大发pk10

您的位置:新文秘網>>公司/企業講話/畢業相關/畢業論文/文教論文/>>正文

年產4萬噸鋅產品浸出車間的設計說明書(畢業論文)

發表時間:2019-10-13 11:27:05

年產4萬噸鋅產品浸出車間的設計說明書(畢業論文)
提示:本文原版含圖表word版全文下載地址附后(正式會員會看到下載地址)。這里只復制粘貼部分內容或目錄(下面顯示的字數不代表全文字數),有任何不清楚的煩請咨詢本站客服。
院 - 系: 冶金系
專 業: 冶金工程專業
年 級:
學生姓名:
學 號:
導師及職稱:

The Design Specificationsof Leaching Workshop for 40kt/a Zinc Products

Department: Metallurgy Department
Major: Metallurgical Engineering
Grade:
Student’s Name:
Student No.:
Tutor:

畢業論文(設計)原創性聲明

本人所呈交的畢業論文(設計)是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知,除文中已經注明引用的內容外,本論文(設計)不包含其他個人已經發表或撰寫過的研究成果。對本論文(設計)的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中作了明確說明并表示謝意。


作者簽名: 日期:


畢業論文(設計)授權使用說明

本論文(設計)作者完全了解紅河學院有關保留、使用畢業論文(設計)的規定,學校有權保留論文(設計)并向相關部門送交論文(設計)的電子版和紙質版。有權將論文(設計)用于非贏利目的的少量復制并允許論文(設計)進入學校圖書館被查閱。學校可以公布論文(設計)的全部或部分內容。保密的論文(設計)在解密后適用本規定。
 
作者簽名: 指導教師簽名:

日期: 日期:

畢業論文(設計)答辯委員會(答辯小組)成員名單



姓名 職稱 單位 備注













摘 要

本設計是以某廠鋅浸出車間生產實踐數據為參考,選用該廠的原料,其原料特點是鋅品位較低,含鐵銦高。通過查閱了有關文獻,結合自己所學課程,對鋅的性質、用途、鋅資源分布及特點和濕法煉鋅現狀等情況進行了簡明的論述。對現有煉鋅浸出工藝綜合比較后,確定了煉鋅工藝流程,并進行了工藝流程論證以及對控制條件和主要技術經濟指標進行論證。運用反程法計算出鋅浸出車間的物料平衡,得到了年度綜合物料量。通過每天需要處理物料量,確定了主體設備的尺寸、型號、數量,再進行輔助設備的選型及確定數量,然后進行車間平面布置,并繪制相應圖紙。

