CN104596294B - 一种铂钯精矿焙烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铂钯精矿焙烧装置，其包括给料螺旋(1)，加料导管(2)，焙烧炉(3)，螺旋驱动装置(4)，内螺旋(5)，加热夹套(6)，蒸汽进口(7)，蒸汽出口(8)，汽水分离器(9)，引风机(10)，管道(11)。所述装置避免了焙烧过程中的板结，产出的焙砂粒度均匀，消除了产生的挥发性酸性气体对环境的污染，结构配置合理、占地面积小、制作简单、维修方便，操作简单，需要的操作人员少。

Description

一种铂钯精矿焙烧装置

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域，尤其涉及一种铂钯精矿焙烧装置。

背景技术

目前国内外应用的素有硫化精钼矿约有96%首先要通过焙烧转化成工业氧化钼，才能进一步提取可溶性的钼盐，进而冶炼成为钼金属或其合金，且大部分用于钢铁冶金。钼精矿焙烧在氧气不足时，硫化钼和氧气反应生成褐色氧化钼，并放出热量；氧气充足时，生成淡黄色三氧化钼，同时放出热量。

可见，钼精矿在空气中的焙烧是显著的放热反应过程，完全可以自热完成，焙烧过程不需要消耗热能且不应该生成低浓度SO₂烟气。但焙烧钼精矿的生产的焙烧过程中，无论是早期简易的反射炉焙烧、还是目前广泛应用的回转窑焙烧、多膛炉焙烧、甚至包括未实现工业应用的闪速炉焙烧及添加助剂焙烧等都需要采用外热源提供焙烧热量以保证反应的顺利进行。焙烧热量一般由煤、油、各种煤气、天然气、电等外热源提供。

目前，国内部分小企业仍采用反射炉工艺生产氧化钼，焙烧钼精矿时的加料、出料及炉料的搅拌都是人工操作，焙烧热量由煤、重油或煤气燃烧供给，并结合炉门的开关来控制焙烧温度。反射炉焙烧工艺的优点是设备投资少、建设周期短，但焙烧过程中因燃料烟气与工艺烟气从同一烟道排出，致使排放烟气中烟尘成分复杂，伴生的铼不好回收和SO₂浓度过低(一般仅为0.44～0.6％)而不好处理，易造成环境的严重污染。另外，反射炉的热利用率低，具有能耗大、生产条件差、劳动强度大等缺点，能耗1t工业氧化钼消耗煤高达480kg标准煤，故该工艺日渐被淘汰。

国内的大中型企业多采用多膛炉焙烧钼精矿。多膛炉一般8-16层炉床构成，钼精矿从第1层给入，第1层与第2层炉床用天然气加热，进行预热并脱除钼精矿中的浮选油(如蒸汽油或煤油等)，然后钼精矿旋转落人第3层到第5层，在这3层靠钼精矿放热反应发生氧化，之后氧化成的二氧化钼和三氧化钼落入第3层，经外加热继续氧化，此时二氧化钼连续氧化并大部分转化为三氧化钼，最后两层通常要充入氧气或富氧空气来强化氧化未氧化的二氧化钼和少量未氧化的二硫化钼。并使脱硫逐渐完全。目前多数多膛炉产出的工业氧化钼焙烧回收率约98％，较高的可达到99％，脱硫率＞99.8％，含S为0.05-0.07％，能耗1t工业氧化钼消耗天然气为30-50m³，个别为100m³(决定于人炉钼精矿的化学组分、粒度和浮选油含量)。但多膛炉结构较复杂，炉体内活动部件较多。且各层炉膛反应放热不均。当温度控制不好超过MoO₃的升华温度(795℃)时，易引起MoO₃升华损失，而且还会引起炉料烧结，造成下料口堵塞，必须定期清炉，不仅增加了劳动强度，也影响正常生产。多膛炉焙烧时外排尾气中的SO₂浓度较低(1.5％左右)，制酸不经济，易造成SO₂的污染，形成社会公害。

在我国，中小企业大都采用回转窑焙烧工艺。焙烧时物料在窑体的旋转和倾斜作用下，由窑尾向窑头运动，辉钼矿随之开始进行氧化反应。根据钼精矿在窑内发生的化学反应和加热炉的热效应，窑内可分成三段，每段的位置随加料速度、精矿物性及化学成分的不同而变化。预热干燥带位于窑尾部，温度为250～450℃之间，物料在此预热干燥，除去油、水；反应带处在窑中部，温度在500～700℃之间，钼精矿在这段达到燃点，靠本身的化学反应热进行氧化反应，生成氧化钼，当物料的残硫降至3.5％以下时，不能靠自燃反应继续脱硫，此时靠外加热源供给的高温或高温烟气使残硫继续脱掉，该段炉温为350～650℃，焙烧好的物料在该段出料。

