能，單臺(tái)焙燒爐的熱平衡見表1。

表1 焙燒爐熱平衡（單臺(tái)）

由表1可知，焙燒爐的熱收入為鋅精礦燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)熱，正常情況下焙燒爐的溫度控制由投入鋅精礦的數(shù)量決定。在熱支出中煙氣帶走的熱量占比達(dá)到65.62%，當(dāng)鋅精礦水分為8%時(shí)，精礦水分汽化潛熱的熱支出占比為4%左右，而隨著鋅精礦水分的升高，鋅精礦水分汽化潛熱所需要的能量增加［1］，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，入爐鋅精礦水分增加1%左右時(shí)，焙燒爐出口煙氣溫度下降約30℃。……