關鍵詞:40kt/a;鋅浸出;車間設計



ABSTRACT

This design, with the factory practice data of zinc leaching workshop for reference, choose the raw materials of factory, which is characterized by low grade of zinc and high iron indium. Through consulting the literature, the author, combined with my own courses, has carried on a concise discussion of the nature and purpose of zinc, zinc resources distribution and its characteristics as well as t
……(新文秘網http://dgmj.org省略2625字,正式會員可完整閱讀)…… 
占輕工業耗鋅的80%左右,多年來干電池產量持續增長,目前年產量已達1300*108(2000年數據)以上,居世界第一,年耗鋅量約26*104 t左右。干電池產量久經不衰,主要受民用市場和出口需求旺盛影響。我國干電池主要以糊狀和紙板電池為主,堿錳電池比例僅占10%左右,而發達國家堿錳電池比例占50%以上,美國達80%,這方面我國還有發展潛力。除了干電池大量耗鋅外,日用五金(制鎖、炊事用具、包裝容器)、日用機械(自行車、鐘表)、家用電器耗鋅量也不少,約占輕工業耗鋅量的15%左右。
(2)氧化鋅和立德粉:氧化鋅主要用于生產化工原料、顏色、涂料、催化劑和化學助劑。立德粉主要用于油漆和橡膠工業,油漆用量占50%,橡膠用量占12%。
(3)黃銅用鋅:鋅能和多種有色金屬制成鋅合金,最主要的是鋅與銅、錫、鉛等制成黃銅。黃銅導電性和導熱性較好,在大氣、淡水和海水中耐腐蝕,易切削和拋光,焊接性能好且價格便宜,常用于導電元件、導熱元件、耐蝕結構件、彈性元件、日用五金及裝飾材料。2000年我國銅材生產中黃銅耗鋅量近15*104 t。
(4)其他行業:鋅與鎂、鋁、銅等制成的壓鑄合金,廣泛用于機械制造以及汽車、摩托車生產,還有膠印印刷板、建筑用屋面板、日用五金等,這部分今后也會有增加。氧化鋅主要用于生產化工原料、顏料、涂料、催化劑和化學助劑、立德粉主要用于油漆(50%)和橡膠工業(12%),目前生產的氧化鋅和立德粉,折合耗鋅量10萬噸左右,大體上各占一半。
隨著科學技術的發展,氧化鋅的許多特性被人們重新認識。氧化鋅所具有的特性功能被開發運用于新的科學領域和新的行業,成為國民經濟建設中不可缺少的重要基礎化工原料和新型材料。如納米氧化鋅就被譽為二十一世紀的新材料。在冶金工業中用來從氰化溶液中置換金;濕法冶鋅中用鋅粉凈液,除去銅、鎘等雜質;用高純銅鋅合金濾材處理水中重金屬;鋅還用來提取粗鉛中貴金屬等[2]。
1.3鋅資源分布及特點
鋅礦石按其所含礦物不同分為硫化礦與氧化礦兩種。在硫化礦中鋅呈ZnS狀態或nZnS•mFeS狀態,最多的還是ZnS狀態。在氧化鋅礦中鋅多呈ZnCO3 與 Zn2SiO4•H2O 狀態。氧化礦一般是次生的,它是在硫化礦床上部由于硫化物長期風化結果而產生的。在自然界的礦石中較多的還是硫化礦,因而目前煉鋅的主要原料也是硫化礦。
