中南大学化工院株冶实习报告

株冶实习报告化学化工学院实习报告专业班级 化工院11级 基地名称 株洲冶炼厂 指导老师 学生姓名 学号 实习日期 2013-6-24 至 2013-7-05 一、实习目的生产实习是我们专业知识结构中不可缺少的组成部分，通过见习使我们学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业见习又是锻炼和培养我们学生业务能力及素质的重要渠道，培养我们当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是我们接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。具体目的如有以下几点:（1） 理解化工生产所涉及的主要概念，基本原理和方法（2） 了解典型化工生产工艺以及所用到的典型设备，具有一定的化工生产工艺设计能力（3） 知道工厂的组织结构、管理方法和产品质量保证体系，知道与化工生产有关的新技术发展状况（4） 在实习的过程中，培养对工作的高度责任感和主人翁精神，以及善于思考，严肃认真的工作作风。（5） 培养学生理论联系实际，在生产实际中调查研究，发现问题，善于运用所学的知识分析、解决实际生产技术问题的能力。二、 株洲冶炼厂简介株洲冶炼集团有限责任公司成立于2002年1月18日，是由始建于1956年6月的原国家一级企业株洲冶炼厂整体改制而成的国有独资企业。 公司位于中国“有色金属之乡”的湖南省株洲市，东接京广铁路，南临湘江，北依湘黔铁路，水陆交通便利，社会经济环境极优。株洲冶炼集团股份有限公司2004年在上海交易所上市，公司下辖已上市的湖南株冶火炬金属股份有限公司和湖南株冶有色金属有限责任公司等控股子公司，占地173万平方米，拥有资产总额63.21亿元，净资产25.9亿元，拥有员工6000余人，其中：具有大专以上学历的1830人，具有中级以上职称的1000人。公司以生产火炬牌铅、锌及其合金产品为主，并综合回收铜、金、银、铋、镉、铟、锗等多种稀贵金属和硫酸等产品，各主要产品年生产能力：电锌系列产品50万吨、电铅系列产品10万吨、粗铜3000吨、精镉1100吨、黄金1000千克、白银280吨、精铟50吨、精铋350吨、硫酸28万吨。公司火炬牌产品通过上海、广州、天津、湛江等港口销往世界各地。其中锌产量占全国总产量的12.8%，世界总产量的3.5%，为全球第九大锌生产企业，铅、锌出口占全国出口总量的20%，是中国主要的铅锌生产和出口基地之一。公司坚持实施人才、资源、品牌、文化的四大发展战略，坚持改革与发展并重，一方面加速企业改制的创新，建立与社会主义市场经济相适应、与国际惯例接轨的现代企业制度，一方面围绕发展这个中心，延伸产业链，向上游开辟原料基地，向下游大力开发新技术和新产品，并以资本运营为纽带，把公司建成一个具有世界工业水平、技术先进、产品多样、环境优美、人员精干、效益良好、员工富裕的以有色金属及其相关产品为主、多种实业共同发展的集科、工、贸为一体的企业集团。三、 实习时间安排实习时间实习安排2013年6月24日动员大会及安全教育会议2013年6月25日到达株洲、安排住宿并听安全讲座2013年6月26日锌电解厂2013年6月27日锌成品厂2013年6月28日锌焙烧厂2013年6月29日浸出厂2013年6月30日分析测试中心2013年7月 01日稀贵金属厂2013年7月02日供电厂2013年7月03日动力厂2013年7月04日水处理厂2013年7月05日答辩四、实习内容1、动员大会 早上九点钟，在校本部科教南楼进行了实习动员大会。本次会议由刘辉老师主持，领队老师包括刘辉老师在内，还有符剑刚老师、曹占芳老师、王微宏老师及李文章老师。