硫化鉛精礦的燒結(jié)焙燒

1、第二節(jié)硫化鉛精礦的燒結(jié)焙燒一、硫化鉛精礦燒結(jié)焙燒的目的燒結(jié)焙燒的主要目的:1、將精礦礦中的硫化物氧化成氧化物，并將較多的碑伊揮發(fā)除去。2、將鉛精礦粉料燒結(jié)成堅(jiān)硬多孔的燒結(jié)塊。燒結(jié)焙燒產(chǎn)出的燒結(jié)塊，應(yīng)該：1、燒結(jié)塊的化學(xué)成份，應(yīng)與配料計(jì)算的化學(xué)成份相符;2、燒結(jié)塊必須堅(jiān)實(shí)，在鼓風(fēng)爐還原熔煉時(shí)，不致被壓碎;3、燒結(jié)塊應(yīng)具有多孔質(zhì)構(gòu)造和良好的透氣性;4、在原料含銅低的情況下，要求燒結(jié)塊含硫愈1=低愈好，以保證絕大部分的硫化物生成氧化物。二、硫化鉛精礦燒結(jié)焙燒的化學(xué)反總乙1、硫化鉛的氧化反應(yīng)鉛精礦的主要成分是方鉛礦（PbS），占精礦組成的60%80% o在燒結(jié)焙燒過程中，精礦的焙燒主要是PbS發(fā)生氧化

2、反應(yīng)，生成氧化物（PbO）,也可能生成硫酸鹽或堿式硫酸鹽（PbSO4,PbSO4- PbO,PbSO4-2PbO, PbSO4- 4PbO),還可能生成金屬鉛(Pb)o2PbS +3O2 = 2PbO + ISO,PbS + 2O2 = PbSO 4PbS + O 2 Pb + SO 2上述反應(yīng)生成的PbO和PbS04 （包括堿式硫酸鉛），與未氧化的 PbS之間，發(fā)生下列各種交互反應(yīng)，如：PbS + 2 PbO = 3Pb + SO 2PbS + 2PbSO 4 = 2Pb + ISO 2在焙燒高溫下，交互反應(yīng)析出的金屬鉛，大部分被煙氣中的氧所氧 化。2Pb + a = 2 PbO#綜觀上述反

3、應(yīng)可知，方鉛礦的焙燒過程可以認(rèn)為是在二 Pb-O-S三元系中進(jìn)行，焙燒產(chǎn)物的形成取決于實(shí)際焙 燒溫度和平衡氣相（主要成分是和SO?）組成。因 此，在冶金熱力學(xué)上，常用恒溫下的M （金屬）-S-O系lgPS02“gP02平衡狀態(tài)圖（又稱化學(xué)勢圖）來研究金屬硫化物的氧化規(guī)律。1100K（827C）時(shí)PbOS系狀態(tài)圖如圖所示。在硫化鉛精礦燒結(jié)焙燒的實(shí)際生產(chǎn)中，要求PbS盡可能全部變成PbO,而不希望得到PbSO4和PbSO4 mPbO,因?yàn)殂U燒結(jié)塊中的PbSO4或(PbSO4 mPbO)在下一步鼓風(fēng)爐熔煉中不能被碳或 一氧化碳還原成金屬鉛，而被還原成PbS,如 PbSO4+4CO= PbS+4CO2

4、這就造成鉛以PbS形態(tài)損失于爐渣或鉛銃中的數(shù)量增加，所以在燒結(jié)焙燒時(shí)，應(yīng)使PbS盡可能生成PbO,而不生成PbSO4o從Pb-O-S系狀態(tài)圖可以看出，硫酸鉛及其堿式鹽的穩(wěn)定區(qū)域大，這說明它們?cè)跓Y(jié)時(shí)容易生成。只有當(dāng)氣 相中的SO2分壓較小和的分壓較大時(shí)，才能保證PbO的穩(wěn)定范圍，從而不生成或少生成PbSO,具體地說，要使PbSO4 （甚至包括PbSO4 4PbO）完全不生成的條件，必須保證氣相中PSO2小于圖2"中反應(yīng)式PbSO4 4PbO = 5PbO+ SO2 +l/2O2的平衡SO?分壓。但是，降低氣相中PSO2來減少硫酸鹽 的措施是不可取的，因?yàn)閷⒉焕谟脽煔庵屏蛩帷＞C合上述

