朝鮮鋅工業集團現有冶煉廢渣50萬噸左右。物料組成為:zn9%, 鉛4.
9%, 銀150g/t.，並且在每天生產中還要排出廢渣。通過焙燒收集技術，可以把鋅鉛通過焙燒的提取，根據現有原料計算可以提出含量50%左右次氧化鋅和氧化鉛。
1． 介紹
- 工藝系統
朝鮮端川鋅廠歷年來鋅系統產出的鋅廢渣一直堆存而未處理，為**其中鋅金屬及其它有價金屬，決定建設2臺ф3×45m鋅廢渣迴轉窯，捕集的氧化鋅進行浸出、淨液、電解最終獲得電鋅，由於氧化鋅的濕法處理系統需要蒸汽，為此廠方決定在迴轉窯後增設餘熱鍋爐，**迴轉窯煙氣中的餘熱，產出低壓蒸汽供電鋅生產使用。
- 生產能力
迴轉窯單台日處理原料200噸，配套收集系統、脫硫系統，每天單台可收集50%的次氧化鋅30-35噸，兩套裝置可以完成日處理400噸原料的計畫，每天可收集50%的次氧化鋅60-70噸。
- 工藝介紹
將含鋅渣混入無菸粉煤或焦粉,用加料裝置進入迴轉窯內，由於窯內體具有傾斜度和一定的轉速，爐料在室內不斷運動，配入的還原煤中的碳，在高溫作用下，使原料中的zn還原形成金屬鋅，在大於1000℃下，鋅劇烈揮發成鋅蒸汽，並與窯頭進入的空氣，迅速被氧化成zno,氧化鋅隨煙氣一道進入沉降室及餘熱鍋爐。
餘熱鍋爐採用直通式結構，全自然迴圈，窯尾550℃煙氣進入前段膜式水冷壁組成的沉降室，用於冷卻和沉降粗煙塵，這部分含氧化鋅較低的粉塵可返回配料，後段是帶有對流管束的蒸發區，這部分含氧化鋅較高的粉塵可直接送入表面冷卻器進收集系統，本鍋爐設計換熱面積約600㎡，出餘熱鍋爐煙氣溫度為300℃左右，送入表面冷卻器，鍋爐為支撐式結構。鍋爐清灰採用振打和爆破清灰相結合，對膜式水冷壁，設定一部分高效彈性振打機，對流管束採用脈衝爆破清灰，設定打焦孔。鍋爐保溫採用矽酸鋁纖維隔熱層，加彩鋼板作防護層。
煙氣通過表面冷水煙道，被冷卻至160℃以下，通過引風機進入布袋收塵室，被布袋捕集的氧化鋅粒子落入集塵鬥，定期排除包裝**或自用。渣中的鋅、鉛等被揮發進入煙塵。剩餘的融熔狀態的高溫渣，不斷沿窯室頭排出。
剩餘廢氣通過除硫裝置處理後，通過煙囪排入大氣中。
迴轉窯和餘熱鍋爐的技術效能
沉降室圖紙
橫斷面縱切面
2． 廠方提出的問題
① 將沉降室的溫度提高到650℃以上
其原因為：第
一、鋅渣中鉛含量高（大約6.7%），而在迴轉窯內鉛揮發物主要是pbs,為了pbs氧化變成pbo,必須將沉降室的溫度提高到650℃以上；第
二、朝鮮x廠的迴轉窯氧化鋅生產線的執行經驗來看，從迴轉窯進來的煙氣含有未燒好的大量的煤粉，所以提高沉降室的溫度，使煤粉充分燃燒因而減少沉降物的雜質含量並改善pbs的氧化條件。第
三、減少返回料量。
② 在沉降室內鼓吹二次空氣，並採取措施隨著沉降室溫度的變化鼓風量的自動控制
3． 在迴轉窯內進行的化學反應及成分變化（廠方的想法）
1）迴轉窯內部各區的功能
① 烘乾和預熱段（8-10m，550-600℃）
功能：乾燥原料，除去結晶水，加熱到反應開始溫度。
② 還原段（15-25m, 1000-1150℃）
功能：猛烈分解硫化物，發生鎘（cd）的昇華、硫酸鹽的還原、磁鐵礦的分解、鐵酸鹽的還原、鋅、鉛等金屬氧化物的還原。凝聚硫化物形成爐渣