回转窑的供热方式有电加热、重油加热、煤气加热、煤加热，能耗1t工业氧化钼消耗煤高达275kg标准煤。回转窑焙烧工艺中物料在炉内处于连续翻动状态，焙烧充分，产品中含硫率较小；尾气中SO₂浓度比反射炉焙烧工艺的高，约为1.5％，但仍达不到非稳态制酸所需要的2～4％的浓度条件，不宜制酸。

可见，目前广泛应用的钼精矿的焙烧工艺不仅显著消耗燃料或其它能源，而且因以燃料燃烧产生的贫氧烟气代替空气给焙烧反应提供氧化剂，造成焙烧烟气体积膨胀，形成了稀释效应，使得焙烧烟气中SO₂体积浓度大抵只有1％左右，这种浓度显然过低，达不到制酸的浓度要求，不便于回收处理，直接排放又会造成资源的浪费和环境的严重污染。同时，钼精矿中伴生的更宝贵的资源稀有元素铼随着低浓度SO₂烟气几乎跑光，只有极少的厂家在回收铼，同时，钼精矿在焙烧过程中约有3％的损耗，其中约三分之二为随大量烟气排空的含钼粉尘。实际生产中，一般钼精矿入炉后首先进人干燥预热期，在通常的逆流焙烧中主要依靠烟气余热就能达所需的预热温度；在主反应期中，反应放热显著而产物氧化钼的熔点和沸点都特别低，考虑到这些情况就尽量避免高温，因此又需要及时排热-通常靠向炉内高温区兑入冷风甚至喷水以及利用水套传热来实现，这些措施使反应强度受到抑制，反应过程延长，反应热损失增加；在关键的脱硫后期(即炉内后段的脱残硫区段)，尽管残硫相对量迅速下降，但绝对脱硫速度愈来愈小，因此反过来还要给即将成为产品的物料补热-通常利用上述排热或烟气余热无法满足这一要求而需依赖专设的燃烧或电热装置。故进入主反应期以后，顺着含钼物料转向出料口的过程看，现有焙烧的重要措施是先排热、后补热。采用的这种热工措施和依靠燃料内燃升温，依靠吸风喷水降温，多膛炉、反射炉和大多数回转窑的烟气重量才不断膨胀，沸腾炉也是这样，其中SO₂以及粉尘不断“稀释”，形成了稀释效应，使得通常的浓缩处理、综合利用及制酸都变得非常困难且成本剧增。

在冶炼企业处理铂钯精矿的生产中，需要对大量含有杂质的铂钯精矿进行焙烧预处理以便进行后续脱杂。目前采用的电炉等焙烧装置不能满足工艺要求，焙烧过程存在散发出大量腐蚀性气体严重影响环境，以及造成铂钯精矿板结成团等现象影响了焙烧效果等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是焙烧过程存在散发出大量腐蚀性气体严重影响环境，以及造成铂钯精矿板结成团等现象影响了焙烧效果等问题。

本发明提供了一种铂钯精矿焙烧装置。

本发明的目的在于提供一种既满足生产工艺要求，又具备焙烧过程环境友好的铂钯精矿焙烧装置。

一种铂钯精矿焙烧装置，包括给料、焙烧和烟气吸收三部分组成，给料部分的给料螺旋通过加料导管与焙烧部分的焙烧炉连接，烟气吸收部分通过管道与焙烧炉连接；所述的焙烧部分包括焙烧炉、加热夹套、内螺旋；所述的加热夹套上还设有蒸汽进口和出口；所述的烟气吸收部分包括汽水分离器和引风机。

为了防止酸性液体和气体对设备的腐蚀，所述的铂钯精矿焙烧装置中，焙烧部分和给料部分的设备材料均采用不锈钢材质。

本发明的优点在于：1)、本发明采用给料螺旋控制物料加入速度，避免了焙烧过程中的板结，产出的焙砂粒度均匀、水分达到生产要求。

2)、采用本发明所述的装置后，消除了产生的挥发性酸性气体对环境的污染，改善了作业环境。3)、本发明所述的装置设备结构配置合理、占地面积小、制作简单、维修方便。4)、操作简单，需要的操作人员少。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的侧视图。