5、反應(yīng)，焙燒產(chǎn)物的形成取決于實(shí)際焙燒溫度* 和平衡氣相（主要是氧氣和二氧化硫）組成。'一 7-5-3-1135lgg/Pa7 5 3$。嘗#礎(chǔ)冷在實(shí)際生產(chǎn)中，可考慮用下面一些措施來減少PbSO4的生成，以盡可能增加燒結(jié)產(chǎn)物中PbO的數(shù)量:(1)提高燒結(jié)焙燒溫度隨著溫度升高，硫酸鹽將變|=:得越來越不穩(wěn)定。硫酸鹽的分解是吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于PbSO4及其PbSC>4 mPbO向著生成PbO的方 向逐級(jí)分解，最后生成穩(wěn)定的PbO (見圖2-2) 因此,鉛燒結(jié)焙燒過程料層溫度實(shí)際上是在8001000 °C W行。礎(chǔ)冷礎(chǔ)冷礎(chǔ)冷礎(chǔ)冷%、區(qū)0呂去壬覇訟裟我礎(chǔ)冷圖2-2硫化鉛焙燒產(chǎn)

6、物中鉛的形態(tài)礎(chǔ)冷礎(chǔ)冷隨溫度的變化（焙燒時(shí)間60min）10礎(chǔ)冷，鄉(xiāng)丫 七（2）將熔劑（石灰石、石英砂和鐵礦石等）配料與鉛精礦4 一起添加到燒結(jié)爐料之中，有助于減少PbSO4W生成，提貳二 燒結(jié)脫硫率。改善燒結(jié)爐料的透氣性，改進(jìn)燒結(jié)設(shè)備的供風(fēng)和排煙， 使鼓風(fēng)爐中的。2和氧化反應(yīng)生成的SO?迅速達(dá)到或離開PbS 精礦顆粒的反應(yīng)界面，即降低反應(yīng)界面的PSO2和提高P02， 均有利于PbO的生成。還值得注意的是，在較低的PSO2和PO2數(shù)值范圍內(nèi)（圖2J）中的左下方區(qū)域）是金屬鉛的穩(wěn)定區(qū)域，這說明燒結(jié)產(chǎn)物中還可能出現(xiàn)金屬鉛。如前面關(guān)于PbS的氧化反應(yīng)所述，金屬 鉛的生成有兩種可能：一是PbS直接氧化，

7、二是PbS和PbO、 PbSO4發(fā)生交互反應(yīng)。這也是硫化鉛精礦直接煉鉛新工藝的含 理論依據(jù)。11 F社冷全4#社冷全數(shù),根據(jù)某廠燒結(jié)塊的物相分析，以其中含鉛總量為基不同形態(tài)的鉛含量如表2T所示。4#社冷全4#社冷全表2-1某廠鉛燒結(jié)塊中鉛的物相組成()實(shí)例鉛的形態(tài)金屬鉛(Pb)氧化鉛(PbO)硅酸鉛(PbO SiO2)鐵酸鉛 (PbO Fe2O3)硫酸鉛(PbSO4)硫化鉛(PbS)總鉛(Pb)試樣I0.8010.6724.132.001.08 ,/ 7.6046.28試樣u1.0016.6020.201.070.877.8047.54 .4#2、精礦和熔劑中的造渣組分的行為3鼓風(fēng)爐熔煉爐渣中

8、主要三組分(SiO2> CaO和FeO)的H來源: 作熔劑加入石英石(河沙，SiO2).石灰石(CaCO3)和鐵礦石或燒渣(Fe2O3);精礦中的造渣成分(見表14)； 焦炭中的灰分。鼓風(fēng)爐煉鉛是以自熔性燒結(jié)塊作原料，因此熔煉爐渣中的造渣組分在燒結(jié)過程中就搭配合理了鉛冷魚(1) 石英石(SiO2)石英石在低溫焙燒時(shí)不起化學(xué)變化，但在高溫下，則與各種金屬氧化霸結(jié)合成硅酸鹽，并能促使PbSC>4分解，如xPbO + ySiO 2 = xPbO ySiO 22PbSO . +2SiO . = 2PbO SiO . + 2SO. + O實(shí)際上，PbO與SiO2開成一系列的低熔點(diǎn)化合物與共晶

9、。這些化合物與共晶的組成及熔化溫度列于表22。化合物或共晶PbO含量/%熔化溫度/咒PbO100.08862PbO SiO288.17403PbO 2SiO284.8690PbO SiO,78.8766PbO-2PbO SiOo* 89.47172PbO SiO-3Pb0 2SiO2-85.0 6703PbO 2SO - PbO SiO281.0670*'表2-2 PbO-PbSiO3系的化合物與共晶的熔化溫度由表可見，這些化合物與共晶的熔化溫度都在800°C以下，比PbO的熔點(diǎn)(886 °C)還低，在燒結(jié)過程中起粘結(jié)劑作用。硅酸鉛的熔化溫度低,并且有很好的流動(dòng)性，

