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真空蒸餾爐工作原理

發布時間:2023-02-03 05:44:08

㈠ 熱鍍鋅鋅鍋三元合金渣怎麼去除

鋼材熱鍍鋅鋅渣是鋼鐵板帶或結構類工件熱浸鍍鋅時,從鋅鍋的表面或底部撈出的,可以鑄成錠的,鋅含量超過80%的固體廢物,不包括溶劑法熱鍍鋅過程中產生的廢熔劑、助熔劑和集(除)塵裝置收集的灰塵,以及採用化學法電鍍鋅所產生的鋅渣泥,以及其它被列為危廢類的鋅渣,以下簡稱鋅渣。

4 鋅渣的成分

4.1鋅渣的主要成分為鋅和少量鋁、鐵,及熱鍍鋅時加入的銻、稀土等合金元素,具體如表1所示。

表1 鋅渣的主要成分

4.2 混合鋅渣鋅含量不低於80%。

4.3 當鋅渣中含有其它合金元素時,須分開處理。

5 鋅渣的處置

從鋅鍋的表面撈出的頂渣或從鋅鍋底部撈出的底渣分別倒入渣模內鑄成塊狀。不得混入溶劑法熱鍍鋅過程中產生的廢熔劑、助熔劑和集(除)塵裝置收集的粉塵,也不得混入鋅灰、垃圾等雜質,確保其

純度和清潔衛生。鋅渣塊應於室內存放,應注意防雨、防潮,防止化學物質腐蝕。

6 回收利用方法的選擇

6.1 生產鑄造用鋅合金錠

當按照GB/T1175的要求,採用鋅渣生產鋅合金鑄件原料錠時,推薦採用熔析和精煉處理,除去鋅渣中的大部分氧化雜質和鐵鋁類化合物,獲得低雜質含量的鋅合金熔體,經檢測雜質含量符合GB/T1175

以後,鑄錠包裝。

6.2 生產鋅錠

當按照GB/T470的要求,採用鋅渣生產高純度的鋅錠時,推薦採用熔析和精煉處理後的鋅合金熔體,進一步進行真空蒸餾處理,將鋅蒸汽收集冷凝,獲得高純度的液態鋅,經檢測純度符合GB/T470以後,鑄錠包裝。

6.3 生產氧化鋅粉

當按照YS/T 1051的要求,採用鋅渣生產氧化鋅粉時,推薦採用熔析和精煉處理後的鋅合金熔體,進一步進行常態蒸餾處理,鋅蒸汽氧化成氧化鋅粉,經檢測純度符合YS/T1051以後,收集後包裝。

7 回收利用流程

7.1 熔析和精煉處理

鋅渣熔析和精煉處理方法如下:

a)採用熔析精煉爐將鋅渣熔化、升溫到580~600,並通入精煉氣體進行精煉處理。鋅渣內的氧化類和鐵鋁類雜質上浮成為浮渣,從熔體內撈出,進一步處理;鋅渣內的鐵鋅類化合物下沉成為底渣,留在爐子底部,從熔體內分離,進一步處理;中部獲得低雜質含量的鋅合金熔體;

b) 低雜質含量的鋅合金熔體可以進一步進行蒸餾處理,也可鑄錠作為鋅合金鑄件原料;

c) 當作為鋅合金鑄件原料錠時,須向客戶提供標注主要成分的質量保證書;

d) 將精煉浮渣採用球磨、篩分和風選等方法,使含鋅的金屬類物質分離出來,返回鋅渣庫,二次循環回用,雜質作為固廢處理;

f) 精煉底渣收集起來,按照7.4另行處理;熔析和精煉處理的工藝流程如圖1所示。

7.2 真空蒸餾法制備鋅錠

將熔析和精煉處理後低雜質的鋅合金熔體加入真空蒸餾爐,在密封狀態繼續升溫至900~910,並利用真空泵進行減壓蒸餾,使得鋅合金熔體中的鋅以蒸汽的形式分離開來,將鋅蒸汽引入冷凝器,進行冷卻,鋅蒸汽便冷凝成高純度鋅液,鑄成鋅錠,符合GB/T470的規定。蒸餾殘余物主要為鋅鐵、鋁鐵合金,按照7.4另行進行處理。真空蒸餾法制備高純度鋅錠工藝流