3 昇華段(25-40m, 1100-1300℃)
功能：發生zno和feo的還原、zns的分解（利用fe和cu）、鉛的硫化和昇華。
④ 爐渣形成段（900-1000℃)
功能：結束鋅和鉛的昇華，發生鐵等金屬氧化物的還原。
2）迴轉窯內爐料的反應
- 鋅鋅在鋅渣中以硫酸鹽、硫化物、鐵酸鹽、矽酸鹽和鋁酸鹽的形式存在。在迴轉窯中這些鹽通過以下反應被還原、蒸發和氧化；
zno+c=zn(汽)+co
zno+co=zn(汽)+co2
2co+o2=2co2
co2+c=2co
2zn(汽)+o2=2zno
除了上述的反應以外，在迴轉窯的各溫度段發生鋅化合物的直接還原；
znso4+4c→zns+4co
znso4+3c→zno+3co +1/2s2
通過上述反應產生的部分zno與 sio2和al2o3發生反應，形成矽酸鹽和鋁酸鹽爐渣；
2zno+ sio2→2zno sio2
zno+ al2o3→zno al2o3
鐵酸鋅在1050℃以上全部還原而分解；
3(znofe2o3)+c=3zno+2fe3o4+co
fe2o3+3co=2fe+3co2
如果爐料含有cao或mgo，鐵酸鋅的分解反應更加速。
znofe2o3+cao=caofe2o3+zno
znofe2o3+mgo=mgofe2o3+zno
矽酸鹽、鋁酸鹽、硫化鋅和氧化鋅被金屬鐵還原；
zno sio2 +fe→zn(汽)+feo sio2
zno al2o3 +fe→zn(汽)+feo al2o3
zns+fe→zn(汽)+fes
zno+fe→zn(汽)+feo
除了上述的反應以外，鋅蒸汽通過以下反應形成；
2zno+zns→3zn(汽)+so2
zns+ cao+c= zn(汽)+cas+co
總之，通過上述的反應路徑，znso4在迴轉窯的前1/2區完全分解，並鐵酸鋅也部分分解，在剩餘1/2區鐵酸鋅和氧化鋅完全分解，從而爐渣中鋅含量降低到2%以下。
- 鉛鉛在鋅渣中以硫酸鹽形式存在。
pbso4的還原主要在迴轉窯的前1/2區進行，通過以下反應，大部分還原成pbs;
pbso4+2c=pbs+2co2
pbs在600℃開始揮發，在1000℃以上猛烈揮發。
3pbso4+ pbs =4pbo+4so2
pbo在750℃開始揮發，在1000℃以上猛烈揮發。
少量pbs與pbo或pbso4反應而形成金屬鉛；
pbso4+ pbs =pb(汽)+2so2
2pbo+ pbs =3pb(汽)+so2
金屬鉛的沸點較高（1700℃以上），在迴轉窯內不揮發，而阻礙爐料的還原和蒸發過程。所以在處理鉛含量較高的鋅渣時，必須得增加鼓風量，提高煙氣溫度。
4．迴轉窯、氧化沉降室和餘熱鍋爐的熱力學計算（廠方計算）
1) 計算條件
出窯煙氣成分(餘熱鍋爐廠提供)
餘熱鍋爐熱力學計算(餘熱鍋爐廠提供)
窯尾煙氣量 ：20000nm3/h
窯尾煙氣中灰塵量：69.27g/n
窯尾煙氣溫度：550℃
每日處理的鋅渣量（1臺）：150t/d
煤炭量（1臺）: 75t/d
鋅渣中zn含量 10%（收得率：90%、15t/d, 562.5kg/）
鋅渣中pb含量 6.27%（收得率：95%、9.045t/d, 372.4kg/h）
2) 鼓風量計算
