CN101008045A - 旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的设备及工艺方法 - Google Patents
旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的设备及工艺方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种新型的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的设备及工艺方法，其具有钼精粉供料装置系统，回转窑装置系统，供热装置系统和烟尘处理回收装置系统；供料装置的旋转闪蒸干燥机(3)，将物料快速干燥粉碎后送入回转窑(10)内；供热装置由固体燃料高温热风炉(19)产生的高温炽热火焰进入回转窑内，直接对钼精粉进行加热处理；回转窑产生的烟气进入烟尘处理回收装置系统；其适用各种水份含量的钼精矿粉，解决了现有窑炉技术中对水份含量较高的钼精矿粉无法处理和投入的钼精矿需要经过二次粉碎的问题；该回转窑采取全密封方式，性能好，改善了操作环境，减少了钼精矿的粉尘污染，解决了劳动强度大、效率低的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及金属钼的硫化物生产或精炼技术领域，一种旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的设备及工艺方法。
背景技术：
众所周知，钼是一种稀有金属，它在电器、特别是在特种钢材的生产中有着极其广泛的应用。在冶炼合金钢时，加入适量的钼元素，可以使钢合金得到许多优良的物理性能：可以提高钢的硬度、冷强度、高温强度性能和回火稳定性能，剧烈增加钢的淬透性，大大减小钢的回火脆性，从而使得钼元素在模具钢、高速钢和不锈钢等的很多钢材中都得到广泛的应用。
目前，钼的生产是采用焙烧钼精矿的方法，即从钼的硫化物中脱硫得到氧化钼，该氧化钼可直接用来冶炼钼铁，钼铁是用来生产钼钢的原料。该氧化钼是二氧化钼和三氧化钼的混合物，用可溶性氧化钼即用三氧化钼与氨水反应，得到钼酸铵，用氢气还原钼酸铵又得到高纯度的二氧化钼和三氧化钼，继续用氢气还原，最终可以得到纯度百分之九十九点九八的钼粉。
使用钼精矿焙烧制取氧化钼的方法，目前在国内外应用较多的是以下工艺方法：
采用单膛反射炉烧制，反射炉只有一层炉床，炉床高850mm，炉床长12000-14000mm，炉床宽3500-4200mm，炉膛高700mm，设有炉门4个或5个，各炉门温度控制通过调节高温燃烧室供热量和炉尾部的插板来实现，钼精矿回收率一般在94-96％，投入的钼精矿需要经过二次粉碎，水份小于6％，翻转物料需人工操作，劳动强度大，劳动环境灰尘大，可生产可溶性氧化钼1.2-1.8吨/天。
另一种方法是采用回转管窑生产钼精矿，回转管窑又分为内加热式和外加热式两种：
(1)外加热式回转管窑：回转管窑长度14000-18000mm，直径800-1100mm，转速0.5-1转/分，炉子倾斜角为0.57°，每小时加料100-200Kg，台窑日产氧化钼1.6-2.5吨，操作过程中采用物料经筛分后投入转窑中，在炉内停留4小时，采用重力和旋风收尘，布袋收尘，回收率96-97％，脱硫含量一般在0.08％左右，一次性合格率达到90％，投入精矿水份要求不大于6％，需经二次筛分，最大缺陷是：窑体加热部位容易被烧坏，平均寿命为30-70天。
(2)内加热式回转管窑：回转管窑长度18000-20000mm，直径1500-2000mm，转速0.5转/分，炉子倾斜角为1.5°，每台窑每天可焙烧钼精矿4-5吨，采用电收尘或布袋收尘，加热方式为：将水煤气喷在炉内，在后引风装置的作用下火焰在炉膛中间直接从头到尾，不直接与物料接触。此方法成本高，易结露，不安全，煤气在管内易爆；回收率一般在97％左右，物料需经二次筛分，且投入钼精矿水份要求不大于6％，炉内温区分别不开预热、反应、固化炉区，采用布袋收尘时，由于产生的湿气大，容易堵塞布袋口，造成收尘效果差，煤质要求高，能耗较大。
发明内容：