其中，1－给料螺旋，2－加料导管，3－焙烧炉，4－螺旋驱动装置，5－内螺旋，6－加热夹套，7－蒸汽进口，8－蒸汽出口，9－汽水分离器，10－引风机，11－管道。

具体实施方式

本发明根据下述实施例做进一步的描述，本领域技术人员可以明了的是，下述实施例对本发明仅仅起到说明的作用。在不背离本发明精神的前提下，对本发明所做的任意改进和替代均在本发明保护的范围之内。

如图所示，一种铂钯精矿焙烧装置，包括给料、焙烧和烟气吸收三部分组成，给料部分的给料螺旋1通过加料导管2与焙烧部分的焙烧炉3连接，烟气吸收部分通过管道11与焙烧炉3连接；所述的焙烧部分包括焙烧炉3、加热夹套6、内螺旋5；所述的加热夹套6上还设有蒸汽进口7和出口8；所述的烟气吸收部分包括汽水分离器9和引风机10。

本发明工作原理如下：开启加温夹套和螺旋上的蒸汽进口阀门对焙烧炉进行升温预热后持续通入蒸汽控制焙烧温度；料斗中的铂钯精矿在加料螺旋的带动下连续、均匀地进入焙烧炉内进行焙烧；焙烧后的铂钯精矿在焙烧炉内螺旋的作用下，从出料口排出；而干燥过程产生的挥发性气体从排气口排出并进入汽水分离器内进行收集，实现挥发性气体与铂钯精矿的分离，达到铂钯精矿连续焙烧的目的。

更具体地：

开启加温夹套6和螺旋5上蒸汽进口7对焙烧炉3进行预热；

当焙烧炉3内温度达到400℃，启动给料螺旋1将料斗内的铂钯精矿连续均匀加入焙烧炉3内进行焙烧；控制给料螺旋1旋转速度，使加入焙烧炉3内物料量为0.3~0.5kg/s；

持续通入蒸汽，使焙烧炉内温度在保持在400~450℃之间；开启螺旋驱动装置4，使焙烧炉3内的物料在内螺旋5内停留2~4小时后，在出料口排出，用于生产铂、钯等贵金属；

焙烧过程产生的烟气通过管道11在汽水分离器9内实现气水分离；分离后的气体经引风机10排出后进行后续处理后达标排放；腐蚀性液体在汽水分离器9内汇集后通过底部阀门进行回收处理；

本发明的方法，采用了封闭式焙烧装置，通过烟气吸收装置对焙烧过程产生的烟气进行集中收集处理，克服了原有焙烧装置挥发性气体处置难题。

更优选地：

开启加温夹套6和螺旋5上蒸汽进口7对焙烧炉3进行预热；

当焙烧炉3内温度达到400℃，启动给料螺旋1将料斗内的铂钯精矿以0.3~0.5kg/s加料速度连续均匀加入到φ850×5000mm焙烧炉3内进行焙烧；控制给料螺旋1旋转速度，使加入焙烧炉3内物料量为0.3~0.5kg/s；持续通入蒸汽，使焙烧炉内温度在保持在400~450℃之间；开启螺旋驱动装置4，使焙烧炉3内的物料在内螺旋5内停留2~4小时后，在出料口排出，用于生产铂、钯等贵金属；得到灰白色颗粒均匀，粒度小于120目的焙烧渣，含水重量小于2%。

焙烧过程产生的烟气通过管道11在汽水分离器9内实现气水分离；分离后的气体经引风机10排出后进行后续处理后达标排放；腐蚀性液体在汽水分离器9内汇集后通过底部阀门进行回收处理。

Claims (1)

1.一种铂钯精矿焙烧装置，其特征在于包括下述部分：给料螺旋(1)，加料导管(2)，焙烧炉(3)，螺旋驱动装置(4)，内螺旋(5)，加热夹套(6)，蒸汽进口(7)，蒸汽出口(8)，汽水分离器(9)，引风机(10)，管道(11)，其中给料部分的给料螺旋(1)通过加料导管(2)与焙烧部分的焙烧炉(3)连接，烟气吸收部分通过管道(11)与焙烧炉(3)连接；所述的焙烧部分包括焙烧炉(3)、加热夹套(6)、内螺旋(5)；所述的加热夹套(6)上还设有蒸汽进口(7)和出口(8)；所述的烟气吸收部分包括汽水分离器(9)和引风机(10)。