㈡ 請說說「鋅的二次冶金」的定義和其有關工藝

你看好了
鋅的二次冶金

摘要 :本文介紹世界和我國的二次鋅資源的現狀和利用情況,以及二次鋅資源的來源方向。主要介紹全球先進的二次鋅的提取冶煉新技術,整合以便我們能更好的創新,為研究出一套更能完全、安全,無煙塵、無毒、環保的冶煉二次鋅資源的技術奠定基礎。
關鍵字:二次鋅資源、存在情況、再生、技術方法
一 世界和我國的鋅二次資源情況
鋅是目前世界上循環利用較好的金屬之一,二次鋅資源已成為鋅生產的重要原料,全球30%鋅來源於二次鋅資源,再生鋅年產量高達290萬噸,西方發達國家不僅有一系列專業二次鋅冶煉廠,而且主要鋅冶煉廠也從事二次鋅的回收處理,尤其是近幾年由於鋅精礦供應日趨緊張, 國外等3著名鋅公司均紛紛改變原料結構,採用電弧爐煙塵等二次鋅資源作為鋅冶煉的主要原料。鋅是我國傳統的優勢資源,其使用領域十分廣泛。鋅能和多種有色金屬製成合金用於機械製造業、製造各種精密鑄件以及鍍鋅作業。據美國鋅貿易公司估計,目前全世界每年消耗金屬鋅及鋅化合物的金屬約1000萬噸。70%是從礦石中提取的,;另外有30%是利用再生原料生產的。美國礦務局估計,2000年美國再生鋅占鋅消費總量的40%。美國每年生產再生鋅12萬噸以上。再生氧化鋅3.5萬噸。國際鋅協會估計。世界再生鋅產量的增長速度3倍於原生鋅。到2005年再生鋅佔世界鋅消耗量的40%。
隨著我國地質勘探工作的萎縮、資源開采強度的不斷提高及冶煉能力的過快增長,我國鋅資源的優勢格局已經發生了改變。我國的鋅凈出口量,包括合金中含的鋅,自2000 年以來一直呈逐漸減少的趨勢,中國鋅供應由過剩轉為短缺。 在金屬鋅的使用過程中,會產生許多含鋅的二次資源,這些資源是回收鋅的重要原料。在我國,一方面,鋅精礦原料供應日趨緊張,已成為影響鋅冶煉廠發展的關鍵因素;另一方面,國內二次鋅資源利用剛起步,再生年產量不到10萬噸,不到精鋅產量的5%。尚未形成規模,與西方工業國家相距甚遠, 為保證我國鋅資源產品對國民經濟的有效供給,推進鋅工業的可持續發展,緩解資源的供需矛盾,有必要重視鋅二次資源的回收治理工作。
盡管鋅作為一種主要是增強其他材料的使用性能的功能性材料,人們主要是依靠開發礦產資源來獲得金屬鋅。按目前普遍實行的統計口徑過去很長一段時期里,礦產鋅的產量在世界鋅總產量中所佔的比例都在90%以上。近年來,隨著循環經濟理念的逐步建立,人們日益重視二次資源的回收利用循環復用。
二 二次鋅資源的來源構成
二次鋅資源包括1 熱鍍鋅行業,熱鍍鋅廠長生的鋅灰,鋅浮渣和鍋底渣
2 化工及化學品生產,鋼鐵廠煉鋼過程產生的煙日鋅和鋅合金零件,例化工廠及冶煉廠的工藝副廠品以及其他含鋅廢料。