为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新型的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的设备及工艺方法，使其适用各种水份含量的钼精矿粉，原料适用的范围广，解决了现有技术中对水份含量较高的钼精矿粉无法处理和投入的钼精矿需要经过二次粉碎的问题；该回转窑采取全密封方式，性能好，不仅回收率有较大的提高，而且改善了操作环境，减少了钼精矿的粉尘污染，解决了劳动强度大、效率低的问题。
为实现上述发明目的，本发明采及如下技术方案：
所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其具有钼精粉供料装置系统，回转窑装置系统，供热装置系统和烟尘处理回收装置系统；供料装置料仓里的钼精粉由进料管道通过螺旋给料机送入回转窑内；供热装置由固体燃料高温热风炉产生的高温炽热火焰经烟尘沉降箱处理后送入回转窑内，对钼精粉进行加热处理；回转窑产生的烟气由回转窑炉尾部通过吸尘管进入烟尘处理回收装置系统。
所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其供料装置系统，由提升机经无轴螺旋给料器，将物料送入旋转闪蒸干燥机，经闪蒸干燥机快速干燥粉碎后送进料仓；料仓的上部设置有布袋收尘器，物料的粉尘经布袋收尘器除尘后，所收的物料再送入料仓。
所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其供料装置系统的旋转闪蒸干燥机旁边还设置一带有旋风收尘器的热风炉，当物料特别湿的时候，先将热风炉的热量送入旋转闪蒸干燥机，经闪蒸干燥机快速干燥粉碎后送进料仓。
所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其回转窑装置由前、中支撑轮和后支撑轮支撑；回转窑具有长28m、直径2m的炉身、炉尾密封、炉头密封和炉门；回转窑炉身尾部高、头部低，倾斜角度1°，由可调速电机通过减速器带动回转窑炉身中部的齿轮副驱动回转窑转动，在回转窑炉门右边的出口处设置成品料箱。
所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，供热装置系统，有一鼓风机装置，固体燃料高效热风炉，烟尘沉降箱；高效热风炉燃烧后产生的高温炽热火焰经烟尘沉降箱，除烟尘后，将热风送入回转窑内，直接对钼精矿粉进行加热处理，回转窑产生的气体由回转窑炉尾部通过吸尘管进入烟尘处理回收装置系统，经过旋风收尘器、散执器，布袋收尘器除尘后送入烟气回收车间。
所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，烟尘处理回收装置系统；其回转窑产生的烟尘气体，在引风机产生的负压作用下尾部通过烟尘管，经旋风收尘器、散热器、布袋收尘器除尘后，烟气进入烟气回收车间制作亚硫酸钠；其中的钼精矿粉通过粉尘管，又回到料仓；其中的灰尘由烟灰出口排出，回收利用。
一种旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的工艺步骤：
1、将采用浮选法筛选出的粒度为150-200目的各种水份含量的湿钼精矿原料经旋转闪蒸干燥机烘干、粉碎后送入到料仓内备用；当物料特别湿的时候，先将热风炉的热量送入旋转闪蒸干燥机，经闪蒸干燥机快速干燥粉碎后送进料仓，该热风炉温度保持在60-120℃以内。
2、固体燃料高温热风炉在生产前必须进行烘炉，按一定升温曲线缓慢加热炉膛各部砌筑衬体使其所含水份逐渐析出，直至加热到使用温度650-700℃、达到完全干燥为止。
3、该固体燃料高温热风炉用普通烟煤作燃料，炉内产生的高温炽热火焰在鼓风机的作用下，经烟尘沉降箱去除烟灰杂物后通过炉门右侧的进气口送入回转窑内，对钼精粉进行加热处理。
4、料仓里的物料由螺旋给料机经过进料管道，从尾部送入回转窑内，物料在窑体旋转和倾斜作用下，由窑尾向窑头运动，与进入炉内的高温炽热火焰充分接触，开始进行氧化反应；炉体旋转速度根据窑内物料多少自动调整，调整范围在1-5转/分，平时2-3转/分；炉内可分为：预热区温度500℃左右；反应区温度680℃；固化区温度600℃左右。
钼精矿粉氧化反应的化学反应方程式为：
2MoS2+5O2＝2MoO3+4SO2↑
MoS2+2O2＝MoO2+SO2↑
