铅、锌精矿烧结车间设计(design of sinter plant of lead or/and zinc concentrate)

以硫化铅精矿或铅锌混合精矿为原料，配以熔剂、返粉和烟尘，通过烧结焙烧，获得能满足鼓风炉熔炼要求的烧结块的车间设计。是铅冶炼厂设计和锌；台炼厂设计组成部分。烧结焙烧是使硫化精矿焙烧脱硫并烧结成坚实多孔的块状物的过程，简称烧结。铅、锌精矿烧结车间一般包括配料、混合、制粒、烧结及返粉破碎、筛分和冷却等部分。

铅、锌精矿烧结车间设计内容主要包括工艺流程选择、设备、车间配置和技术指标。

简史20世纪初，硫化铅精矿采用间断作业的烧结锅烧结，稍后出现了吸风烧结机，烧结过程发展为连续作业。50年代澳大利亚布罗肯希尔联合熔炼公司(BrokenHillAssociatedSmeltersPtyLtd.)的皮里港(PortPirie)铅厂开始采用鼓风烧结机，烧结烟气中的二氧化硫浓度得到提高，在铅、锌烧结设计中获得推广应用。

1964年，中国沈阳冶炼厂将吸风烧结机改为鼓风烧结机，1971年株洲冶炼厂设计新建一台鼓风返烟烧结机，提高了烧结烟气中的二氧化硫浓度并可用于制酸。

工艺流程选择硫化铅精矿或铅锌混合精矿烧结工艺流程见图1。其主要工序包括配料、烧结和返粉破碎。

(1)配料。有堆式配料和仓式配料，堆式配料占地面积大，所以设计一般采用仓式配料。(见重金属冶炼厂原料准备车间设计)

(2)烧结。设计大多采用鼓风烧结。鼓风烧结是从烧结料层底部点火向上鼓风，使焙烧反应和烧结层由料层底部向上移动的烧结过程。烟气含二氧化硫浓度较高，可用于制酸的烟气中的含硫量约占原料含硫量的50%。二氧化硫低的烟气，需经返烟烧结，即用烧结产出的低浓度二氧化硫烟气代替部分空气返回烧结，以提高烟气中二氧化硫的浓度。返烟量可根据经济效益和环境保护要求选定。一般鼓风烧结的返烟系统见图2。

图1 硫化铅精矿或铅锌精矿烧结工艺流程

(3)返粉破碎。烧结返粉是返回烧结作业的烧结碎料，简称返粉。为保证60%以上的返粉粒度小于6mm，设计通常选择三段或四段破碎。热返粉的冷却设在细碎前称冷破流程；设在细碎后称热破流程。冷破流程可加长水分向返粉内渗透的时间，返粉含水均匀，并可改善操作环境，设计较常采用(图3)。

设备大多采用直线烧结机。该机为由驱动装置沿风箱上部机架导轨向尾部推动的若干呈直线排列的烧结小车组成的烧结设备。其规格以风箱有效面积(即风箱宽度与全部风箱总长度的乘积)表示。设计可按烧

结机脱硫强度或床能率求出所需风箱面积，通常多按脱硫强度计算，其计算式为：

式中F为所需风箱面积，㎡；Q_s为日脱硫量，t/d；q_s为烧结机脱硫强度，t/(㎡•d)；t为日实际开车时间，h，通常取20～22h。烧结机一般不设备用机。

图3 返粉四段破碎流程

(虚线所示为热破流程)

车间配置75～110㎡烧结机单台配置，主厂房跨度可选18～21m；24～50㎡烧结机单台配置，主厂房跨度可选15～18m。风机房一般设置在主厂房底层或厂房附近。车间配置见图4。

图4 烧结车间立面配置

1-圆盘给矿机；2-圆筒给矿机；3-梭式布料机；4-点火炉；5-直线烧结机；6-单辊破碎机；7-齿辊破碎机

技术指标鼓风烧结的主要技术指标为