专利名称：自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于氧化锌生产和煅烧设备技术领域，主要涉及的是一种自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备。
背景技术：
氧化锌粉是一种白色或微带黄色的细微粉末，广泛应用于陶瓷、橡胶、石油、玻璃、医药、化工等行业的重要化工原料之一。目前，氧化锌的生产工艺分为直接法、间接法和氨化法。10年前，直接法工艺主要是以用锌精矿为原料，经高温脱硫，氧化焙烧成焙砂，再加煤还原为锌蒸气，锌蒸气与空气氧化得氧化锌。现在主要用的原材料为锌灰一热镀锌，湿法炼锌行业的废灰等含锌化合物。该工艺产品纯度低，一般在90%--99.5%之间，杂质含量高，成本低；间接法是以金属锌为原料，把金属锌熔入蒸发坩锅内，加热气化，与空气氧化，经过冷卻用布袋捕集得到成品，不同的锌锭原料，生产出的氧化锌纯度也不一样，此工艺主要生产99.5%—99.7%的氧化锌。优点是含量高，产量大，工艺容易控制；氨化法是以含锌化合物为原料，经过复杂的湿法工艺生产的活性氧化锌，该工艺产品的优点:活性大，适合于橡胶类使用，能收到用量少交联度高的效果。上述三种方法，无论哪一种需要消耗大量的能源，致使氧化锌的生产成本居高难下。为了降低生产成本，大多生产企业会选择较经济的煤来生产氧化锌，由于煤在燃烧过程中会产生硫、灰尘及废渣等有害污染物，因此，还需要增加除尘、除硫等环保设备来避免环境污染，仍然会增加氧化锌的生产成本。另外，上述工艺均是间断式，不能连续生产，一般是一炉一次的生产，即生产完一炉氧化锌，清除炉渣后，再重新上料生产下一炉氧化锌，不仅费时，而且劳动强度非常大，严重限制了氧化锌的生产效率。再者，现有煅烧粉的生产设备与直收粉的生产设备是分离的，煅烧粉是对直收粉进行煅烧后获得，同样存在高能耗、高污染、生产效率低、生产成本高的问题。 发明内容本实用新型的目的由此产生，提出一种自燃环保型氧化锌生产和煅烧设备。利用原料自身的热焓生产氧化锌和煅烧氧化锌，通过连续性自动化的生产方式，达到节能环保、降低生产成本，降低劳动强度，提高生产效率的目的。本实用新型实现上述目的采取的技术方案是:一种自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备包括冷凝室、收粉室、引风机、包装设备、传送设备和氧化炉、熔锌室、氧化炉进料机，熔锌室连接在氧化炉的出口端，在熔锌室上设置有氧化炉进料机和熔锌锅燃烧器，氧化炉进料机的出料口部位位于氧化炉内，熔锌室的出料口通过连接管道与冷凝室连接，在冷凝室内设置有收粉设备，该收粉设备通过传送设备与包装设备连接，在收粉室内设置有收粉设备，该收粉设备经传送设备与包装设备连接；在所述熔锌室与冷凝室连接之间连接有煅烧炉和煅烧炉加料室；在熔锌室与包装设备之间连接有输送管道，煅烧炉的进口端与熔锌室连通、出口端经过煅烧炉加料室与冷凝室连通，在煅烧炉加料室上设置有煅烧炉加料机，所述煅烧炉加料机的出料口部位位于熔锌室内，煅烧炉加料室通过管道分别与冷凝室和收粉室连通。本实用新型在所述氧化炉的炉头或炉尾连接有鼓风机和氧化炉燃烧器。本实用新型所述氧化炉为回转窑或旋转炉或其他滚动旋转炉。本实用新型所述收粉设备和包装设备为半自动化设备或自动化设备。本实用新型所述煅烧炉为回转窑或旋转炉或其他滚动旋转炉。本实用新型是依据热力学基本原理研发的，从热力学基本原理可以知道:任何物质的内部都包含有一定的热力学能，称为热焓。