肖远悠的开题报告.doc

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1、江西理工大学南昌校区 毕业设计（论文）开题报告 姓 名： 肖远悠 学号： 系 别： 建筑资源系 专 业： 冶金技术 题 目： 年产8万吨电锌浸出车间的设计 指导教师： 李亮星 2011 年 1 月 8 日 毕业设计（论文）开题报告1.原始依据在对现有的湿法炼锌工艺进行了详细的研究基础上，参考了有关文献的相关数据与珠州冶炼厂的生产实践方面的数据，设计年产8万吨电锌浸出车间。世界上85%以上的锌由湿法炼锌生产出来，选择常规湿法炼锌工艺，主要对矿粉浸出率、浸出渣含锌率、氧化锌浸出率，锌总回收率等主要技术指标的论证，冶金相关计算及主要设备选型与论证。 2 本课题的目的及研究意义锌的广泛工业应用促进了锌

2、的消费与生产，全世界锌的生产与消费逐渐增加，比同期的经济增长速度快。特别是西方国家，锌的生产满足不了工业需求，每年需要大量进口想锌。我国锌冶金发展也比较迅速，比全世界锌的平均发展速度要快。锌消耗也越来越大。然而随着锌精矿的不断消耗，高品位的锌逐渐缺乏。为了满足市场需求，我们必须充分利用低品位矿。还有就是加大研究力度，将浸出技术尽可能抬升。以达到将矿石中的锌尽可能全部浸出，不浪费锌；将污染降到最小，将成本降到最低，实现现代化生产。从而实现可持续发展。本课题研究使得学生充分了解锌浸出车间的工艺流程和生产过程，学习锌浸出车间的设计。3 本课题的研究现状 从20世纪30年代起，科学工作者就开始研究有效

3、地溶解锌浸出残渣中的ZnFe2O4和ZnS 的方法，以便取代演化挥发的火法工艺。研究表明，在90度的高温和200g/L硫酸的高酸度的条件下，ZnFe2O4和ZnS 能被有效地溶解。浸出率可达92%-99%,ZnS是能被Fe3+ 氧化分解。然而由于大量的铁同时溶解，给铁的沉降分离带来困难，直到60年代出现了新的沉铁方法后，热算浸出工艺在湿法炼锌中得到应用。 此外，日本坂岛电锌厂采用了一种高压SO2还原浸出的工艺来处理ZnFe2O4 浸出渣，也取得了很好的效果。锌浸出率可达92%。 自20世纪初投人工业生产以来，工艺技术有了很大发展，特别是60年代末高温高酸浸出技术与各种新的除铁方法(黄钾铁矾法和

4、针铁矿法等)投人工业生产，有效地解决了浸出渣的处理，显著提高了回收率，是传统湿法炼锌工艺中突出的技术进步。现在工艺技术和装备已13趋成熟，生产连续化、操作过程机械化和自动化、设备大型化是传统湿法炼锌发展的方向。我国的传统锌工艺技术和装备，近年来有了很大发展，从锌精矿沸腾炉焙烧、余热利用、制酸、浸出、过滤等已逐渐和国际先进水平相近。4. 浸出方法 （1、常规浸出法：焙烧矿常规浸出的主要目的是，尽可能使锌溶解进入溶液，并以中和水解法除去铁、砷、锑、硅、锗等大量有害杂杂质，经液固分离，分出的溶液经净化后，获得合格的中性硫酸锌溶液，然后送去电解得到高纯度电锌。常规法产出的锌浸出渣含锌在20左右，一般采

5、用回转窑烟化法回收其中的锌，或堆存待处理；从20世纪70年代以来，相继出现的热酸浸出工艺是一种比较彻底处理浸出渣的方法。（2）、热酸浸出法：热酸浸出的方法有黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法。 1、黄钾铁矾法黄钾铁矾法的浸出流程包括五个过程，即中性浸出、热酸浸出、预中和、沉矾和矾渣的酸洗，比常规浸出法增加了热酸浸出、沉矾和铁矾渣酸洗等过程，可使锌的浸出率提高到97，不需要再建浸出渣处理设施。该法沉铁的特点是，既能利用高温高酸浸出溶解中性浸出渣中的铁酸锌，又能使溶出的铁以铁矾晶体状态从溶液中沉淀分离出来。但渣量大，渣含铁仅30左右，难以利用，堆存时其中可溶重金属会污染环境。此法还有待研究完善。 2、