会议上，每个老师都反复强调了同一个问题安全。通过这次大会，我们都将安全放在了第一的位置，高度重视。2、安全讲座下午我们在株洲冶炼厂的会议室听冶炼厂的相关人员给我们做安全教育动员会。总结之后就是“一检查、二保护、三遵守、四严禁、五反对、六不准”“一检查”我们在进厂之前要检查是否穿好工作服，戴好工作帽，带好临时工作证，戴好口罩、手套等，尤其是工作帽和工作证。“二保护”我们做好“自我保护”、“保护他人”及“不被他人伤害”。“三遵守”遵守交通规则，遵守劳动纪律。“四严禁”严禁携带易燃、易爆物品，严禁吸烟、喝酒。“五反对”反对做与以上几条不符的行为。“六不准”不准乱动开关设备，触碰电源。3、锌电解厂 锌电解厂是锌系统生产过程中，通过对锌浸出厂输送合格新液，进行电解，产出析出锌的工厂。工厂占地面积37亩，员工820人，设10个生产工段，4个理组，工厂建于1958年，锌一期工程上马于68年，72年第二期工程上马，设计能力为5万吨，78年一期工程植草完毕，设计能力达10万吨。94年锌第三期工程投产设计能力5万吨，96年四期工程投产，年产锌10万吨，锌电解厂析出锌生产能力达25万吨，2000年锌电解厂信息互信255196吨，直流电单耗名列国际先进水平，产出锌产品质量优良稳定，零号锌产出率大于99%，为国家免检产品。株洲冶炼厂设计规模为年产锌25万吨，2000年实际产量已达到26.5万吨，是株洲冶炼厂的主要产品。锌生产工艺流程为焙烧浸出电解熔铸四大工序。锌电解的流程图新液混合 冷却 极板 电积添加剂（骨胶+吐酒石）带Zn阴极阳极泥废液图一、锌电解的流程图锌电解厂采用的湿法炼锌，原料则是浸出厂来的锌溶液，经过电解后得出片状的锌产品。锌电解厂有3个工段，分别是运转工段、制造工段和电解工段。运转工段控制电解，制造工段配制电解液，电解工段析出锌并分离。锌电解槽中，阴极材料为铝板，电极反应为Zn+2e = Zn 阴极的压延铝板规格为1000*666*4（mm） 阳极材料为铅银合金，银含量为0.65%电极反应为2OH-2e = H2O+1/2O2 （析氧） 电解槽运转时的氢锌比为3.64.0，硫酸为145210，锌离子为3645,。槽温控制在37到42摄氏度之间，槽温越高，杂质的活度也越高，易发生返溶，即锌沉淀与氢离子反应生成锌离子，这样就浪费了大量的能耗，是我们不希望看到的，工业上称返溶为烧板。流量的控制是通过调节废液泵来是实现的，锌的主要杂质为Cu、Pb、Cd、株冶对这三者的含量要求分别是0.001%、0.0026%、0.002%。加入SrCO3，可降低Pb离子的浓度，从未减小了其对锌析的影响。对于废液，则可用于冷却电解槽。废液经冷却塔冷却后，又送回电解槽，循环利用。另外，混合液与废液的输送都是由泵完成的。还有，对于电解过程中工艺条件的控制有八个，如下：(1)电解液流量：在电解过程中要控制流量的均匀，稳定。(2)电解液纯度：如果在焙烧厂生产的H2SO4浓度不达标，则不能用于电解，返回焙烧厂加工。不然会损坏设备。(3)电解液温度：也称槽温，一般在3742之间，电解槽在反应过程中会产生大量的热，而为保持在一定范围内的温度，只能通过冷却槽来调节。(4)阴阳极距离：一般控制在为600左右。(5)酸锌比：一般比值为3.44.2，废液在排放时H2SO4浓度不能超过210g/L。(6)析出周期：多少时间把阴极取出称为取出周期，一般为24小时，这种方式阴极板的有效面积为1.13平方米，而以机械作周期的阴极有效面积为26平方米，取出周期为48小时。(7)电流密度：标准为阴极板的电流密度（I/）。阴极板的面积一定，可以控制电流来调节，一般为220620I/。(8)添加剂：骨胶，其作用使阴极锌表面光滑。碳酸锶（SrC），槽底废液较容易除去。