影響硫化鋅精礦沸騰爐爐期因素及應(yīng)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(tǒng)產(chǎn)量，降低生產(chǎn)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(yè)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(jìn)行分析，探討延長硫化鋅精礦沸騰爐爐期的應(yīng)對措施。

關(guān)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(chǎn)出的二氧化硫煙氣送制酸系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸，焙礦送濕法浸出系統(tǒng)。沸騰焙燒過程主要化學(xué)反應(yīng)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(bǔ)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(shí)間，少則2個(gè)月，多則到1年，通常情況焙燒和硫酸生產(chǎn)設(shè)備每年需要進(jìn)行一次停產(chǎn)大修，清理系統(tǒng)及設(shè)備維護(hù)。沸騰爐爐期的長短，直接影響到系統(tǒng)作業(yè)率及生產(chǎn)任務(wù)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(xué)成分

大部分冶煉廠所用的硫化鋅精礦都是由多個(gè)礦山供給的，點(diǎn)多面廣，成分復(fù)雜，入爐前都需要配礦，以確保進(jìn)入沸騰爐的硫化鋅精礦成分穩(wěn)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(jìn)入到沸騰爐的入爐料仍然存在多種化學(xué)成分超標(biāo)的情況。對沸騰焙燒影響比較大的化學(xué)成分和指標(biāo)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(tài)存在。如果硫化鋅精礦含鐵高，由于高鐵礦產(chǎn)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(qiáng)增大，致使風(fēng)箱壓力由正常的13—14kpa增加到15—16kpa，流態(tài)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(jìn)入到沸騰爐的硫化鋅精礦Pb和SiO2含量較高時(shí)，易形成低熔點(diǎn)物，造成爐床、埋管、煙氣系統(tǒng)粘結(jié)。爐床粘結(jié)后，沸騰爐的流化床局部受到破壞，穩(wěn)定性變差，嚴(yán)重時(shí)不得不停爐處理。埋管粘結(jié)，直接影響到沸騰層熱量的導(dǎo)出，導(dǎo)致沸騰爐處理量減少，爐床能率降低。煙氣系統(tǒng)粘結(jié)將影響到鍋爐的換熱效率和煙氣的正常輸送，系統(tǒng)阻力逐漸加大，排煙風(fēng)機(jī)負(fù)荷加大，沸騰爐鼓風(fēng)量降低，時(shí)間過長將被迫停爐進(jìn)行清理。

1.1.3 硫?qū)Ψ序v爐爐期的影響

由于硫化鋅精礦的燃燒主要是硫的燃燒，當(dāng)入爐料含硫比較高時(shí)，硫化鋅精礦燃燒時(shí)放出的熱量比較多，沸騰爐溫度難以控制，很容易出現(xiàn)沸騰爐溫度過高導(dǎo)致爐床燒結(jié)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(xì)也會對沸騰爐的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。隨著礦山的選礦技術(shù)進(jìn)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(xì)的，目前進(jìn)口硫化鋅精礦的粒度就明顯小于國內(nèi)硫化鋅精礦。硫化鋅精礦粒度變細(xì)，隨氣流進(jìn)入煙氣系統(tǒng)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(tǒng)出現(xiàn)粘結(jié)，當(dāng)情況比較嚴(yán)重時(shí)就需要停爐進(jìn)行煙氣系統(tǒng)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(dǎo)致沸騰層流態(tài)化狀態(tài)變差，甚至出現(xiàn)無法沸騰，被迫停爐進(jìn)行爐床清理，從而縮短沸騰爐爐期。

1.3 系統(tǒng)作業(yè)率對沸騰爐爐期的影響

當(dāng)沸騰爐系統(tǒng)和制酸系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障，通常要沸騰爐燜爐配合處理，如果沸騰爐經(jīng)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(fēng)險(xiǎn)。

2 應(yīng)對措施

2.1 加強(qiáng)配礦管理

對進(jìn)廠的硫化鋅精礦的種類進(jìn)行嚴(yán)格分類堆放，有條件的按照礦點(diǎn)單獨(dú)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(qiáng)監(jiān)管，確保配礦比例達(dá)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(yīng)控制在相對較低的溫度，這樣可以減輕爐膛、埋管、煙氣系統(tǒng)的粘結(jié)。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(dāng)提高焙燒溫度，可以增加精礦的處理量。

2.3 加強(qiáng)上料系統(tǒng)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(xué)成分穩(wěn)定合理以外，上料系統(tǒng)對入爐料的物理成分，即粒度控制也尤為重要。上料系統(tǒng)必須加強(qiáng)對篩分破碎設(shè)備的檢查，確保振動篩篩網(wǎng)完好，篩網(wǎng)破損及時(shí)進(jìn)行更換。

2.4 加強(qiáng)設(shè)備管理

加強(qiáng)設(shè)備管理，減少設(shè)備故障，既可以提高系統(tǒng)作業(yè)率、提高處理量、降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也有利于穩(wěn)定沸騰爐的生產(chǎn)，延長沸騰爐爐期。

3 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)：

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