6、针铁矿法针铁矿法的浸出流程包括有中性浸出、热酸浸出、超热酸浸出、还原、预中和、沉铁等六个过程。可使锌的浸出率提高到97以上。针铁矿法的沉铁过程采用空气或氧气作氧化剂，将二价铁离子逐步氧化为三价，然后以Fe（OH）3形态沉淀下来。溶液中的砷、锑、氟可大量随铁渣沉淀而开路，因而中浸上清液的质量稳定良好。针铁矿法沉铁比黄钾铁矾法的产渣率小，渣含铁较高，便于处置。 3、赤铁矿法赤铁矿法是日本发明的技术，该企业处理的锌精矿其中铜、银、金的含量很高。为了完全回收有价金属，消除渣的二次污染，该法不用焙砂中和，从而消除了焙砂中和引起的金银锌镉等的损失，无有害重金属进入铁渣；沉铁是在200度的高压釜中进行，产生

7、三氧化二铁沉淀，渣含铁高达5860，可作为炼铁原料，副产品一段石膏作水泥，二段石膏作为回收镓铟等的原料，因此，该法综合利用好，不需渣场，从而消除了渣的污染及占地。但热酸浸出赤铁矿法浸出和沉铁是在高压下进行的，所用设备昂贵，操作费用也高。（3）、硫化锌精矿直接浸出法直接浸出又分高压氧浸和常压直接浸出两种工艺，国外目前新建锌冶炼企业多采用此中工艺，国内已建成中试厂和小规模的冶炼厂。此技术正处于推广完善阶段。设备趋向于大型化，连续化，机械化，工艺过程实现计算机控制和管理。 上世纪70年代以来，焙烧一浸出常规湿法炼锌厂相继出现了热酸浸出黄钾铁矾法、低污染黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法来处理浸出渣。处赤

8、铁矿法在高压釜中进行，设备和操作费用较高而未广泛推广外，其他的热酸浸出和渣处理方法均已广泛运用。但无论是铁矾渣还是针铁矿渣，均存在如何经济、无害化治理和再利用问题。6 本课题的研究内容湿法炼锌工艺流程的选择与论证；主要技术经济指标的选择与论证：技术条件的选择与论证；厂址的选择与论证；湿法炼锌冶金计算；主要设备的选择与论证计算。5. 提纲： 目录摘 要 第一章 绪 论 第二章 工艺流程的选择与论证 第一节 近代炼锌方法的评述 第二节 湿法炼锌具体方法的评述 第三节 工艺流程的选择与论证 第四节 设计流程的优缺点第三章 主要技术经济指标的选择与论证 第一节 焙烧 第二节 浸出 第三节 净液 第四节

9、 电解 第五节 系统总指标 第六节 各项技术经济指标 第四章 技术条件的选择与论证 第五章 厂址的选择与论证 第六章 经济篇 第七章 三废治理及环境保护 第八章 湿法炼锌冶金计算 第一节 锌精矿沸腾焙烧冶金计算 第二节 锌焙烧矿热酸浸出黄钾铁矾法冶金计算 第三节 硫酸锌溶液净化冶金计算 第四节 锌电解沉积冶金计算 第五节 焙烧矿浸出渣挥发窑处理冶金计算 第六节 挥发窑氧化锌处理冶金计算 第七节 年度综合物料平衡计算 第九章 主要设备的选择与计算 第一节 焙烧矿的浸出部分设备选择与计算 第二节 氧化锌浸出部分设备选择计算 第三节 浸出液净化部分设备的选择与计算第四节 其它设备的选择与计算 结 论

10、 致 谢 参考文献 附 录 6本课题的研究内容湿法炼锌工艺流程的选择与论证；主要技术经济指标的选择与论证：技术条件的选择与论证；厂址的选择与论证；湿法炼锌冶金计算；主要设备的选择与论证计算。7 本课题进程第 1 周： 资料收集 第 2 周： 湿法炼锌物料平衡计算第 3 周： 工艺设备选型、图纸的绘制 第 4 周： 论文成文、修改；论文评阅、答辩 8、 已查阅参考文献：1. 编写组.铜铅锌冶炼设计参考资料中册M，冶金工业出版社，1978.62. 编委会.铅锌冶金学M，科学出版社，2003.33. 陈国发.重金属冶金学M，冶金工业出版社，1992.54傅崇说.有色冶金原理M，冶金工业出版社，198

11、95陈枫.有色冶金工厂设计基础M，江西理工大学，2002.26万林生.冶金工程专业课程设计指导书M，江西理工大学，2003.17刘天齐.环境保护概论M，中国环境科学学会环境教育委员会编印，1980.78唐永銮，刘育民.环境学导论M，高等教育出版社，1987.99邱竹贤.有色金属冶金学M，冶金工业出版社，198810.杨家宝.冶金工业经济学M，冶金工业出版社，1986.611.北京有色冶金设计研究总院.重有色金属冶炼设计手册铅锌铋卷M，冶金工业出版社，199612.彭容秋.有色金属提取冶金手册M，冶金工业出版社，199213.杨显万，邱定蕃.湿法冶金M，冶金工业出版社，199814.梅光贵.湿法炼锌学M，中南大学出版社，2001 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日