二氧化锰(Mn)，作氧化剂，铁别还原，阳极上覆盖，使阳极不别电解。土酒石（KSb），可改善锌的剥离条件。而电解过程中有两个衡量指标：直流电单耗，即生产一吨锌所消耗点的度数，单耗越低越好。 电流效率，100%,一般在株冶内为88%92%，电流效率越高越好。工作人员为我们讲解了锌冶炼的大致流程，并画出了流程图。锌精矿 焙烧浸出净化新液电解锌成品4、锌成品厂锌成品厂是锌冶炼的最后一道工序的所在处。锌成品厂的生产流程简单，只需将锌板熔融铸锭即可。锌成品厂的主要产品有3种，分别是锌锭、热镀用锌合金和铸造用锌合金。其中锌锭的纯度高达99.995%，热镀用锌合金中含有铝和锑，而铸造用锌合金中含有铝、镁和铜。株冶锌成品厂是一家以加工锌产品的集团分厂，最近几年的生产业绩特别突出，在2009年，锌成品厂生产电锌43.3万吨，同比去年增产3.29万吨；生产锌合金约为30.4万吨，深加工的比例已达到了70%，在全国的各大锌合金生产工厂稳居第一；而热镀锌合金生产量高达27.8万吨，还有锌成品总产量、合金总产量、热镀锌合金总产量站历史新高的记录。锌成品厂生产种类很多，但主要有三大类别：锌锭、热镀用锭合金和铸造用锌。它们的用途差异比较大：锌锭一般生产的形状比较规则，主要用于国家的存储，保持国内锌量稳定。锌锭分为零号锌、一号锌和二号锌，三者质量依次将之。其中零号锌锌含量高于99.995，直接铸锭后销售；一号锌由于直接销售的话价格较低，故在溶液里加入其它金属做合金后销售。热镀用的锌合金是于钢板类镀板，保护钢板不易被氧化；而铸造用锌主要用于食品包装，衣服装饰等，它具有两大常用类别：GBZX01和GBZX06。锌产品做为株洲冶炼厂的主要产品，锌冶炼厂的规模大，效益高，如果在冶炼方法上有所创新与改进来提高生产效率，同时节约生产原料，会使工厂的效益更好，提升一大步，为企业以后的发展创造出更好的机会。同时需要更换设备，这样会增加投资，但其带来的效益是长远的巨大的。经过两天的实习，结合所学过的理论知识，以及查阅相关文献、资料，我对锌冶炼过程进行了总结。流程图如下所示：成品硫酸吸收转化净化收尘焙烧锌精矿压滤液酸浸氧化锌碱氧化锌挥发窖压滤酸性浸出锌锭锌浮渣熔铸电解新液净化上清液浓密中性浸出焙砂氧化锌浸出液窖渣5、锌焙烧厂锌焙烧厂的主要产品是氧化锌，是硫化锌与氧气反应生成的。锌矿石进厂后的第一步是脱硫处理。产生的尾气则利用生产硫酸，且尾气的余热也将被一定程度的利用。焙烧硫化锌一般采用多膛炉、悬浮炉或回转窑。锌精矿的主要成分为硫化锌（S）,将锌精矿放入锅炉中，加入煤炭引燃后利用其自燃的热量就可以完成接下的反应。锌精矿进过干燥，进入沸腾炉的原料含有硫化锌，铁和一些含杂质的铅。2 ZnS + 3O2 = 2 ZnO + 2 SO2 此反应为放热反应，一些杂质对生产的影响比较大，如铁、硅、铅，对后续工作有影响的杂质有钴、镍、砷。原料在进炉时的粒度、水分也需要注意。生产出来的氧化锌用于锌浸出厂生产新液，二氧化硫及三氧化硫用作生产硫酸。生产的余热用来发电。此过程中要在焙烧阶段除去大部分的氟氯，炉渣的氟氯含量要低于0.0015.，否则将对电解过程中的阴极产生腐蚀。工厂负责人跟我们介绍的工厂的六大重点部位和主要的生产系统，我们知道：生产系统主要是由新系统来完成生产指标，新系统主要包括进出系统和净化系统这两大系统流程，其中进出系统包括三个重点环节：焙沙，新融触和除杂。进出系统中的加热炉对矿石燃料进行焙沙，之后再把原料输送到中心进出槽，中心进出槽的PH值为5.05.2，运行一段时间，便得到了中心进出渣，中心进出渣运行之后便得到酸性进出，此时酸性的PH值为2.53.5，酸性比中心进出槽要高。酸性进出反应后，再用混合液槽和酸性槽将剩余液体输送到中心进出槽，以便能循环生产利用。而净化系统也分为三大步骤方式：a.