粗锌精馏发展趋势

国际上大多数的锌熔炼厂，为提高锌精馏塔的生产能力，都趋向采用大型塔盘。塔盘大型化能提高单塔产量和劳动生产率，并能降低能耗。国际上的锌熔炼厂一般采用1280mm×624mm×180mm标准化塔盘，有的采用1372mm×762mm×190rnm的大塔盘，效果显著。中国长期沿用990mm×457mm×163mm的小塔盘，80年代中期开始采用1372mm×762mm×190mm的大塔盘 。2100433B

经粗锌熔化炉混匀的锌液连续均匀地加入铅塔，铅镉燃烧室温度严格控制在1423-1473K之间，以使锌和镉强烈燕发。液体金属由各层蒸发盘的溢流孔流向下层蒸发盘时，与上升金属蒸气充分接触，一方面为锌液提供充分的受热蒸发机会，另一方面则为上升气流中所挟带的蒸气压较低的铅、锡等金属蒸气也提供充分的冷凝机会。气液体金属如此多次接触交换，流向塔底的液体金属含锌越来越少，经铅塔最下层流入熔析炉内。熔析后的产品分为三层：下层为含锌铅，中层为硬锌(含铁锌)，上层是熔析锌。上升的金属蒸气进入分馏器后，由于温度较低，蒸气压低的金属蒸气逐渐冷罐，经历塔盘层次愈多，蒸气中含锌愈高，最后进入高福锌冷凝器冷凝成含锡锌的液体。含镉锌液体随后进入镉塔，镉塔蒸发器温度为1073K左右，如在铅塔中一样进行蒸发冷凝，进入塔顶镉冷凝器的富镉蒸气冷凝为高镉锌，在塔最下层产出的精馏锌。汇入精锌接受沪。经浇铸成锌锭。精馏锌的收率为95%-96%，锌总回收率99.2%，产出每吨精锌的燃料消耗0.4-0.5t标准煤，电耗约74kW/h 。

粗锌精炼的主要设备。包括铅塔和镉塔两个主要部分。每塔均由塔本体、燃烧室和空气预热器组成。与铅塔相联的有粗锌熔化炉、高福锌冷凝器和熔析炉，与锅塔相联的有高镉锌冷凝器和精锌接受炉。

塔体由若干块长方形塔盘重叠安装而成，塔盘之间的砌筑面必须严密不漏。塔的下半部砌在燃烧室中，使流经塔内的蒸气压较大的金属蒸发，故此部分称为蒸发器。上下相邻两个塔盘的底孔成180°交错，使塔内金属液体和蒸气按“之”字型通路下流与上升，以保证气、液两相之间具有良好的传热传质条件 。

锌熔炼产出的粗锌一般含有1%-3%的杂质，其中有蒸气压比锌低的锑、铅、铟、镓、铜、锡、锗、铁和比锌高的砷、镉。溶解有杂质金属的粗锌在每一个蒸发或冷凝的过程中，蒸气压大的金属会较多地富集在气相中，因此，通过控制适当的蒸发和冷凝温度，经过多次蒸发和冷凝，便能除去粗锌中的杂质。粗锌的精馏是在一种专用的锌蒸馏塔内完成的.粗锌首先在高于锌沸点温度的铅塔内连续进行多段蒸发与冷凝分离除去蒸气压比锌低的锑、铅、锢、镓、铜、锡、锗和铁等杂质金属，而后在温度低于锌沸点温度的锡塔内连续进行多段蒸发与冷凝，除去蒸气压比锌高的砷、镉杂质金属，获得纯度为99. 99%~99. 999%的精馏锌 。

粗锌精馏(rectification of crude zinc)是指在精馏塔中进行多段蒸发与冷凝除去粗锌中杂质产出精锌的过程，为火法炼锌流程的重要组成部分 。

除银后的铅含锌0.6%-0.7%，从粗铅除锌的精炼又称第二次精炼，所用方法有氧化精炼、氯化精炼、碱法精炼和真空精炼四种方法 。

连续精馏装置，包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。

连续精馏典型操作如：精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔顶,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降,进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。

连续精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相，从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比，称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。2100433B