3 鋅加工行業和回收行業。廢黃銅料、壓鑄廢料、煙塵、鍍鋅廢渣及廢邊角鋅片,鍍鋅鋼廢料、熱鍍鋅渣及廢舊鋅錳電池,生產中產生的廢料主要來源於鍍鋅鋼生產過程和汽車、建築物及其它製品的加工過程,連續鍍鋅鋼生產線產出的廢渣量一般約為產品產量的0.5%-2%;汽車、洗衣機、冰箱等設備的生產與裝備過程廢料產生量較大,其中汽車行業廢料產生率約為28%-30%;回收的廢料主要為報廢的汽車、家用電器、空調、高速公路路障及路燈柱等含鋅部件。全球范圍內,鍍鋅廢鋼的收集量正在逐年上升,1995年全球鍍鋅鋼廢料回收量為6500萬噸。據國際鋅協會的數據,歐洲再生鋅的基本原料來源是:黃銅42%;鍍鋅渣27%;壓鑄廠品廢料16%;鋼鐵工業港絪塵6%;鋅材料加工半成品廢料6%;化學工業鋅廢料2%;其他1%。二次鋅資源的成分波動很大,幾種主要物料的組成(質量分數)如下:
鋅輝(熱鍍鋅過程中的氧化物):Zn 60%-85%,Pb 0.3%-2.0%.AL 0%-0.3%,Fe 0.2%-1.5%,Cl 2%-12%;
鍋渣(熱鍍鋅過程形成的合金,類似於硬鋅):Zn 96%,Fe 4%;
電弧爐煉鋼煙塵(其他成分取決於廢鋼原料):Zn 15%-25%,二次鋅源的來源及組成差異很大,回收處理過程中要針對不同原料採取不同的工藝,以達到最大限度回收復用目的。
三 鋅的二次冶金生產技術,
二次鋅資源的冶金技術包括:火法工藝,濕法工藝活法工藝中魏式爐揮發生產工業氧化鋅作為濕法煉鋅的原料;電爐處理生產金屬鋅粉;橫罐或豎罐蒸餾牛產粗鋅;或是作為燒結配料用熔煉法處理,還有真空冶金技術,物理法等等。
鋼鐵廠高鋅含鐵塵泥處理工藝其中物理法處理工藝主要有兩種:磁性分離和機械分離。磁性分離是利用鋅富集在磁性較弱粒子中的特性,採用磁選方法富集鋅元素。該方法用於高爐粉塵時,要增加浮選除碳工藝,以提高磁性分離的效率。機械分離是利用鋅一般富集在較小粒度中的特性,採用離心的方式富集鋅元素。機械分離按分離狀態可分為濕式分離和乾式分離。磁性分離工藝較簡單、易行,其主要缺點是鋅的富集率較低;機械分離除工藝簡單易行外,對處理後的粗粉可直接用於煉鐵,但該法的操作費用較高,富鋅產品的鋅含量過低,價值較小。一般,物理法只作為濕法或火法工藝的預處理。
濕法處理鋅廢料的冶金技術近年來發展較快,主要是溶劑萃取劑技術的發展最近為鋅回收行業所認識,預計未來十年其應用將會日益增多。具有代表性的工藝是西班牙Tecnicas Rejunidas公司開發的Zincex Process法和MZP,該法的特點是廢鋅料經硫酸或鹽酸溶解後,利用有機萃取劑的高選擇性,將鋅離子從溶液中萃取出來,並實現與其他雜質分離,達到提純的目的。該公司建有8000噸每年的工廠,處理再生鋅原料,產品可以是電鋅、超純硫酸鋅或超純氧化鋅。萃取劑是D2EHPA的煤油溶液。 濕法處理工藝濕法工藝一般用於中鋅和高鋅塵泥的處理。氧化鋅是一種兩性氧化物,不溶於水或乙醇,但可溶於酸、氫氧化鈉或氯化銨等溶液中。濕法回收技術就是利用氧化鋅的這種性質,採用不同的浸取液,將鋅從混合物中分離出來,工藝流程如圖1所示