加锌粉在溶液中进行置换，置换之后再加入一定量的黄药；b.加锌粉进行置换，再在加热炉中进行高温加热，大概为8090，加热一定时间后，再加入锌粉再次进行置换；c.加锌粉置换后，再用水溶液冲洗，冲洗完后再加锌粉进行除镉。6、锌浸出厂 锌浸出是冶炼锌步骤中的最后一个，是锌冶炼的重要步骤之一，主要是将焙烧厂制成的氧化锌制备成硫酸锌，并经过净化为电解做好准备。浸出分为酸性浸出和中性浸出。主要设备又沸腾槽、浓缩槽和浸出槽。锌浸出工艺与净化工艺流程图如下：图二 、锌浸出工艺与净化工艺流程图7、分析测试中心株冶分析测试中心是株冶集团下设的从事化工冶金分析测试技术研究、产品质量检验、分析测试仲裁、标准物质研制、标准分析方法定制等工作的研究机构。它对各类数据的精确性有着很高的要求。因此需要把有关细节都注意起来。研究室就是把复杂的工序化成无数小步，每一步看似简单，却也容不得出错。它与生产有着重要的关系。8、稀贵金属厂炼铅原料大部分是硫化铅精矿，小部分是铅锌氧化矿，其中所含有的金属几乎都可以在冶炼过程中回收。株冶回收8种有价金属：铜，砷，锑，铋，钴，金，银，铟。我们主要参观了铜的回收。先将矿石进行研磨，在常压条件下通过三价铜，浸出到含有硫酸的溶液中。当硫化铜浸出时，三价铁还原为二价，在浸出过程中通过氧氧化回三价。在密闭的反应器中进行浸出，从溶液中上升的并且聚集到反应器上部的不溶解气体循环回溶液、固体和气体的悬浮液中。在存在二价和三价铁并优选具有溶解的铜（作为催化剂以促进浸出）的条件下进行浸出。调整条件使得矿石的黄铁矿基本上不溶解。铅冶炼厂的工艺流程选择炼铅主要有熔炼和精炼两过程。熔炼产出含铅95%98%的粗铅，粗铅精炼产出含铅99.5%99.99%的精铅(或电铅)。熔炼工艺有传统流程烧结-鼓风炉熔炼和直接炼铅流程基夫赛特炼铅法和氧气底吹炼铅法等。含锌特高的铅锌混合精矿可采用鼓风炉炼锌法。稀贵冶炼厂以生产铟和银为主，辅助生产的金属有黄金、铂金、钯金、氧化汞和粗铜等，其中，各种金属的年产量如下：黄金：400600千克 白银：100300吨铟：6070吨 氧化钴：100250吨锑：12.5吨 粗铜：3000吨左右在金属冶炼的过程中，主要有两大生产方式，即湿化冶金和火法冶金。生产出来的金属的主要用途如下：镉：可用于手机、电视机、电脑等电器的屏幕材料，也可以用于汽车的防雾功能；铋：可制成胃痛是的胃药，化妆品等；锑：用于半导体，具有制冷和制动降温的功效；钴（氧化钴）：用于花瓶、陶瓷中花案的颜料，其稳定性很好，可用于长期保存。稀贵厂共有八种产品：金、银、铋、碲、铂、钯、钴和铜。原料来自冶炼锌铅后的废料炉渣，实现了综合回收。实地参观了铋的生产厂房。铜是稀贵厂的主要产品，每年可生产3000吨的铜，精度可达99.9%-99.99%。冶炼后的废料渣滓可用做水泥的建材。炼铜的工艺流程为：铜渣熔炼炉冰铜（FeS与S互熔物，先用油加热，有熔体出现时就先停止加热）加焦炭，还原。在株冶，充分体现着节能、节约、绿色的理念，废气废渣中的余热都得到了充分利用，集中为株冶生活生产发电供暖。9、供电厂株冶供电厂的功能比较多，有电能配送，制冷等方面。在电能配送方面，它的主要作用是利用变压器将株冶发电厂或外部电厂输送过来的高电压变为可供工业生产的低电压，甚至，在某些特殊的生产部门，需要直流电进行生产。因此，供电厂在给供电之前给输送电进行整流、滤波和稳压，得到稳定的直流电流。在制冷方面，它主要应用了溴化锂制冷机、冷水换热器机组和低温交换机来进行工作，溴化锂制冷机是以溴化锂水溶液为工质，水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，在真空的状况下，制取0以上的低温水，多用于中央空调；冷水换热器，它是使两种流体间进行热量交换而实现加热或冷却等目的的设备。 