дозволяє при виробництві Н 2 SO 4 використовувати гази з вмістом від 0,8 до 1,8% (об'емн) SO 2 . Всі об'єкти цього технологічного і екологічного проекту будуть закінчені до кінця 2003р. [7, c.12]
На Усть-Каменогорськ свинцево-цинковому заводі впроваджені у виробництво термосифонного, що працюють на принципі випарного охолодження. Їх встановлюють під склепінням печі. Це дозволяє більш повно утилізувати тепло відхідних газів, знижує капітальні витрати на футеровку верхній частині печі. За рахунок встановлення термосифонів знижує вихід пилу до 25%, продуктивність печі збільшується в 1,5-2,0 рази, знижується температура і об'єм газів, що відходять, збільшується концентрація SO 2 у технологічних газах. На підприємствах у зв'язку з цим отримують гарячу воду і пар для технологічних цілей, що знижує собівартість цинкового переділу.
При випалюванні виділяється величезна кількість тепла, яке необхідно відводити від процесу. При випалюванні основна кількість тепла виділяється від горіння сульфіду цинку, якого в концентраті більше 70% (за масою), тобто всі реакції окислення сульфідів металів екзотермічни і процес випалу відносять до автогенний режимам, тобто без витрат палива, то для дотримання теплового балансу, а також для запобігання руйнувань в печі КС встановлюють водо-охолоджувані кесони. При згорянні 1 кг сульфіду цинку виділяється 9055кДж, що еквівалентно 0,3 кг умовного палива. Для відведення надлишкового тепла існує традиційна система, що включає в себе: котел-утилізатор, який встановлюють позаду печі, циклон і електрофільтр. Котли-утилізатори мають ряд недоліків, таких як складність конструкції, ненадійність та ін [1, c.152]
В
4. Теоретичні основи процесу випалу
При випалюванні, головним чином, відбувається процес окислення сульфідів. Механізм окислення включає наступні стадії:
1.адсорбція молекулярного кисню на поверхні сульфідів і дисоціації його на атомарний кисень;
2. дифузія кисню всередину решітки сульфіду і зустрічної дифузії сірки на поверхню розділу фаз;
3. освіта первинних з'єднань сульфіду з атомарним киснем;
4. хімічну взаємодію утворився проміжного продукту з залишилися в центрі зерна сульфідом і спалюванні сульфідів матеріалу виділенням оксиду і діоксиду сірки;
5. хімічні взаємодії оксидів поверхонь плівки з сірчастими газами та освіта вторинного сульфату. 2
Випал ведеться в одну стадію. Концентрат безперервно завантажують у робочу зону печі КС, а продукт самопливом видаляється з печі. Киплячий шар характеризується сталістю температури у всіх його точках (940-980 п‚° С) та інтенсивним теплообміном. 1 Основне тепло (близько 70%) виділяється від згоряння сульфідних матеріалів. Це тепло відводять за допомогою спеціальних апаратів. [4, c.106, 122]
Матеріал у КС текучий, інтенсивно перемішується, що забезпечує однорідність шару по складу і температурі. 3 [1, c.145]
4.1 Хімізм процесу випалу цинкових концентратів
Під хімізмом процесів мається на увазі сукупність хімічних перетворень відбуваються в певній послідовності взаємодії вихідних речовин. Хімізм процесу характеризується первинними, проміжними і кінцевими продуктами перетворень. Відповідно послідовні реакції ділять на первинні, вторинні, а їх продукти називають первинними, вторинними. Закономірність мінливості хімізму окислення при підвищенні температури викликає зміну первинного продукту окислення MeS, відбувається в такій послідовності: при низьких температурах MeSO 4 , при більш високих MeO, а далі-Me o . p> Розглянемо хімізм процесів в більш широкому діапазоні умов, щоб уявити наслідки відхилення від прийнятих в практиці режимів. Сульфід цинку зустрічається в концентратах в двох модифікаціях: поширюється - сфалерит б-ZnS і більше рідкісна-вюрцит в-ZnS. При нагріванні перехід б ↔ в відбувається при 1020 п‚° С, при більш низьких температурах в-ZnS існує як метастабільний. Хімізм окислення цих модифікацій однаковий. p> Від температури початку помітного окислення сфалерита і до 900 п‚° С первинним твердим продуктом є ZnS. Отже, при температурі <900-1000 п‚° С окислювання йде по реакції:
ZnS +1.5 O 2 = ZnO + SO 2 (2.1)
Причому, чим інтенсивніше окислення ZnS за рахунок підвищення t і Pо 2 , тим більше дебаланс між спадом кількості ZnS і прибутком кількості ZnO в випалюються, зразках. Обумовлено протіканням реакції:
ZnS тв + O 2 = Zn пар + SO 2 (2.2)
Далі пари цинку окислюються.
Ізоморфне залізо при окисленні відразу утворює ZnFe 2 Про 4 , повністю зв'язується з цинком у ферит. Ферит, отриманий при t п‚° <1000 п‚° С, фактично немагнітен і погано розчинний у розчинах H 2...