-與煤炭反應的空氣量
燃燒1kg煤所需要的空氣量：7 n
煤炭種c含量-73%（1h）:2.281t/h
爐渣中未燒的c含量（1h）: 0.708t/h
參加反應的c量（1h）: 2.281t/h- 0.708t/h=1.573t/h
參加反應的煤量（1h）: 1.573/0.73=2.155t/h
與煤炭反應的空氣量（1h）: 2.155×1000×7=15085n/h
-形成zno灰塵需用的空氣量
鋅渣中zn化合物種類和分配
zns-100% 還原成金屬鋅，形成zno灰塵。
zno-100% 還原成金屬鋅，形成zno灰塵。
znofe2o3-100% 還原成金屬鋅，形成zno灰塵。
zno sio2 –不能還原，留在爐渣中。
znso4 -75.37還原成金屬鋅，形成zno灰塵，剩餘42.63%轉變zno sio2，留在爐渣中。
形成zno灰塵需用的氧氣量：0.076t/h
空氣量：76/0.23=330.4kg/h =256n/h
-形成pbo灰塵需用的空氣量
鋅渣中pb含量是6.27%，主要以pbs狀態蒸發，進一步氧化形成pbo。 但迴轉窯內部在還原氣氛，pbs的氧化反應難以進行，所以窯尾煙氣中鉛化合物由40%pbo和60%pbs組成。
鋅渣中pb蒸發率是95%，蒸發量0.372t/h（其中pbs：0.
372×0.6=0.223t/h，pbo：
0.372×0.4=0.
149t/h ）
形成pbo灰塵需用的氧氣量：0.149×16/207.2=0.0115t/h 11.5kg/h
空氣量：11.5/0.23=50 kg/h 38.7n/h
- 總空氣量
計算量：15085+256+38.7=15379.7 n/h
其他氧化反應需用的空氣量15%-15379.7 n/h×0.15=2306.9 n/h
出窯煙氣中氧含量1.261%-1155n/h，5%-2375.6n/h
總鼓風量19000~24000n/h
3) 迴轉窯熱力學計算
- zns
迴轉窯的結構及工作原理概述
迴轉窯的筒體由鋼板捲製而成，筒體內鑲砌耐火襯，且與水平線成規定的斜度，由3個輪帶支承在各擋支承裝置上，在入料端輪帶附近的跨內筒體上用切向彈簧板固定乙個大齒圈，其下有乙個小齒輪與其嚙合。正常運轉時，由主傳動電動機經主減速器向該開式齒輪裝置傳遞動力，驅動迴轉窯。物料從窯尾 筒體的高階 進入迴轉窯內煅燒。...
調整迴轉窯託輪受力和窯體軸向的辦法
通過偏斜託輪軸擺放位置，可以使迴轉窯窯體能沿軸向正常地往復竄動 使用說明書要求迴轉窯的上下行速度控制在小於l mm min，中鋁股份山西分公司迴轉窯上下行速度為o.1 0.5 mm min，每行10分鐘，停留l小時。通過控制液壓擋輪分階段上下行至端點的調窯方法，可以促使窯體上下竄動，有利於託輪的均勻...
迴轉窯筒體振動的原因及處理
迴轉窯筒體受熱不均勻，彎曲變形過大，託輪脫空 迴轉窯筒體大齒輪嚙合間隙過大或斷落 大齒輪介面螺栓鬆動或斷落 大齒輪彈簧鋼板和聯接螺栓鬆動 傳動小齒輪磨損嚴重，產生臺肩 傳動瓦軸間隙過大或軸承螺栓鬆動 基礎地腳螺栓鬆動。迴轉窯筒體振動的處理方法 正確調整託輪 調整大小齒輪的嚙合間隙 緊固或更換螺栓 更...