粗锌精馏炉是根据铅的沸点(℃)比锌的沸点(℃)高得多,镉的沸点(℃)比锌低,运用连续分馏原理将杂质金属(主要是铅、铁、镉等)分离以获得精锌。
锌精馏炉由熔化炉、燃烧室、精馏塔和冷凝器等组成。精馏塔中部外围为燃烧室,如图1所示。
精馏塔分为铅塔与镉塔。铅塔(Leadcolumn)是将Pb与Zn-Cd分离,铅塔出来的Zn-Cd冷凝液送入镉塔,镉塔(Cadmiumcolumn)是将Zn与Cd分离。精馏塔内是由许多一个放置在另一个之上的塔盘组成。例如在镉塔内,金属蒸气沿着塔向上升,遇到金属液体即冷凝,冷凝放出的热使塔盘上金属沸腾。随着金属蒸气的向上移动,蒸气中的Cd含量增大;而往下移动的金属液中,Zn含量越来越高。从镉塔下面放出的锌液,其锌的纯度达到99.99%以上。
塔盘(Trays)分为蒸发盘与回流盘。粗锌精馏炉内衬寿命主要取决于塔盘的使用寿命。
碳化硅质耐火材料由于化学稳定性好、高温强度大、热导率高、抗热震性好、耐磨、抗冲刷、金属熔体对其润湿性差、抗金属蒸气侵蚀等优点,适宜用于还原气氛。因此,锌精馏炉的塔盘、冷凝器与转子等都采用优质碳化硅质耐火材料。锌精馏炉寿命达10年左右,燃烧室黏土砖寿命在2~3年。