10、在高溫的燒結(jié)焙燒過程中，這些硅酸鉛便熔化,將焙燒的爐料粒子粘結(jié)在一起，當(dāng)焙燒物料冷卻時(shí)，它們便成為粘結(jié)劑, 是得到優(yōu)良燒結(jié)塊的保證。15（2）鐵礦石燒結(jié)焙燒時(shí)加入的鐵礦石（或硫酸廠副產(chǎn)的燒渣）熔劑中或精礦中的FeS?氧化后的產(chǎn)物Fe2O3W與PbSCPb O發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng): 1PbSO 4 + Fe °O3 = PbO Fe 3 + SO + O°2mPbO + nFe Q§ = mPbO nFe上述反應(yīng)生成的不同組分的鐵酸鹽的熔化溫度也大多在iooo°c以下（見表23）,它在燒結(jié)過程中也起粘結(jié)劑作用。但比xPbOySiO2容易分解, 故燒結(jié)塊中鐵酸鉛

11、的含量遠(yuǎn)少于硅酸鉛（見表21）表23 PbO-Fe2O3熔化溫度PbO/%Fe2O3/%熔化溫度代PbO/%Fe2O3/%熔化溫度/£1008868317850955810802092592.57.5785703011379010.0762604012278812.0752100152717石灰石(CaCO3)在燒結(jié)焙燒加熱到91CTC時(shí)，則吸收熱量分解成石*1=V' p石灰石灰（60） oCaCO .沖叱 > CaO + CO 乍一 189630 J氧化鈣(CaO)能促使硫化鉛、硫酸鉛等轉(zhuǎn)化成氧化物。PbS + CaO = PbO + CaSPbSO 4 + CaO

12、= PbO + CaSO 4石灰石(或石灰)有利于氧化鉛的生成，但無助于提高燒結(jié)脫硫率,上述反應(yīng)形成的硫化鈣和硫酸鈣仍把硫隨燒結(jié)塊帶進(jìn)了鼓風(fēng)爐中O3、雜質(zhì)金屬硫化物和貴金屬的行為(1)鐵的硫化物L(fēng) (FenSn+1)是硫化鉛精礦中的黃鐵礦(FeS?)和磁硫鐵可必然伴生物。當(dāng)加熱到300°C以上時(shí)，黃鐵礦和磁硫鐵可 都發(fā)生分解而產(chǎn)生硫的蒸氣。FeS 21F wS + S °2 -1=nFeS + S o2 一在燒結(jié)鼓風(fēng)和高溫下，硫化亞鐵(FeS)氧化成氧化亞鐵 (FeO)、三氧化二鐵(Fe2O3)和四氧化三鐵(Fe3O4 ), 其中以Fe2O3為主，能與PbO等金屬氧化物進(jìn)一

13、步結(jié)合成 xPbO*yFe2O3o（2）銅的硫化物銅在硫化鉛精礦中，呈黃銅礦（CuFeS?）、銅藍(lán)（CuS）和輝銅礦留在燒（Cu2S）等形態(tài)存在。焙燒時(shí)，銅的各種硫化物多變?yōu)檠趸?，最終以游離的或結(jié)合的氧化亞銅或少量未氧化的硫化亞銅的形式,結(jié)塊中。6CuFeS2 + (3 5 / 2)。2 = Cu2O + 2Fe3O + 12SO 2CuS + (5/2)02 = 0 0 + 2SO°2C u + 302 = 2C u c。+ 2SO°2 2 2(3)硫化鋅硫化鋅的結(jié)構(gòu)是很致密的，故它是一種比較難氧化的物質(zhì)。加之氧化后生成的硫酸鹽和氧化物，是一種很致密的膜層,它能緊緊地包

14、裹在未被氧化的硫化物顆粒表面，阻礙氧的滲入。所以在燒結(jié)焙燒時(shí)，需要較長的時(shí)間、過量的空氣和較高的燒結(jié)溫度，才能使硫化鋅轉(zhuǎn)化為氧化鋅，其反應(yīng)為:ZnS + 1.50 = ZnO + SO(4)碑的硫化物鉛精礦中的As是以毒砂(FeAsS)及雌黃(AS2S3)的形態(tài)存在。焙燒時(shí),首先受熱離解,然后氧化生成極易揮發(fā)的三氧化二碑(As2O3)FeAsS=As + FeS2As + (3/2)O2 =As2O3As2S3 +(9/2)0 2 = As2O 3 + 3Sq2Fe A sS+ 5 O =Fe-O c + A s-CD _ + 2 SOAs2O3在120°C時(shí)，已顯著揮發(fā)。到500

