Nguyên tố Zn S Pb Fe
Hàm lượng (%) 52.93 29.49 1.48 7.98
Để tận dụng nguồn quặng oxit kẽm phong phú tại địa phương (Zn: 18% ~ 25%), trong quy trình sản xuất của nhà máy có dây chuyền lị quay để thu hồi bột oxit kẽm từ quặng
23 kẽm oxit, có thể cung cấp 1/3 lượng kim loại, giảm bớt quy mô và chi phí đầu tư cho hệ thống thiêu đốt sản xuất axit.
Các cơng nghệ chính của dây chuyền luyện kẽm bao gồm:
- Công nghệ thu hồi bột oxit kẽm từ quặng kẽm oxit bằng lò quay. Nguyên liệu đầu vào: quặng kẽm oxit (Zn: 18-25%);
- Công nghệ thu hồi bột oxit kẽm (bột thiêu) từ tinh quặng kẽm sunfua bằng lò tầng sôi. Nguyên liệu đầu vào: tinh quặng kẽm sunfua (Zn≥50%), là sản phẩm của quá trình tuyển nổi quặng;
- Cơng nghệ hịa tách và xử lý bã; - Công nghệ điện phân và đúc kẽm thỏi.
3.2.2.1. Cơng nghệ thu hồi bột kẽm oxit bằng lị quay
Nguyên tắc cơ bản của cơng nghệ luyện kim bằng lị quay là dựa vào tính bốc hơi (tính chất thăng hoa) của kim loại kẽm, ơxít chì và sunfua chì tốt, khống chế ở nhiệt độ nhất định làm cho chúng hoàn nguyên và thốt ra khỏi liệu, sau đó thu hồi chúng ở dạng bụi. Cịn các tạp chất khác, các kim loại hay ơxít kim loại khó bốc hơi nằm trong xỉ.
Q trình xẩy ra trong lị chia làm các vùng sau:
- Vùng nhiệt độ 700 – 8000C chiếm khoảng 1/4 chiều dài lò xảy ra phản ứng phân hủy hydrat, cacbonat và bay hơi nước.
- Vùng nhiệt độ 800 – 1.2000C chiếm khoảng 2/4 chiều dài kì xảy ra các phản ứng hoàn nguyên.
2C + O2 = 2 CO
ZnO + CO = Zn + CO2 2Zn + O2 = 2ZnO
Kẽm sau khi được phân huỷ và hoàn nguyên ở nhiệt độ 1100-11500C, hơi kẽm một phần sẽ được ơxi hố cùng với phần cịn lại được hút, đẩy về buồng ơxi hố và tiếp tục ơxi hố hồn tồn tạo thành ZnO.
- Vùng nhiệt độ 1.200 – 8000C chiếm khoảng 1/4 chiều dài lị tiếp tục các phản ứng hồn ngun chưa xảy ra hết trong vùng 2. Bã xỉ sau khi ra khỏi lị chảy qua máng dẫn có sàng để sàng thu hồi than cám còn dư đưa quay lại sản xuất. Số còn lại được làm nguội bằng nước sau đó đưa vào bunke để chứa, tái sử dụng đóng gạch cao cấp.
24
Đá vơi nghiền-
sàng ≤10mm
Gia cơng sàng- nghiền (cỡ hạt ≤10mm)
Chất hồn ngun than
cám nghỉền-sàng ≤5mm
Phối liệu
Máy cấp liệu
Luyện hoàn nguyên trong lò
ống quay (từ: 800 – 12000C)
Cấp gió Kênh dẫn lắng bụi
Kênh làm nguội
Kênh phân phối
Buồng thu bụi túi vải Nhập kho Xỉ lò Làm nguội Thải xỉ Bột kẽm ơxit Khí sạch Khí lị + Bụi
Bụi hồi liệu
Quặng kẽm oxit/CT chứa kẽm
(HLTB: 18–25% Zn)
Bột kẽm ơxit
Ống khói Thiết bị hấp thụ
25
Thuyết minh quy trình:
Cơng đoạn chuẩn bị liệu
Mục đích việc chuẩn bị liệu là để tăng cường khả năng tiếp xúc giữa quặng, than và trợ dung, tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng hoàn nguyên dễ dàng xảy ra, hạn chế các sự cố trong quá trình luyện như liệu cháy khơng hết, nhiệt độ lị khơng ổn định, tỉ lệ thu hồi thấp...
Nguyên liệu đầu vào là quặng oxit kẽm có hàm lượng 18 – 25% và các chất thải công nghiệp chứa kẽm (hàm lượng Zn≥10%).