一般是用固体间壁(传热面)将不同温度的流体隔开，也有的使两种流体在器内直接接触而进行热量交换。由于热量交换 ，容易在其表面形成水垢，因此，在水进入换热器之前，必须使硬水变成软水，否则容易造成换热器堵塞而造成安全事故；低温交换机，是一种控温装置，它包括基本的加热装置，温度控制器，基本的RS触发器，控制电路，加热膜片等，它能够使进出口的水温符合条件，使得冷水的温度横保持在1012之间的范围内，并保持冷水流量的稳定性。溴化锂吸收式制冷机主要是由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器四部分组成的。以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。为使制冷过程能连续不断地进行下去，蒸发后的冷剂水蒸气被溴化锂溶液所吸收，溶液变稀，这一过程是在吸收器中发生的，然后以热能为动力，将溶液加热使其水分分离出来，而溶液变浓，这一过程是在发生器中进行的。发生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水，经节流后再送至蒸发器中蒸发。如此循环达到连续制冷的目的。10、动力厂气体液体通过管道运输，固体通过传送带。用过的废水进入水循环厂进行处理，循环利用动力厂煤气 蒸汽 压缩风 发电厂 用 用 用 用 途 途 途 途 用锅炉燃 为某些 为某些 提供工 料或引 反应提 工厂提 厂大部燃物 供原料 供动力 分电力 于 整个工厂的余热动力厂顾名思义，即为一个工厂提供动力，好比整个厂子的心脏，为工厂的最重要组成部分。株冶动力厂包括的工作有生产煤气、蒸汽、压缩风，下属有发电厂、水冷却厂，还管理整个工厂的管道。动力厂是工厂非常重要的部分，要为工厂提供大部分的动力以及一些化学反应的燃料，还要处理污水来节约水资源，增加工厂的效益。动力厂分为锅炉工段和煤气工段。锅炉工段：余热发电；水处理岗位，经过过滤，软化，把Mg2+、Ca2+置换出来，使生产水的硬度降至非常低；除灰。煤气工段：通过烧煤，使水变为蒸汽，然后利用蒸汽发电或工业生产。1、设备老化，应更新设备以提高效率和降低安全隐患；2、进厂的过程中有多种不同的刺鼻的异味需要改善；3、厂内许多的人没带上安全帽，虽然有厂规要带，可是执行力不够。4、工厂的耗能大，应该努力的朝循环经济发展，创建环境友好型资源节约型企业。11、水处理厂株冶的污水处理的主要方法：石灰中和、生物法、双膜法,共四道工序，中和工序、干燥工序、净化水回用、矿渣回用。中和工段大致为：在废水中投加一定浓度的中和剂石灰乳液Ca(OH)2，将终点pH值控制为7.5-9，在此范围内，废水中的Cu、Pb、Zn、Cd、AsO3等重金属离子与 结合生成的重金属氢氧化物不溶于水，在斜板沉淀池中实现固液分离，上清水部分回用或进入斜板沉淀池，经絮凝沉降后上清水达排放标准。沉淀物经浓缩后送干燥工序处理。生成的重金属氢氧化物不溶于水，在斜板沉淀池中实现固液分离，上清水部分回用或进入4#斜板沉淀池，经絮凝沉降后上清水达排放标准。沉淀物经浓缩后送干燥工序处理。干燥工段基本原理是：浓缩底流经压滤机脱水后，形成含水小于等于82%的滤渣，进行湿渣开路，经皮带、料仓、汽车转运直接送主系统。板框压滤机是待过滤的料液通过输料泵在一定的压力下，从后顶板的进料孔进入到各个滤室，通过滤布，固体物被截留在滤室中，并逐步形成滤饼；液体则通过板框上的出水孔排出机外。优点：结构简单，制造方便，占地面积小，过滤面积大(64m2)，过滤推动力大，对各种物料的适应性强；缺点：设备笨重，且为间歇操作，装卸时劳动强度大，滤布损耗也较大。净化水回用为：达标净化水经无阀过