15、°C時(shí)，其蒸氣 七 壓已達(dá)到105Pao故燒結(jié)焙燒時(shí)的脫碑程度，一般能達(dá) 到40%80% o少部分未揮發(fā)的三氧化二碑進(jìn)一步氧 化，變?yōu)殡y于揮發(fā)的五氧化二碑(As2O5 ),隨即與 其他金屬氧化物(如PbO、CuO> FeO、CaO等)作 用生成很穩(wěn)定的碑酸鹽，殘留于燒結(jié)塊中。23比金(5)舖的硫化物III舗主要是以輝舖礦(SbzSs)和硫僦鉛礦(5PbS-2Sb2S3) * 形態(tài)存在于鉛精礦中，銖的硫化物在燒結(jié)焙燒過程中的行 為類似As2S3,只不過在同樣焙燒溫度下，生成的Sb2O3« AS2O3的蒸氣壓小，揮發(fā)的溫度高，故脫銖程度不及脫碑Sb2S3 + (9/2)。

16、2 = Sb2O3 +3SO 2在高溫及大量過?？諝庀拢糠盅趸煞€(wěn)定的且難揮發(fā)的 四氧化二僦(Sb2O4 )及五氧化二舖(Sb2O5 )同金屬氧 化物作用而生成伊酸鹽。（6）鎘的硫化物鎘常伴生于鉛精礦中，其形態(tài)主要為硫化鎘（CdS）,焙燒時(shí)有少部分揮發(fā)進(jìn)入煙塵。硫化鎘氧化成氧化鎘（CdO）和硫酸鎘(CdSO4):2 CdS + 30 2 = 2CdO + 2SO 2CdS + 20 2 二 CdSO 4生成的硫酸鎘，在焙燒末期的高溫下，離解成氧化鎘，最后殘留于燒結(jié)塊中的鎘般以存CdO在。(7)銀的硫化物銀常以輝銀礦(Ag2S)存在于鉛精礦中，氧化焙燒時(shí)，部分變?yōu)榻饘巽y和硫酸銀(Ag2SO4)

17、Ag ?S + O o = 2Ag + S O 9 Ag2SO4較穩(wěn)定的化合物，在850°C時(shí)開始分解，因此，銀以金 屬銀及硫酸銀的形態(tài)存在于燒結(jié)塊中。27表2-4由金屬硫化物及氧化物脈石組成的爐料在燒結(jié)前后發(fā)生的輸相變化元素?zé)Y(jié)前（爐料）燒結(jié)后（燒結(jié)塊）主要形態(tài)次要形態(tài)主要形態(tài)次要形態(tài)鉛PbSPbCO3PbO,xPbO ySiO2Pb.mPbO - nFe203,PbSO4,PbS銅CuFeS.厶Cu2S,CuSCu2O,Cu2SCuO.mCu2O nSiO2 xCu2O yFe2 O3鋅ZnSZnOZnSO4, ZnS鐵FeS,*FeSn + 1Fe2O3mPbO nFe2O3F

18、e3O4,2FeO SiO2碑FeAsSAs2S2血2（）3（揮發(fā)）Pb3 ( AsO4 ) 2, Fe3 ( AsO4 ) 2錚Sb2S35PbS 2Sb2S3Sb?。,揮發(fā)）Pb(SbO2鎘CdSCdOCdSO4銀Ag2SAg金AuAu鈣CaCO3CaOCaO Fe2O3,2CaO SiO2,2CaSO4硅SiO2xPbO ySiO22CaO SiO2、2FeO SiO2 -29三、燒結(jié)焙燒爐料的準(zhǔn)備為了在生產(chǎn)實(shí)踐中能順利地對(duì)含鉛爐料進(jìn)行燒結(jié)焙燒，并能獲得具有孔隙度大和足夠強(qiáng) 度的燒結(jié)塊，又能滿足鼓風(fēng)爐熔煉對(duì)化學(xué)成分 的要求，所以燒結(jié)焙燒爐料的準(zhǔn)備，無論是對(duì) 燒結(jié)焙燒本身，對(duì)鼓風(fēng)爐熔煉，都

19、具有重要意 義。311、對(duì)爐料化學(xué)成分的要求#燒結(jié)前進(jìn)行配料，主要滿足s、Pb和造渣組分的要求。 精礦中的硫化物就是焙燒過程的燃料，配料時(shí)硫的數(shù) 量的確定是直接與過程的熱平衡和燒結(jié)塊殘硫聯(lián)系在一起的，過高與過低都會(huì)導(dǎo)致過程熱制度的破壞以及殘硫不符合要求。燒結(jié)料適宜的硫量應(yīng)當(dāng)是：脫硫率 一般為60%75%,欲得殘硫1.0%1.5%的燒結(jié)塊，則料含S應(yīng)為5%7%。如果S>7%時(shí)，則燒結(jié)塊殘硫必然升高而不合要求。為了使鼓風(fēng)爐熔煉獲得高的生產(chǎn)率、金屬回收率以及+ 低的燃料和熔劑消耗，希望盡可能地提高燒結(jié)塊的含HPb量，但太高會(huì)導(dǎo)致熔煉困難，因此，許多工廠將混 合爐料中的鉛含量提高到45%左右。在