根據選擇浸出液的不同,濕法處理工藝又可分為以下幾種:酸浸,浸出反應如下:Zn+H2O=Zn2++H2O; 鹼浸、 培燒、鹼浸。
濕法工藝有以下特點:1)當塵泥中鐵酸鋅含量較高時,鋅的浸出率低,同時浸渣中鋅含量較高,不能作為原料在鋼鐵廠循環利用,也滿足不了環保提出的堆放要求;
2)設備腐蝕嚴重,處理過程中引入的硫、氯等易造成新的污染;
3)與鋼廠現有技術不配套。
火法處理冶金含鋅塵泥的主要工藝有直接還原法:回轉窯法。回轉窯工回轉窯工藝( 簡稱SPM法) 是住友重工業公司鋼鐵廠從廢料中分離鋅並回收含鐵料而發展起來的。其工藝流程見圖下。把鋼廠內各種來源的廢料放入泥漿池內進行混合, 然後過濾, 在旋轉乾燥器內乾燥。混合料與細的無煙煤一起裝入還原窯, 通過燃燒靠近回轉窯出料端沿軸向布置的燃燒器內的焦爐煤氣和空氣來加熱。窯內的爐料足以加熱到部分地軟化和熔化並在窯襯上富集形成結瘤掛圈, 回轉窯高溫帶的成球棒把這些料從窯壁上刮下, 並沿窯壁滾動形成小球或顆粒。廢料中鋅的氧化物被還原成金屬鋅, 在窯溫下蒸發並與排出的其煙氣一起離開回轉窯。當煙氣在排放系統中冷卻時, 一部分鋅氧化成細小的固體顆粒並被收集在布袋式除塵器內。直接還原的鐵產品排入回轉冷卻器內, 用大量的水進行快速冷卻。然後用篩孔為7 mm 的篩子篩分, 粒度大於7 mm 的直接還原鐵送至高爐, 剩下的全部送往燒結廠。
工藝特點: 不需造球, 還原出的產品30%( 粒度大於7 mm) 可直接作為高爐原料使用, 剩下約70%的粉末須重新燒結。還原爐內原料填充率僅為2%, 金屬化率為75%, 因此產品質量差, 生產效率較低。另外,該工藝設備龐大、投資大、成本較高。
轉底爐法。 轉底爐法是將高鋅含鐵塵泥、碳粉和粘結劑混合造球。生球經烘乾後置於轉底爐內,當轉底爐轉動時生球被加熱,至1100 °C左右時氧化鋅被還原,還原出的鋅被蒸發並隨煙氣一起排出,經冷卻系統時被氧化成細小的固體顆粒而沉積在除塵器內。轉底爐處理含鋅塵泥有許多優點,但也有不足之處,例如:粉塵中脈石成分(大於30%)在直接還原處理後仍保留在金屬化球團中;如塵泥含鋅高,直接還原處理後的金屬球團中仍含有較高的鋅(大於0.3%)和硫(大於0.3%),這些問題都將影響金屬化球團的進一步有效利用。國外加熱轉底爐通常用天然氣,但我國天然氣資源不足,因此,需考慮我國具體條件下,轉底爐的加熱氣源問題.

真空冶金技術在鋅二次資源再生中的應用
真空法回收鋅的原理。在鋅二次資源中常伴有鐵、鋁、鉛、錫、鍺、銦、銀、銅等雜質, 採用真空蒸餾的方法從二次資源中回收鋅是基於二次資源中所含元素在純金屬狀態下飽和蒸氣壓的差異。在同一蒸餾溫度和一定的真空下, 蒸氣壓大的金屬就會優先揮發,蒸氣壓小的金屬就會少揮發或者不揮發。純金屬的蒸氣壓隨溫度的高低而異, 利用克勞修斯- 克萊普朗方程可得到其與溫度具有如下的關系
真空法回收鋅的實例。昆明理工大學真空冶金及材料研究所1991年研發了真空蒸餾處理熱鍍鋅渣提取金屬鋅的工藝技術及其設備卧式真空蒸餾爐, 使用該設備得到產品的化學成分如表1 所示[ 實踐證明控制適當的蒸餾條件, 鋅的直收率可達83.3%~86.33%, 所得鋅錠化學成分能夠達到國家2# 鋅標准。其工藝流程如下圖,