也就是说，金属锌中有热焓。只要创造出适当的条件将其释放出来，使之既当原料又当燃料，那麽生产氧化锌就可以不用外部热能了。根据锌与氧的热化学反应方程式可以计算出热焓(燃烧热):Zn (s)+l/202(g)=Zn0 (s)+ Δ fHwΔ fHH= Δ fHH (ZnO (s)) + Δ fHH (Zn (s))+l/2 Δ fHw (02(g))=-348.28KJ.mol^+O+O=-348.28KJ.moF1即锌在特定的条件下，与氧发生氧化还原反应生成氧化锌并放出大量的热，其热量与优质煤炭基本相当。不仅能使氧化锌的生产持续进行，还足够煅烧氧化锌。本实用新型与现有氧化锌的生产工艺相比，具有以下优势:1、节能:若把现行工艺所消耗的热能换算成煤炭，则新工艺每生产一吨氧化锌，比间接法少用0.7吨煤炭，比湿法少用I吨，比直接法少用2吨。以12M2的平窑为例，按年产2000吨直接法氧化锌并进一步煅烧成重质氧化锌来计算，每年可少用5600吨优质无烟煤。据有关数据报道，09，10，11三年来，全国每年生产氧化锌100万吨左右，其中直接法约55万吨，间接法35万吨。由此计算，每年可以少用130多万吨煤炭，节能效果非常明显，可大大降低氧化锌的生产成本。2、环保:没有煤燃烧所产生的一切废气、废渣，是非常环保的新工艺。3、工艺、设备现代化:与传统法相比，大大降低了劳动强度，改善了生产环境；能自动化、智能化、大规模连续生产，有效提高生产效率。其社会效益将会非常显著，对氧化锌行业的转型、升级具有重要意义，是一项值得推广的新工艺。本实用新型生产过程中，除了日常照明、设备驱动和升温点火外，不用任何外部能源，仅利用锌原料自身的热焓生产氧化锌和煅烧氧化锌，既节能又环保，是摆脱当前困境的一条新的出路。并可根据不同的客户，同时产出适用于橡胶、磷化液和石油添加剂等的直收粉、适用于日用瓷的煅烧粉以及熔块用的焙烧粉。其白度、品位、粒度等各项质量指标接近于间接法氧化锌，高于直接法氧化锌。煅烧氧化锌的堆密度可以根据用户要求在0.5-
1.5g/cm3之间任意调整。煅烧温度最高可达1300— 13500C。
图1为本实用新型氧化锌生产设备结构示意图。图2为本实用新型氧化锌和煅烧氧化锌生产设备的结构示意图。图中:1、氧化炉，2、熔锌室，3、煅烧炉，4、冷凝室，5、收粉室，6、引风机、7、煅烧炉加料机，8、氧化炉进料机，9、渣车，10、煅烧炉收粉机，11、收粉设备，12收粉设备，13、包装设备，14、传送设备，15、鼓风机,16、氧化炉燃烧器,17、熔锌室燃烧器。
具体实施方式
结合附图，给出本实用新型的实施例如下，但本实用新型不局限以下实施例如。本实施例所述氧化锌的生产和煅烧工艺，是在氧化炉内放置锌原料，通过外部热能加热氧化炉，使氧化炉内的温度达900°C以上后关闭外部热能，该温度可使氧化炉内的锌原料与氧气发生反应。采用负压连续生产的方式，通过使锌原料与氧气在氧化炉内充分混合反应后，利用锌原料与氧发生氧化还原反应生成氧化锌并放出大量的热焓对原料进行燃烧形成气态原料，通过冷却工序、收粉工序后获得氧化锌。为了使锌原料充分燃烧，锌原料在氧化炉内为滚动状态，使生成的氧化锌从锌原料中剥离出，不影响锌源料的燃烧。若需生产煅烧氧化锌，可在氧化炉的出口端连接煅烧炉，由氧化炉进入其内的气态锌原料与氧气再次充分混合反应后，利用锌原料自身的热焓对气态锌原料进行燃烧，通过冷却工序、收粉工序后获得煅烧氧化锌。为了使锌原料充分燃烧，锌原料在煅烧炉内不断翻滚，使煅烧均匀。