20、日本有的工廠 已將混合料含鉛從48%提高到51%,最高達(dá)52%。由于各鉛廠原料成分和原料性質(zhì)的不同，再加上冶煉 技術(shù)水平的差異，各鉛廠選配渣成分就不一樣，且差別極大,般范圍（）是:SiO22032, Fe2230,CaO1420, Zn815。332、燒結(jié)配料原則及配料計(jì)算燒結(jié)配料的一般原則:(1)根據(jù)精礦的來源，確定各種精礦的配比，保證工廠生產(chǎn)在一定時(shí)間內(nèi)能穩(wěn)定進(jìn)行，不致經(jīng)常變動(dòng)操作制度。(2)仔細(xì)研究精礦和成分及當(dāng)?shù)厝蹌﹣碓?，綜合分析本廠及外廠的技術(shù)指標(biāo)，選定適當(dāng)?shù)脑?，力求熔劑消?最少。(3)配好爐料的化學(xué)成分應(yīng)能滿足焙燒與熔劑的要求,確定配料比，應(yīng)根據(jù)精礦和熔劑的化學(xué)成分，進(jìn)行冶金計(jì)

21、算，這是一項(xiàng)復(fù)雜而又仔細(xì)的工作。不僅能保證生產(chǎn)過程能順利進(jìn)行，還要獲得較好的技術(shù) 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。配料計(jì)算的程序是:(1) 根據(jù)精礦及其他含鉛二次物料(如鋅浸出渣)的供應(yīng)情況，確定各種原料的配用比例，然后根據(jù)這些原 料的化學(xué)成分，計(jì)算出混合原料的成分。(2) 根據(jù)混合原料成分，選擇適合鼓風(fēng)爐熔煉的渣型,然后根據(jù)渣型計(jì)算所需熔煉的數(shù)量。(3) 根據(jù)加入熔劑后爐料的含硫量，計(jì)算所需返粉的數(shù) 量；根據(jù)鉛含量，計(jì)算檢驗(yàn)是否還要配鼓風(fēng)爐水淬渣(返渣)。33(1)選擇渣型，計(jì)算鼓風(fēng)爐熔煉所需熔劑數(shù)量可以認(rèn)為，F(xiàn)e、Si()2與CaO全部造渣，而Zn有80%進(jìn)入鼓 風(fēng)爐渣中，并且假定渣中的FeO+SiO2+CaO

22、+ZnO=90%,則 不加熔劑時(shí)，精礦中的各造渣成分如下(以100kg精礦為基 準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算)：組分FeOSiO2CaOZnO共計(jì)Kg72.32.446.3518.09%34.811.412.231.690#1=I,從上面所得自熔爐渣成分來看，它與工廠生產(chǎn)實(shí)際彩的爐*+ 渣比較，顯然是不合理的。其中ZnO含量太高，而Si。?和 七CaO含量偏低，必須加入熔劑改變這種渣成分。應(yīng)該選擇含鋅、含鐵較高的爐渣。假設(shè)選定的爐渣成分為:根據(jù)氧化鋅15%ZnO, 32%FeO, 16%CaO, 27%SiO2o量計(jì)算出爐渣的數(shù)量為:6.35=423心)0.15于是，42.3kg爐渣中應(yīng)該含有：SiO : 42

23、.3 x 27% = 1 1 7(kg)C aO : 42.3x16% = 6.7 (kg )FeO : 42.3x 3 2% = 13.4(上g)冷公根據(jù)這3種成分的需要量，減去精礦所帶入的量，+ 便是需要加入的熔劑應(yīng)當(dāng)含有的數(shù)量，即加入的熔*4 劑應(yīng)該含有：Sio2 : 1 1.7 2.36 = 9.4（氐g）CaO : 6.7 - 2.44 = 4.26（&g） FeO : 13.4 - 7 = 64（嗆）設(shè)應(yīng)該加入的石英砂、石灰石和鐵質(zhì)熔劑的數(shù)量分別為x, y, z （kg）,已知所用熔劑的SiO2. CaO和FeO的 成分（百分含量）及成分列于表25中。舉2 -S熔劑的化學(xué)成

24、分（）和需涕加數(shù)（噸）熔刑種類假設(shè)用fit (kg)SiO5CaOFeO%kg%kg%kg石英砂92. S60. 9236戈0.410.004 lx0.410.0041石灰石y0. 840< OO84y540. 54y2. 60 026y鐵質(zhì)熔刑（燒渣）z20.00. 20±30. 03z61. 760. 6i76z35根據(jù)上表所列數(shù)據(jù)，列出下列3個(gè)方程:#0.9256x + 0.0087 y + 02z = 9.4 (kg)0.004 1兀 + 054y + 0.03z = 4.26 (kg)0.0041兀 + 0.026 y + 0.06176z = 6.4 (kg)比金(

