影響硫化鋅精礦沸騰爐爐期因素及應對措施分析

尹亞平

摘 要：硫化鋅精礦沸騰爐爐期，對提高系統產量，降低生產成本影響比較大，延長硫化鋅精礦沸騰爐爐期一直是冶煉企業的重要工作。本文針對影響硫化鋅精礦沸騰爐爐期的因素進行分析，探討延長硫化鋅精礦沸騰爐爐期的應對措施。

關鍵詞：鋅精礦;焙燒

濕法煉鋅工藝一般都是先用沸騰焙燒爐脫出硫化鋅精礦中的硫，沸騰焙燒過程產出的二氧化硫煙氣送制酸系統生產硫酸，焙礦送濕法浸出系統。沸騰焙燒過程主要化學反應如下：

ZnS+3/2O2=ZnO+SO2↑

濕法煉鋅沸騰爐焙燒溫度通常控制920-960℃，要求得到含少量硫酸鹽的氧化物焙礦，以減少浸出過程硫酸的補充。

1 影響沸騰焙燒爐爐期的因素

沸騰焙燒爐爐期是指新開爐到停爐清理爐床的時間，少則2個月，多則到1年，通常情況焙燒和硫酸生產設備每年需要進行一次停產大修，清理系統及設備維護。沸騰爐爐期的長短，直接影響到系統作業率及生產任務的完成。因此，延長沸騰爐爐期意義重大。影響沸騰爐爐期的因素很多，其主要的影響因素如下：

1.1 硫化鋅精礦化學成分

大部分冶煉廠所用的硫化鋅精礦都是由多個礦山供給的，點多面廣，成分復雜，入爐前都需要配礦，以確保進入沸騰爐的硫化鋅精礦成分穩定。但是配礦過程很難保證入爐料成分混合均勻，甚至存在進入到沸騰爐的入爐料仍然存在多種化學成分超標的情況。對沸騰焙燒影響比較大的化學成分和指標主要有Fe、S、SiO2、Pb 和精礦粒度。

1.1.1 高鐵硫化鋅精礦對沸騰爐爐期的影響

高鐵硫化鋅精礦中的鐵通常以黃鐵礦FeS2和鐵閃鋅礦FeS形態存在。如果硫化鋅精礦含鐵高，由于高鐵礦產出的焙砂含鐵酸鋅的量增大，焙砂比重增加近20%，沸騰層壓強增大，致使風箱壓力由正常的13—14kpa增加到15—16kpa，流態化床沸騰狀況惡化，沸騰爐爐期縮短。

1.1.2 鉛和二氧化硅對沸騰爐爐期的影響

進入到沸騰爐的硫化鋅精礦Pb和SiO2含量較高時，易形成低熔點物，造成爐床、埋管、煙氣系統粘結。爐床粘結后，沸騰爐的流化床局部受到破壞，穩定性變差，嚴重時不得不停爐處理。埋管粘結，直接影響到沸騰層熱量的導出，導致沸騰爐處理量減少，爐床能率降低。煙氣系統粘結將影響到鍋爐的換熱效率和煙氣的正常輸送，系統阻力逐漸加大，排煙風機負荷加大，沸騰爐鼓風量降低，時間過長將被迫停爐進行清理。

1.1.3 硫對沸騰爐爐期的影響

由于硫化鋅精礦的燃燒主要是硫的燃燒，當入爐料含硫比較高時，硫化鋅精礦燃燒時放出的熱量比較多，沸騰爐溫度難以控制，很容易出現沸騰爐溫度過高導致爐床燒結的工藝事故，影響沸騰爐爐期。

1.2 硫化鋅精礦粒度對沸騰爐爐期的影響

入爐精礦的粒度過細也會對沸騰爐的穩定運行造成影響。隨著礦山的選礦技術進步和獲得更高金屬回收率的要求，硫化鋅精礦的粒度是越來越細的，目前進口硫化鋅精礦的粒度就明顯小于國內硫化鋅精礦。硫化鋅精礦粒度變細，隨氣流進入煙氣系統的比例就會增加，并且可能形成二次燃燒，使煙氣溫度升高，煙氣系統出現粘結，當情況比較嚴重時就需要停爐進行煙氣系統的清理。硫化鋅精礦粒度粗，又會造成沸騰爐爐床壓力逐步升高，最終導致沸騰層流態化狀態變差，甚至出現無法沸騰，被迫停爐進行爐床清理，從而縮短沸騰爐爐期。

1.3 系統作業率對沸騰爐爐期的影響

當沸騰爐系統和制酸系統設備出現故障，通常要沸騰爐燜爐配合處理，如果沸騰爐經常燜爐就會影響爐床狀況，爐床硫化狀況變差，并且存在燜爐操作失敗，造成停爐的風險。

2 應對措施

2.1 加強配礦管理

對進廠的硫化鋅精礦的種類進行嚴格分類堆放，有條件的按照礦點單獨堆放，沒有條件的可以按照成分相近原則合并堆放，配礦前取樣分析。另外對配礦過程加強監管，確保配礦比例達到要求。

2.2 控制適宜的焙燒溫度

含Pb、SiO2高的原料溫度就應控制在相對較低的溫度，這樣可以減輕爐膛、埋管、煙氣系統的粘結。但是精礦的處理量會減少。對高鐵、高硫，低Pb、SiO2的原料，可以適當提高焙燒溫度，可以增加精礦的處理量。

2.3 加強上料系統管理

入爐原料粒度對沸騰爐爐期影響較大，除配礦過程入爐料化學成分穩定合理以外，上料系統對入爐料的物理成分，即粒度控制也尤為重要。上料系統必須加強對篩分破碎設備的檢查，確保振動篩篩網完好，篩網破損及時進行更換。

2.4 加強設備管理

加強設備管理，減少設備故障，既可以提高系統作業率、提高處理量、降低生產成本，同時也有利于穩定沸騰爐的生產，延長沸騰爐爐期。

3 結語

影響硫化鋅精礦沸騰爐爐期的因素很多，有入爐料化學成分、物理成分的因素，也有操作控制的因素和設備影響因素，我們可以通過精細化管理，加強過程控制來延長硫化鋅精礦沸騰爐的爐期。

參考文獻：

[1]薛炳福.鋅精礦沸騰焙燒的特點[J].內蒙古石油化工，2014（08）：29-30.