锌原料为锌锭、粗锌、锌渣等含锌物料。本实用新型实现上述生产工艺所采用的设备有两种，一种为单纯生产氧化锌的设备，另一种为氧化锌和煅烧氧化锌连续生产的设备。图1所示为氧化锌生产设备，其主要由氧化炉1、熔锌室2、冷凝室4、收粉室5、引风机6、氧化炉进料机8、渣车9、收粉设备11、12、包装设备13、传送设备14、鼓风机15和氧化炉燃烧器16组成，氧化炉I为公知的回转窑、旋转炉和其他滚动旋转炉等，作用是使其内生成的氧化锌从锌原料中剥离出，不影响锌源料的燃烧；氧化炉的内衬部材料须具有防止锌液渗透，并且耐高温的特性。在氧化炉I炉头或炉尾连接有鼓风机15和氧化炉燃烧器16，鼓风机15可以控制进氧量(正常生产中不使用)。氧化炉燃烧器16可以对氧化炉I进行加热，控制氧化炉的温度，同时还可以控制锌氧化的量和速度。在氧化炉I的出口端连接有熔锌室2，作用是熔锌，净化，升温。在熔锌室2上设置有氧化炉进料机8和熔锌室燃烧器17，氧化炉进料机8的出料口部位位于氧化炉I内，在工作状态中，将锌原料添加到熔锌锅内，再进入氧化炉I内。熔锌室2的出料口通过连接管道与冷凝室4连接，冷凝室4采用的是常规的(水冷或风冷)装置，其内设置有收粉设备11，该收粉设备11为常规的链条式收粉机，其通过传送设备14与包装设备13连接，传送设备14和包装设备13采用的均是公知的设备。冷凝室4的气体出口端通过管道与收粉室5连接，在管道内设置有引风机6，形成负压，将冷凝室4内仍含有氧化锌气流抽入收粉室5内收粉，收粉室5采用的是常规的滤袋式除尘装置，在收粉室5也设置有收粉设备12，该收粉设备12也是常规的链条式收粉机，其也经传送设备14与包装设备13连接。在氧化炉I头部设置有渣车9，将氧化炉I中反应生成的料渣运送到渣场。图2所示为氧化锌和煅烧氧化锌的生产设备。其是在主要由氧化炉1、熔锌室2、冷凝室4、收粉室5、引风机6、氧化炉进料机8、渣车9、收粉设备11、12、包装设备13、传送设备14、鼓风机15和氧化炉燃烧器16组成的氧化锌生产设备的结构基础上，在熔锌室2与冷凝室4连接之间连接有煅烧炉3和煅烧炉加料室7 ;在熔锌室2与包装设备13之间连接有输送管道，在熔锌室2内设置有煅烧炉收粉机10。煅烧炉3的进口端与熔锌室2连通、出口端经过煅烧炉加料室7与冷凝室4连通，在煅烧炉加料室7上设置有煅烧炉加料机，所述煅烧炉加料机的出料口部位位于熔锌室2内，煅烧炉加料室7通过管道分别与冷凝室4和收粉室5连通。煅烧炉3为回转窑、旋转炉和其他滚动旋转炉等，其可以使氧化锌不断翻滚，从而煅烧均匀。上述设备中的上料设备，收粉设备和包装设备可根据需求采用半自动化设备或自动化设备，由此进一步降低劳动强度，提高经济效益。上料设备包括锌源料上料设备，煅烧炉上料设备。收粉设备包括煅烧炉收粉设备，冷凝室收粉设备和收粉室收粉设备。本实施例还可采用公知的电气控制系统对引风机6、鼓风机15、氧化炉燃烧器16和熔锌室燃烧器17等进行控制。在使用时，先用燃料将氧化炉加热到900°C以上，从熔锌室加入含金属锌的原料，锌与氧在氧化炉剧烈燃烧生成氧化锌，同时释放出大量的热能。温度稳定可在900— 1350°C之间，氧化炉中产生的废渣由渣车收集后送到渣场存放。氧化炉中的高温气流进入冷凝室，经过逐步降温，从而分选出不同等级的直收粉。经过冷凝的气流通过引风机进入收粉室，收粉室中的滤袋收集气流中的氧化锌，同时排出气体。通过收粉设备收集到的不同等级的直收粉。不需要煅烧的，送到包装车间进行包装入库；需要煅烧的，通过送料设备传送到煅烧炉进行煅烧，弓I风机将氧化炉中产生的高温气流弓I入煅烧炉，其中的锌蒸汽与氧再次燃烧，从而煅烧氧化锌。这种煅烧氧化锌的方法可以节省大量能源，降低成本。