25、2)計(jì)算燒結(jié)返粉的數(shù)量#從上述計(jì)算可知，100kg精礦需要加入78kg石英砂，7.3kg石灰石和10kg燒渣，則不加返粉的爐料量為: 100+7.8+7.3+10=125.1(kg)如果忽略燒渣帶入的Pb與S量，則這種爐料中Pb與S的含 量為：Pb :53 .35x 100 % = 42 .7%125 .116 .44S :X 100 % = 13.1%125 .139一般工廠燒結(jié)爐料含S量控制在5%7%之間，顯然含13.1 %S的爐料不符合要求，本計(jì)算取爐料含6%So二 經(jīng)過燒結(jié)焙燒以后，所得燒結(jié)塊含硫量假定為2.5%，則根據(jù)硫平衡計(jì)算返粉的加入量。設(shè)返粉加入量為x（kg）,則125 1 x

26、 0131 + 0.025 x = (125 1 + x) x 0.06 解方程得：x - 25 kg (返粉量)從上述計(jì)算加入熔劑后的爐料含鉛為42.7%,符合配料要 求，如果含鉛太高（如在50 %以上），為了適應(yīng)燒與鼓風(fēng)爐還原熔煉的要求，則可以加入鼓風(fēng)爐水淬渣（含1.5%3.0%Pb）來沖稀鉛量。水淬渣的加入量可按鉛的平衡進(jìn)行計(jì)算。3、爐料組成及配料燒結(jié)爐料主要是由鉛精礦、返粉、熔劑（主要是石灰 石、鐵礦石、石英石等）、雜料（包括煙塵、含鉛雜物如浸出渣等）組成。一些工廠鉛燒結(jié)焙燒的爐料組 成列于表2-6。經(jīng)過配料后的混合料的化學(xué)成分列于表2-7 o袁26 某些鉛廠的燒結(jié)爐料組成（以100臨

27、精礦為計(jì)算基準(zhǔn)）Q料組成（婕）12345678鉛精礦100100100100100100100100石英砂7. 56一2.73. $3.39.5石灰石15.4615.44.7837.73.4-100.612.5鉄礦石7.89.9®4.915.41.7 -3.34.824®水淬渣68. 2522®45. 179.257.83829返粉119.6289192192165250軒艮出瀆一10.413常塵8.96】7.74.2£： 1芳黃詵礦燒忍為銅鼓風(fēng)爐渣。39冶金冶金號(hào)Pb$70、CaO + MgOFeCuZn138.944.464.9 眾 4193“146

28、.8J.369.6-12.20,984484,53*6,1230-367.8-9,40.7-1.54.05-9.93346.06.010.310.312.20.35.1443.05.1 :10.07.111.31.0' 5.4542.56.78.9U9.97.8651.06.0泰2-7#鼓風(fēng)爐熔煉造渣所需要的熔劑，一般根據(jù)配料計(jì)算量全部混入燒 結(jié)爐料中，這樣的燒結(jié)塊在鼓風(fēng)爐熔煉時(shí)就可以大大提高生產(chǎn)率。 如果所需的熔劑在熔煉時(shí)才加入，由于熔劑與燒結(jié)愉中造渣成分 不能相互密切接觸而使造渣過程緩慢，過程不均衡而引起熔煉速 度下降。因此，常把熔煉過程所需的熔劑預(yù)先與精礦一起配入燒 結(jié)爐料進(jìn)行燒

29、結(jié)焙燒而產(chǎn)出的燒結(jié)塊稱為自熔燒結(jié)塊。1=I在燒結(jié)焙燒時(shí)，為了稀釋爐料中的硫，通常加入大量的返粉，其 數(shù)量可達(dá)精礦數(shù)量的23倍。所謂返粉，即為含硫低的燒結(jié)焙燒 產(chǎn)品，經(jīng)破碎后返回?zé)Y(jié)配料的粉料。為了稀釋爐料中的硫和鉛, 有時(shí)還加入一定量的鼓風(fēng)爐水淬渣，也有利于改善燒結(jié)塊的質(zhì)量。爐料的含鉛量不僅是影響燒結(jié)塊質(zhì)量的主要因素之一，也是影響 燒結(jié)和熔煉技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的因素。如果爐料含鉛低，熔煉含鉛低 的燒結(jié)塊時(shí)，因渣量增大，鉛的損失也就增加，從而提高了產(chǎn)品 成本。為了提高鉛精礦的處理量及減少過程中鉛的損失，以及為 了降低燃料和熔劑的消耗，要盡可能地提高燒結(jié)塊的含鉛量。但 是爐料含鉛太高，則在燒結(jié)焙燒過程中