再生鋅潛力巨大,「如果鋅的二次金屬回收率達到消費量的30%,意味著我國每年可回收90萬噸鋅,這將在很大程度上緩解鋅資源的壓力」。中國有色工程設計研究總院原副院長兼總工程師蔣繼穆昨日在上海表示。蔣繼穆提出,重視再生資源的回收利用也是解決我國鋅資源短缺的有效途徑。在我國,鋅的二次資源回收利用重視不夠,處於自流狀態,沒有形成產業。據統計,我國近五年來再生鋅產量占消費量的比例為0.97%-3.5%之間,而發達國家鋅的二次資源回收率已經達到鋅產量的30%,可以看出我國再生資源利用程度相當低。蔣繼穆表示,對二次鋅資源回收,國家有關部門必須引起高度重視。首先是對用鋅量最大的鍍鋅鋼材的廢雜料集中收集,集中在能有效回收鋅的專門煉鋼廠處理。其次要加快研究步伐,盡快突破廢干電池經濟有效的回收工藝。除氧化鋅塗料難以回收外,鋅材、壓鑄合金,銅鋅合金等只要注意收集,均能較易回收其有價金屬。
四 結束語
目前鋅的二次冶金已幫助相關企業處理了多種鋅二次資源, 解決了企業長期積壓的廢棄物, 為有色金屬的再生提供新方法。在所取得的成果的基礎上,研究企業將進行不斷的完善和深入的研究其他有色金屬的再生利用。採用進行鋅二次資源的再生利用能從源頭上減少或消除環境污染, 符合建設資源節約型、環境友好型社會的發展道路, 為有色行業為節能減排貢獻一份力量。
五 參考文獻
鋼鐵廠高鋅含鐵塵泥二次利用的發展趨勢 彭開玉, 周雲, 王世俊, 李遼沙, 王海川,
( 安徽工業大學冶金與資源學院, 安徽馬鞍山243002)
二次鋅資源回收利用現狀及發展對策 肖松文,肖驍,劉建輝,馬榮駿
(長沙礦冶研究院研究開發中心)
真空冶金技術在鋅二次資源再生中的應用進展 韓龍, 楊斌, 戴永年, 劉大春, 楊部正
( 昆明理工大學真空冶金國家工程實驗室, 雲南昆明650093)

㈢ 原油實沸點蒸餾實驗常壓蒸餾為什麼將溫度降低至100攝氏度以下

減壓蒸餾
也稱真空蒸餾。原油中重餾分沸點約370~535°C,在常壓下要蒸餾出這些餾分,需要加熱到420°C以上,而在此溫度下,重餾分會發生一定程度的裂化。因此,通常在常壓蒸餾後再進行減壓蒸餾。在約2~8kPa的絕對壓力下,使在不發生明顯裂化反應的溫度下蒸餾出重組分。常壓渣油經減壓加熱爐加熱到約380~400°C送入減壓蒸餾塔。減壓蒸餾可分為潤滑油型(圖3)和燃料油型兩類。前者各餾分的分離精確度要求較高,塔板數24~26;後者要求不高,塔板數15~17。 通常用水蒸氣噴射泵(或者用機械抽真空泵)抽出不凝氣,以產生真空條件。近年來發展的乾式全填料減壓塔(見填充塔)採用金屬高效填料代替塔板,可以使全塔壓力降減少到 1.3~2.0kPa,從而可以提高蒸發率,並減少或取消塔底水蒸氣用量。 全自動原油蒸餾儀
為了在同一爐出口溫度下使常壓渣油有最大的汽化率,減壓蒸餾都將爐出口至塔的管線設計成大管徑的形式(見彩圖),以減少壓降,進而降低爐出口壓強。減壓塔頂分出的餾分減(壓、拔)頂油,一般作為柴油混入常壓三線中,減壓一線至四線作為裂化原料或潤滑油原料,塔底為減壓渣油,可作為生產殘渣潤滑油(見溶劑脫瀝青)和石油瀝青的原料,或作為石油焦化的原料,或用作燃料油。