权利要求1.一种自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备，包括冷凝室(4)、收粉室(5)、引风机(6)、包装设备(13)和传送设备(14)，其特征是:还包括氧化炉(I)、熔锌室(2)、煅烧炉(3)、煅烧炉加料室(7)和氧化炉进料机(8)，熔锌室连接在氧化炉的出口端，在熔锌室上设置有氧化炉进料机(8)和熔锌室燃烧器(17)，氧化炉进料机的出料口部位位于氧化炉内，熔锌室的出料口与冷凝室连接，在冷凝室内设置有收粉设备(11)，该收粉设备与包装设备连接，在收粉室内设置有收粉设备(12)，该收粉设备与包装设备连接；在所述熔锌室与冷凝室连接之间连接有煅烧炉(3)和煅烧炉加料室(7);在熔锌室与包装设备之间连接有输送管道，煅烧炉的进口端与熔锌室连通、出口端经过煅烧炉加料室与冷凝室连通，在煅烧炉加料室上设置有煅烧炉加料机，该煅烧炉加料机的出料口部位位于熔锌室内，煅烧炉加料室通过管道分别与冷凝室和收粉室连通。
2.根据权利要求1所述的自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备，其特征是:在所述氧化炉(I)的炉头或炉尾连接有鼓风机(15)和氧化炉燃烧器(16)。
3.根据权利要求1所述的自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备，其特征是:所述氧化炉(I)为回转窑或旋转炉或其他滚动旋转炉。
4.根据权利要求1所述的自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备，其特征是:所述收粉设备和包装设备为半自动化设备或自动化设备。
5.根据权利要求1所述的自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备，其特征是:所述煅烧炉(3)为回转窑或旋转炉或其他滚动旋转炉。
专利摘要本实用新型公开的自燃环保型氧化锌的生产和煅烧设备包括冷凝室(4)、收粉室(5)、引风机(6)、包装设备(13)和传送设备(14)和括氧化炉(1)、熔锌室(2)、煅烧炉(3)、煅烧炉加料室(7)和氧化炉进料机(8)，熔锌室连接在氧化炉的出口端，在熔锌室上设置有氧化炉进料机(8)和熔锌室燃烧器(17)，氧化炉进料机的出料口部位位于氧化炉内，熔锌室的出料口与冷凝室连接，在冷凝室内设置有收粉设备(11)，该收粉设备与包装设备连接，在收粉室内设置有收粉设备(12)，该收粉设备与包装设备连接；在所述熔锌室与冷凝室连接之间连接有煅烧炉和煅烧炉加料室；在熔锌室与包装设备之间连接有输送管道，煅烧炉的进口端与熔锌室连通、出口端经过煅烧炉加料室与冷凝室连通，在煅烧炉加料室上设置有煅烧炉加料机，该煅烧炉加料机的出料口部位位于熔锌室内，煅烧炉加料室通过管道分别与冷凝室和收粉室连通。通过连续性自动化的生产方式，达到节能环保、降低生产成本，降低劳动强度，提高生产效率的目的。
文档编号C01G9/03GK202912717SQ201220531220
公开日2013年5月1日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者于金秀, 于金明, 于水 申请人:栾川县锌源矿冶有限公司