1.3.1世界鋅資源分布及特點
據美國地質調查局(USGS)公布的數據,2004年世界鋅資源量有19億噸,鋅儲量2.2億噸,儲量基礎為4.6億噸。數據表明,世界鋅資源有廣闊的勘查前景。按照目前世界鋅金屬產量1000萬噸計算,現有世界鋅儲量和儲量基礎靜態保證年限分別為22年和46年。世界鋅儲量和儲量基礎較多的國家有中國、澳大利亞、美國、加拿大、墨西哥、秘魯、哈薩克斯坦、南非、摩洛哥和瑞典等國,上述國家合計分別占2004年世界鋅儲量基礎的75%。
世界鋅礦資源較為豐富。自然條件下并不存在單一的鋅金屬礦床,通常情況鋅與鉛、銅、金等金屬以共生礦的形式存在。已知的鋅礦物大約有55種,其中約13種鋅礦物有經濟價值。閃鋅礦(ZnS)是最富含鋅的礦物,占鋅總產量90%左右。重要的鋅礦物還包括纖鋅礦、異極礦、菱鋅礦、水鋅礦、紅鋅礦、硅鋅礦等。
1.3.2我國鋅資源分布及特點
我國已探明的鋅資源儲量為3300萬噸。我國有鉛鋅礦產地700多處,主要為:黑龍江省的西林;遼寧省的紅透山、青城子;河北省的蔡家營子;內蒙古自治區的白音諾、東升廟、甲生盤、炭窯口;甘肅省的西成(廠壩);陜西省鉛硐山;青海省的錫鐵山;湖南省的水口山、黃沙坪;廣東省的凡口;浙江省的五部;江西省的冷水坑;江蘇省的棲霞山;廣西壯族自治區的大廠;云南省的蘭坪、會澤、都龍;四川省的大梁子、呷村等鉛鋅礦。
我國鋅資源的特點是硫化礦占絕大多數,90%的儲量為原生硫化礦礦石,只有云南省的蘭坪和會澤、廣西的泅頂、遼寧的柴河以及陜西的鉛硐山等少數幾個氧化鉛鋅礦床。另外,礦石類型復雜,單一的鋅礦石類型少,共伴生組分較多,主要有金、銀、銅、錫、鎘、硫、螢石以及稀有稀散元素[3]。
1.4濕法煉鋅現狀
濕法煉鋅包括常規濕法煉鋅和全濕法煉鋅兩類。
濕法煉鋅最早于1916年投入工業生產,隨著技術的發展和環保的要求:濕法煉鋅已是當今煉鋅的主要方法,其產量占世界鋅產量的80%以上。濕法煉鋅有常規濕法煉鋅工藝、熱酸浸出煉鋅工藝和硫化鋅精礦氧壓浸出工藝等。前2種工藝都需要進行焙燒,使ZnS 變成易被稀硫酸溶解的ZnO,焙燒產出的氧化鋅焙砂送濕法煉鋅系統生產電鋅。硫化鋅精礦氧壓浸出新工藝于1981 年在加拿大開始投入工業生產,因為取消了鋅精礦的焙燒作業,真正實現了全濕法工藝煉鋅。
火法煉鋅的方法有平罐煉鋅、豎罐煉鋅、電爐煉鋅和鉛鋅密閉鼓風爐煉鋅4種。平罐煉鋅由于環境污染嚴重,勞動條件差,目前已基本淘汰。豎罐煉鋅經過幾十年的發展,罐受熱面積由最初的40m2高到100m2,利用效率大大提高,是能耗偏高,約了其工藝的發展,逐步被其他方法所代替。電爐煉鋅是于20世紀30年代出現的煉鋅技術,國于20世紀80年代開始采用該工藝,前已有幾十個小型工廠應用該方法,是其生產規模都較小,一般產量為500~2500t/a[4]。
目前國內現有的濕法煉鋅工藝,主要有常規法煉鋅工藝、黃鉀鐵礬法煉鋅工藝和低品位高鐵鋅精礦綜合利用研究工藝等,這幾種濕法煉鋅工藝共同點在于: 一是把鋅焙砂煙塵中的鋅在浸出工段最大限度地浸出后,將含鋅溶液送去凈化、電積提取鋅;二是需用回轉窯揮發鐵礬渣、酸浸渣得到煙塵回收鋅銦。其不同點在于除鐵方法不同 :如常規法煉鋅工藝和低品位高鐵鋅精礦綜合利用研究工藝采用的是回轉窯揮發得到煙塵回收鋅銦而把鐵留在渣中達到除鐵的目的;而黃鉀鐵礬法煉鋅工藝是通過沉礬工序除鐵,再通過回轉窯揮化鐵礬渣得到煙塵回收鋅銦,而又把鐵留在渣中。這幾種濕法煉鋅工藝共同的缺點是工藝流程長,鋅銦回收工藝過程需濕法、火法并用;除鐵工序都需要加溫耗煤,黃鉀鐵礬法煉鋅工藝還消耗碳酸氫銨。因此,導致上述幾種濕法煉鋅工藝和后續回收鋅銦工藝流程長、能耗高、鋅銦生產成本高、經濟效益差等缺點。