㈣ 常減壓蒸餾的原理,工藝流程

常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾。
常壓蒸餾原理:溶液受熱氣化,氣化的溶劑經冷卻又凝為液體而回收,回收的液體是較純凈的溶劑,從而使提取液濃縮。
減壓蒸餾原理:藉助於真空泵降低系統內壓力,就可以降低液體的沸點,有些有機物就可以在較其正常沸點低得多的溫度下進行蒸餾。

常壓蒸餾工藝流程:原油經加熱爐加熱到360~370℃,進入常壓蒸餾塔(塔板數36~48),塔頂操作壓力為0.05MPa(表壓)左右,塔頂得到石腦油餾分, 與初餾塔頂的輕汽油一起可作為催化重整原料,或作為石油化工原料,或作為汽油調合組分。常壓塔側線出料進入汽提塔,用水蒸氣或再沸器加熱,蒸發出輕組分,以控制輕組分含量(用產品閃點表示)。通常常一線為煤油餾分,常二線和常三線為柴油餾分,常四線為過汽化油,塔底為常壓重油(>350℃)。
減壓蒸餾常用於實驗,流程:
磨口儀器的所有介面部分都必須用真空油脂潤塗好,檢查儀器不漏氣後,加入待蒸的液體,量不要超過蒸餾瓶的一半,關好安全瓶上的活塞,開動油泵,調節毛細管導入的空氣量,以能冒出一連串小氣泡為宜。當壓力穩定後,開始加熱。液體沸騰後,應注意控制溫度,並觀察沸點變化情況。待沸點穩定時,轉動多尾接液管接受餾分,蒸餾速度以0.5~1滴/S為宜.蒸餾完畢,除去熱源,慢慢旋開夾在毛細管上的橡皮管的螺旋夾,待蒸餾瓶稍冷後再慢慢開啟安全瓶上的活塞,平衡內外壓力,(若開得太快,水銀柱很快上升,有沖破測壓計的可能),然後才關閉抽氣泵。

㈤ 為什麼物料合金在真空蒸餾中打開爐門前充氧氣

除去水中溶氧的方發有很多
1.加熱法(又稱熱力除氧):將水加熱即內可
2.鐵屑法(也用海容綿鐵):把鐵屑裝在一個柱形容器內然後讓水從中流過
3.除氧劑法(又稱化學除氧):在市場上有專門的水除氧劑將其加入水中即可
4.真空除氧:根據氣體溶解度隨壓力減小而減小將其減壓使氧氣逸出
以上是幾種比較常用的方法
除氧還有其它方法不局限於以上幾種
比如利用膜技術(常用於半導體工業)

㈥ 詳細介紹多效蒸餾器的工作原理及操作使用方法

太陽能海抄水蒸餾器 主題詞或關鍵詞: 太陽能 能源科學 蒸餾器 內容第二次世界大戰中,美國國防部製造了許多軍用海水淡化急救裝置,供飛行員和船員落水後取水用,這種裝置實際上是一種簡易的太陽能蒸餾容器。
對於微小的壓力降就會引起蒸汽的流動。在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間非常短的距離,基於這個原理製作的蒸餾器稱為短程蒸餾器。短程蒸餾器(分子蒸餾)有一個內置冷凝器在加熱面的對面,並使操作壓力降到0.001mbar。

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