电池锌的工业生产实践
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇电池锌的工业生产实践范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：本文通过对电池锌锭的实际生产情况进行分析，找出原料、加料量、产出率、温度等因素对电池锌Fe含量的影响。
关键词：产出率；蒸气压；电池锌
中图分类号： TF124 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）02-176-2
1 概述
电池锌锭是韶冶的一个附加值较高的高端产品，在优化工厂产品结构，提高工厂的市场竞争力方面有着重要的地位。电池锌的化学质量要求高（含Fe
2 理论分析
2.1 工艺流程
电池锌锭的工艺生产流程如图1所示。
2.2 理论计算
不同温度下金属的蒸气压公式：LgP=-A/T+B-CLgT-DT[1]，其中ABCD的数值如表1所示。
B#塔的燃烧室温度随着各精馏炉炉况的不同，将温度控制在1080-1200℃的范围里，然而燃烧室在不同的温度范围里，回流部温度都不超过900℃。在这样的条件下，利用蒸气压公式得如表2所示数据。
由以上数据可以看出，随着温度的升高，铁的含量增大，但是10-7小于低铁成分中对铁的要求（1.5ppm），那么是什么原因导致电池锌中Fe的含量这么高？
2.3 影响因素分析
2.3.1 原料成分
精馏炉B#锌是电池锌生产工艺的唯一原料。鼓风炉粗锌在经过精馏炉蒸馏后，经下延部进入精炼炉，馏余物在大池内充分的熔析分层，溢流入小池即为精馏炉B#锌，由此生产工艺产出的B#锌化学质量较为稳定，B#锌含Fe见表3，B#锌Fe的含量
2.3.2 温度因素
锌液经加料管进入精馏炉炉体，在塔盘内“之”型[2]缓慢流动，得以充分的加热，产生的锌蒸气进入回流部冷凝回流，锌蒸气中大部分高沸点杂质在此过程得到去除，未冷凝回流的锌蒸气进入冷凝器充分冷凝，得到液体电池锌。
锌蒸气的热量来源于精馏炉的燃烧室煤气燃烧，燃烧室温度的控制则通过对煤气和空气量配比的调节。燃烧室温度稳定是锌蒸气稳定的重要保障，如果燃烧室温度不稳炉内蒸气压随之波动，那么精馏炉加料器处将会出现抽风涨潮现象，精馏炉产出的电池锌含Fe波动也将加大。随着精馏炉炉龄的增加，塔盘结渣以及高沸点杂质在塔盘内的累积，“三气通道”也出现不畅，为了精馏炉内部能继续维持稳定的蒸气压，燃烧室的温度需相应增加，各部调温条件所剩不多，此时的精馏炉的电池锌化学成分的波动加剧，如表4所示。
2.3.3 加料量
锌液经过加控器、加料器、流管进入塔盘。锌液温度在500℃左右，经过传热达到沸点温度907℃。如果料量突然增大，锌液就需要更长的时间进行热交换，则有效蒸发面积减小，蒸发量减少；料量突然减少，炉内低温的锌液量突然减少，则有效蒸发面积增加，蒸发量突然增加。料量的不均匀，精馏炉内部锌蒸气压力不均衡，进入冷凝器的蒸气忽大忽小，这种现象将会导致回流部冷凝回流的效果降低。
过去精馏炉依靠锥型的堵头调控入炉料量，此种料量控制方法受到熔化炉锌液液位的影响，液位高流速快，液位低流速慢，采用堵头控制的加料方法难以维持稳定的入炉料量，产出的精锌难以达到电池锌的标准。现在采用杆杆原理控制锌液入炉料量的方法，入炉料量趋于均匀稳定，成功批量的生产出电池锌，现在年产电池锌约17000吨。
2.3.4 产出率
锌蒸气进入回流部，部分锌蒸气在回流部冷凝回流后，其余锌蒸气则通过塔顶流槽进入冷凝器冷凝为液体电池锌。回流部有着自己的冷凝极限，如果锌蒸气量大超过了回流部的能力，回流部将难以发挥冷凝回流的功能，大量的锌蒸气将会进入冷凝器。大部分高沸点杂质（Pb、Fe）被锌蒸气携带入冷凝器后冷凝进入锌液，电池锌杂质含量随着锌蒸气量的增大而增大的。从表5中可以看出，在班产量C≤10t时，电池锌锭的化学成分相对稳定，目前每班的加料量控制在18-19t，即在产出率控制在50%以内，合格率可达百分之百。
2.3.5 其他因素
2.3.5.1 熔化炉温度
锌液经过加控器、加料器、流管进入塔盘。熔化炉的锌液温度低流动性差[3]，浮渣多，影响料量的均匀性。锌液温度过低进入炉体后，对塔盘带来一定的冷冲击，蒸发量也会受到很大的影响；过高则导致锌氧化严重，造成锌损失。生产实践表明，熔化炉温度在550℃有较好的效果。
2.3.5.2 操作因素
从整个生产流程来看，并不是一个安全封闭的生产工艺，电池锌从冷凝器底座出来进入锌包，转运至楼下铸锭线，进行浇铸。除了原料带铁，现场施工的铁屑、焊渣都有机会进入。
3 结束语
生产实践表明，在精馏炉生产电池锌的工艺流程中，影响电池锌稳定生产的主要原因是精馏炉内能否产生压力稳定锌蒸气，锌蒸气稳定的关键则在于燃烧室煤气能否稳定燃烧、入炉料量能否均匀控制。
参 考 文 献
[1] 傅崇说编.冶金溶液热力学原理与计算[M].冶金工业出版社，1979.
[2] 有色冶金炉设计手册编委.有色冶金炉设计手册[M].冶金工业出版社，2001.
[3] 铅锌冶金学编委会.铅锌冶金学[M].科学出版社，2003.