2工藝流程的選擇與論證
2.1原料特點
本設計的原料主要來自焙燒車間,其特點是:
(1) 以鋅為主,共生鉛錫銀,精礦成分比較復雜;
(2) 精礦中的Cu、Cd、In、Ag等有價金屬具有回收價值,含鐵量高達17%。設計的工藝流程,除考慮主要金屬鋅的回收利用外,還應考慮Cu、Cd、In等有價金屬的綜合回收利用,以提高精礦的綜合利用率;
(3) 原料中的In的含量較高,所以采用了中和水解除鐵工藝。
2.2中和水解除鐵法浸出
由于浸出是濕法煉鋅的關鍵工序。因此,人們對浸出工藝流程十分重視。國內外煉鋅廠根據各自的不同條件創造了多種不同的工藝流程,按浸出段數有:一段浸出:一段中性浸出、一段氧壓浸出、一段還原浸出;二段浸出:一段中浸,一段酸浸;兩段酸浸出;三段浸出:一段中浸,一段酸浸,一段熱酸浸;
本設計采用了一段低酸浸出,一段熱酸浸出,一段中和水解除鐵。按操作過程有:連續浸出和間斷浸出。連續浸出是指物料和溶液按一定比例連續不斷地通過浸出設備(通常是幾個串聯的浸出槽)以完成浸出作業。間斷浸出是指焙燒礦在浸出槽中分批周期性地進行浸出。連續浸出的優點是:(1)設備利用率高;(2)節約人力,勞動生產率高;(3)過程易實現自動化;(4)礦漿成分穩定;(5)浸出始酸較低,從而減少了有害雜質進入浸出液;(6)可采用熱焙砂沖礦,節約焙砂冷卻設備,利用熱焙砂的物理熱節約能耗。間斷浸出的優點是:(1)能嚴格控制技術條件,準確控制浸出終點,能獲得良好的中性上清液;(2)對種類繁多、成分復雜、質量較差的焙燒礦,能取得較好的浸出效果。本設計采用兩段逆流連續浸出,中和水解除鐵是為了除去鐵,同時使銦也水解,從而回收銦金屬。
2.3浸出過程的技術條件控制
浸出過程的好壞與選用的技術條件密切相關。實踐表明,只有正確選用操作技術條件,嚴格操作,精心控制,方能取得好的浸出效果。中和水解除鐵浸工藝一般控制的浸出工藝條件如下:
(一)低酸浸出的技術條件:浸出溫度:65~85℃;浸出液固比:8~12:1;浸出始酸:120~150g/L;浸出終點pH值:2~5;浸出時間:1~3h;
(二)高酸浸出的技術條件:浸出溫度:70~95℃;浸出液固比:4~8:1;浸出始酸:150~180g/L;浸出終酸:50~60g/L;浸出時間:2~3h。
(三)中和水解的技術條件:浸出溫度:50~75℃;浸出液固比:6~8:1;浸出始酸:pH值:2~5;浸出終酸:5.2~5.4;浸出時間:2~5h。
(四)空氣氧化的技術條件:溫度:70~95℃;pH值:3.5~5;氧化后液成分(g/L):Fe2+ ≤2.0,As≤0.10。
2.4浸出的主要技術經濟指標
2.4.1 焙燒礦浸出率
焙燒礦出率的影響因素:
(1)可溶鋅的影響:焙砂中可溶鋅率提高,礦粉的浸出率必將提高;
(2)固液比:液固比增大,溶液混合良好,擴散較易,所以提高焙燒礦浸出率。本設計低酸浸出取液固比:9:1,低酸浸出取液固比:7:1;中和水解除鐵取液固比:8:1。
(3)溫度:一般來說,溫度提高,擴散過程加快,浸出率提高。本設計低酸浸出溫度為 60~85℃,高酸浸出溫度為70~95℃,中和除鐵溫度為50~75℃。