30、，容易產(chǎn)生過早燒結(jié)，降 低燒結(jié)塊質(zhì)量。同時(shí)高鉛爐料對(duì)于吸風(fēng)燒結(jié)機(jī)來說，由于產(chǎn)生的 易熔物多（如Pb、PbO等），當(dāng)其流至爐篦時(shí)，便會(huì)冷卻粘結(jié)在 爐篦上，甚至流入風(fēng)箱，把風(fēng)箱堵塞，給生產(chǎn)造成困難；含鉛高 的燒結(jié)塊在鼓風(fēng)爐熔煉時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一些不利影響，如渣含鉛升 高，爐結(jié)形成機(jī)會(huì)增多等。因此，各工廠并不極力追求把燒結(jié)爐 料品位提得很高。燒結(jié)爐料適宜的含鉛量一般為40%50%o生產(chǎn)實(shí)踐證明，在其他條件一定時(shí)，合理控制和調(diào)節(jié)爐料的含硫量與含鉛量，是保證燒結(jié)塊優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的途徑。適當(dāng)配用焦粉是提高燒結(jié)塊質(zhì)量的有效方法。如爐料含鉛30%-40%和含硫3%-6%這種偏低的情況下，便會(huì)產(chǎn)出強(qiáng)度不高的燒結(jié)塊，如果在

31、這種爐料中加入焦粉(其量為配料量0.3%3%),返粉率為60%65%,便可提高燒結(jié)塊質(zhì)量。當(dāng)爐料含鉛40%以上，硫在6%以上就可不配焦粉，將返粉提高到70%,同樣可以保證過程的熱平衡條件和透氣性，使燒結(jié)塊質(zhì)量提高。l=.配料時(shí)也應(yīng)考慮到其他雜質(zhì)含量：例如爐料中的ZnO不超過15%20%。MgO含量也應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。如果粗鉛采用電解精煉，則在配料時(shí)應(yīng)考慮電解精煉時(shí)對(duì)陽極中舗含量的要求。燒結(jié)爐料的配料方法常見有兩種，即倉式配料（也稱皮帶配料或圓盤配料）法和堆式配料法。也有聯(lián)合使用的。倉式配料法設(shè)備簡單，占地面積小，便于機(jī)械化，我國普遍采用，其最大缺點(diǎn)是很難控制各組分的正確配料比例和數(shù)量。45堆

32、式配料法的優(yōu)點(diǎn)有：配料比較容易控制，爐料成分均勻；可預(yù)先分析爐料成分，準(zhǔn)確度高，可大量儲(chǔ)存已配好的爐料，使燒結(jié)塊成分長時(shí)間無波動(dòng)。缺點(diǎn)是需要在一端設(shè)有為臨時(shí)改變爐料組成用的補(bǔ)充配料倉,并且占地面積大，使大量精礦不能得到迅速處理。#4爐料的混合與制粒為保證配料后的爐料在滋前達(dá)到最佳濕度，并使其化學(xué)応 分、粒度和水分的均勻一致，必須對(duì)爐料進(jìn)行良好的混合 與潤濕。所謂最佳濕度是指使?fàn)t料潤濕到最大毛細(xì)水含量時(shí)的濕度。當(dāng)爐料達(dá)到最佳濕度時(shí)其結(jié)團(tuán)作用最大，此時(shí)的爐料容積最大，堆密度最小。見表2-8。表2-8某些物料的最佳濕度物料名稱鉛精礦I鉛精礦n粗返粉細(xì)返粉石灰石最隹濕度(%h20)6.28.22.56

33、.06.5:鉛尢金 一般說來，混合料的最佳濕度為5%7%,如果小于5%,則燒結(jié)逮+ 度大大下降并得到不堅(jiān)實(shí)的燒結(jié)塊，若大于7%8%時(shí)，則燒結(jié)塊二 殘硫增加，質(zhì)量變壞。必須指出，混合料的最佳濕度隨返粉的數(shù) 量和粒度的增大而降低。返粉的粒度組成是直接影響燒結(jié)爐料粒度及其透氣性的重要因素，因此各個(gè)工廠根據(jù)各自具體條件通過生產(chǎn)實(shí)踐來確定其粒度組成。II1H一般控制39mm占60%以上，小于3mm的不超過30%,大于9mm應(yīng)在 10%以下。對(duì)熔劑和焦粉成分、粒度的要求見表2-9。物料名稱化學(xué)成分/%粒度/luin水分悠備 注石灰石CaO50；MgO<3.5SiO； +ALOj <3<6

34、<2石英石SiO, 590 ；AI2O,<25<6<2以河沙或含金石英砂作熔劑 時(shí)$0：含赧可適當(dāng)降低焦粉固定碳75<10<1表2-9燒結(jié)焙燒配料對(duì)熔劑和慎粉的一般要求爐料的混合一般采用二次或三次混合，并且多半是混合與潤濕同二時(shí)進(jìn)行。在最后一次混合過程中具有制粒作用，從而防止了各組分因密度和粒度不同而發(fā)生的偏析現(xiàn)象。這樣就使?fàn)t料各組分分配均勻，并大大地改善了爐料的透氣性。生產(chǎn)上廣泛釆用的混合設(shè)備為鼠籠混合機(jī)和圓盤混合機(jī)，也有采用反螺旋的圓筒混合機(jī)?；旌狭系闹屏＃Ｔ趫A筒制粒機(jī)和圓盤制粒機(jī)中進(jìn)行，目的在于提高爐料的透氣性，不論是圓筒還是圓盤制粒機(jī)，除將物料滾動(dòng)

35、成球外，還具有一定的混合作用。49所有不同性質(zhì)、不同粒度、具有適當(dāng)潤濕程度的物料，都能制成球。球的強(qiáng)度又由下列因素決定: 物料的表面性質(zhì)，一般爐料粒度愈小，則制成的球強(qiáng)度愈大； 爐料的化學(xué)及礦物成分：多種粒級(jí)和多種物料制粒，得到的強(qiáng)度 最大； 物料濕度，水分過多或過少都影響制粒強(qiáng)度。根據(jù)鉛燒結(jié)爐料組 成的特性，以含水5%6%為宜，如果物料在制粒過程中不加水而 加造紙廢液或其他粘合劑，則可提高制粒強(qiáng)度； 制粒條件，如給料速度、制粒機(jī)轉(zhuǎn)速等都直接影響制粒的強(qiáng)度。實(shí)踐證明，與不制粒相比燒結(jié)焙燒的生產(chǎn)率和燒結(jié)塊質(zhì)量都獲得很大提高，所以鉛廠的爐料一般通過制粒后再進(jìn)行燒結(jié)焙燒。(1)圓筒制粒機(jī)圓筒制粒機(jī)是

36、一個(gè)直徑為1.2-2. 8m,長2 12m的鋼板圓筒，有的內(nèi)襯耐磨橡膠，有的則在筒內(nèi)縱向裝有等距離的角鋼或直徑為20-30mm的圓鋼。筒內(nèi)設(shè)有與縱向平行的多孔管狀噴霧器，以供爐料的最后一次潤濕。圓筒的軸向與水平傾斜有一定的角度(一般為6度)安裝在兩對(duì)相距一定間隔的托輪上，由電動(dòng)機(jī)通過減速裝置而轉(zhuǎn)動(dòng)?；旌虾玫臓t料經(jīng)下料溜子從上端進(jìn)入, 制粒后的爐料則從下端送至燒結(jié)機(jī)進(jìn)行燒結(jié)焙燒。#圖2-4 圓筒制粒成球不意圖缺點(diǎn)：制粒效率不高，球粒粒度難以調(diào)節(jié)等爐料在圓筒中混合制粒的優(yōu)勢，取決于爐料的停時(shí)間（一般要求不少于1一15分鐘）。在給料速度一定的 條件下，圓筒的長度和轉(zhuǎn)速是影響制粒的關(guān)鍵。為了 提高混合

37、制粒的效果，增加圓筒的長度和采用調(diào)速電 機(jī)是非常適宜的。對(duì)已投產(chǎn)的廠而言，釆用增加圓筒 長度的辦法，將受到廠房的設(shè)備等條件的限制。如果 采用降低轉(zhuǎn)速的辦法，則混合制成的爐料又滿足不了 生產(chǎn)的要求，故圓筒制粒機(jī)具有制粒效率不高，球粒粒度難以調(diào)節(jié)等缺陷。(2)園盤制粒機(jī)園盤制粒機(jī)不但制粒效果高，而且團(tuán)粒粒度易于調(diào)節(jié)。' + 其構(gòu)造是由一個(gè)機(jī)座和載于機(jī)座上的傾斜園盤構(gòu)成。Y園盤的傾斜度可在40-60度范圍內(nèi)變動(dòng)。盤上設(shè)有噴 水裝置和刮料板。園盤的轉(zhuǎn)速在1.251.9米/秒范圍 內(nèi)變動(dòng)。改變園盤的轉(zhuǎn)速、園盤的傾斜度、盤邊的高 度、爐料濕度及給料速度，可以控制團(tuán)粒的粒度及生 產(chǎn)率。IIIliIIIIII =50 1 mm1 Zmm2 z 5 mm3 -5 mm7. 5 mm0.85.613.453.526.70.94.615.644.523,41.27.116948.526.0表2-10燒結(jié)混合料制粒后的粒度分析實(shí)例()55圖2