(4)浸出時間:提高浸出時問,則礦粉浸出率隨之升高,但是浸出時間過長,設備投資增加,動力消耗大,而礦粉浸出率增加不大。一般來說低浸2小時,高浸取1.5小時,中和除鐵取3小時
(5)攪拌強度:攪拌強度增大,則擴散加快,加快反應速度,但是攪拌強度過大則造成礦漿的飛濺損失,這時對加快反應速度的促進作用也不在很明顯,并將使動力消耗增加,設備損失增加;
(6)礦漿粒度:礦漿粒度減小,則接觸面積愈大,反應也就愈迅速,在一定范圍內,礦漿粒度減小,可以加快反應速度,但粒度過小,則將給澄清帶來困難,本設計中礦漿粒數磨細到85目以上;
2.4.2鋅的浸出率
鋅的浸出率越高,則渣率越低。影響浸出渣率因素,目前影響礦粉鋅浸出率的因素,降低礦粉浸出渣率,主要降低渣中水溶鋅其影響因素為:
(1)洗水用量:洗水用量越大則渣中的可溶鋅越低但不能無限制的加大洗水用量,否則難以保持溶液體積平衡;
(2)洗水溫度:一般洗水溫度控制在 75~90℃,洗水溫度升高,則渣中的可溶鋅降低,但洗水溫度過高,不僅不利操作,而且能耗增加;
(3)少量多次:在洗水量為定值的前提下,少量多次洗法可把礦粉浸出渣中的可溶鋅有效的洗下來。從而降低浸出渣率;
(4)渣的性質:浸出渣中,二氧化硅含量少,氫氧化鐵顆粒小,則礦漿粘度小,此時膠粒和微粒物質不易堵塞過濾介質的毛細孔道,使過濾易于進行,在此種情況下,礦粉浸出渣率降低[5]。
2.4.3渣含鋅
根據冶金計算焙燒礦浸出,高酸渣含鋅為15.955%,中和水解除鐵渣含鋅為3.500%。提高礦粉的浸出率,則可降低浸出渣含鋅率,前述提高礦粉浸出率的措施均適用于本工藝過程本設計采用兩段酸浸出,使渣中的鐵酸鋅和硫化鋅大部分溶解,這樣可以提高鋅的回收率。
2.5工藝流程圖
焙燒工段球磨后的鋅焙砂通過壓縮空氣輸送到浸出車間的料倉,按低酸浸出始酸要求配好低酸浸出前液,送到低酸浸出槽,鋅焙砂由料倉錐底排出,經星型給料器、電子皮帶秤、螺旋給料機,將焙砂送人浸出槽內進行浸出,產出低酸浸出礦漿送低酸浸出濃密機進行沉清,經沉清得到的低酸浸出上清液送低酸浸出上清貯槽。按高酸浸出始酸要求配好高酸浸出前液,再加入低酸浸出底流進行浸出,產出高酸浸出礦漿送高酸浸出濃密機進行沉清,經沉清得到高酸浸出上清液送高酸浸出上清液貯槽再送低酸浸出,得到高酸浸出底流送壓濾,產出濾液送高酸浸出上清液貯槽再送低酸浸出,得到的壓濾渣送去揮發窯車間處理。將低酸浸出上清液加入到空氣氧化槽中,通入空氣,進行氧化,使二價鐵含量低于要求,再把氧化過的低酸浸出上清液加入到中和除鐵槽中,再慢慢加入中和劑碳酸鈣進行中和除鐵,產出的中和除鐵礦漿送濃密槽機沉清,產出的中和上清液送中和上清液貯槽后,再送凈化;濃密機產出的中和底流送去壓濾,得到的渣送去揮發窯車間處理。
綜合前面所述,本設計采用的工藝流程見圖3-1。



鋅焙砂

料 倉

電子皮帶

螺旋給料

酸低浸出


酸性濃密




中和除雜 高酸浸出

中和濃密 高酸濃縮





圖3-1工藝流程圖

……(未完,全文共40995字,當前僅顯示7374字,請閱讀下面提示信息。收藏《年產4萬噸鋅產品浸出車間的設計說明書(畢業論文)》
5分赛车-Home 一分快三-大发pk10 一分快3-推荐 5分快3-官网 3分快3-欢迎您 2分快3-安全购彩 1分快3-Welcome 好运快3-Home 幸运快3-大发pk10 网投app-推荐