5、钼精矿粉氧化反应产生的二氧化硫气体和其它烟尘气体在引风机产生的负压作用下，由回转窑炉尾部的烟尘管通过吸尘管进入旋风收尘器、散热器和布袋收尘器，经旋风除尘、布袋收尘器除尘后，其中的二氧化硫气体进入烟气回收车间作为制作亚硫酸钠的原料；其中的钼精矿粉通过粉尘管，又回到料仓；其中的灰尘由烟灰出口排出，回收利用。
6、钼精矿粉在回转窑炉内经过8小时的充分焙烧后，得到的氧化钼是二氧化钼和可溶性三氧化钼的混合物，其中钼元素的含量在45-57％，从炉门左侧的成品料箱处回收，成品出炉后，给炉中加料，每隔1小时一批，每批500Kg。
由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下积极效果：
1、原料适用的范围广，适用于各种水份含量的钼精矿粉，解决了现有焙烧钼精矿技术中对水份含量较高的钼精矿粉无法处理和投入的钼精矿需要经过二次粉碎的问题；现有焙烧钼精矿技术采用一般粉碎机和普通烘干箱设备对钼精矿进行处理，物料湿时无法直接粉碎，必须先进行物料预烘干焙烧处理；而物料干燥后又不同程度存在板结现象，需要粉碎才能使用，采用旋转闪蒸干燥机，集粉碎和烘干与一起，瞬时将物料除湿、粉碎，实现了高质量、高产量的烘干。
2、采用直接燃烧，能耗低；炉内分开温区，容易控制温度。
3、该回转窑采取全密封，性能好；采用布袋收尘，机械化程度高，改善了操作环境，解决了劳动强度大、效率低的问题，减少了粉碎钼精矿的粉尘污染，卫生环保。
4、脱硫效果好，一次合格率可达96％以上；产品含硫量低，在0.06％左右，低于国标含硫量0.1％的标准。
5、单台炉子的产量高可达8-10吨/天。
6、炉体使用寿命长，可达十几年。
7、尾气除尘效果理想。
8、回收率高，可达98％以上。产品回收率等于回收金属量与投入金属量的百分比，它是冶金行业最主要的指标之一，产品回收率每提高一个百分点，每年可以给企业带来数百万元乃至上千万元的丰厚利润。
附图说明：
图1是该旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的设备系统示意图。
图中：1—提升机；2—无轴螺旋给料器；3—旋转闪蒸干燥机；4—热风炉；5—旋风收尘器；6—螺旋给料机；7—进料管道；8—炉尾密封；9—后支撑轮；10—回转窑；11—齿轮副；12—减速器；13—可调速电机；14—前支撑轮；15—炉头密封；16—炉门；17—成品料箱；18—烟尘沉降箱；19—固体燃料高温热风炉；20—鼓风机； 21—烟气回收系统；22—引风机；23—烟灰出口；24—布袋收尘器；25—旋风收尘器；26—烟尘管道；27—烟尘料管；28—料仓；29—布袋收尘器，30—散热器。
具体实施方式：
该旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其具有钼精粉供料装置系统，回转窑装置系统，供热装置系统和烟尘处理回收装置系统；供料装置料仓里的钼精粉由进料管道通过螺旋给料机送入回转窑(10)内；供热装置由固体燃料高温热风炉产生的高温炽热火焰经烟尘沉降箱处理后送入回转窑内，对钼精粉进行加热处理；回转窑产生的烟气由回转窑炉尾部通过吸尘管进入烟尘处理回收装置系统；其供料装置系统，由提升机经无轴螺旋给料器，将物料送入旋转闪蒸干燥机，经闪蒸干燥机快速干燥粉碎后送进料仓；料仓的上部设置有布袋收尘器(29)，物料的粉尘经布袋收尘器(29)除尘后，再送入料仓；其供料装置系统的旋转闪蒸干燥机旁边还设置一带有旋风收尘器(5)的热风炉(4)，当物料特别湿的时候，先将热风炉热量送入旋转闪蒸干燥机(3)；其回转窑装置由前、中支撑轮和后支撑轮支撑；回转窑具有长28m、直径2m的炉身、炉尾密封、炉头密封和炉门；回转窑炉身尾部高、头部低，倾斜角度1°，由可调速电机(13)通过减速器(12)带动回转窑炉身中部的齿轮副(11)驱动回转窑转动，在回转窑炉门右边的出口处设置成品料箱(17)；供热装置系统，有一鼓风机(20)，固体燃料高效热风炉(19)，烟尘沉降箱；高效热风炉燃烧后产生的高温炽热火焰经烟尘沉降箱，除烟尘后，将热风送入回转窑内，直接对钼精矿粉进行加热处理，其回转窑产生的烟尘气体，在引风机(22)产生的负压作用下通过尾部的烟尘管(26)，经过旋风收尘器(25)、散热器(30)、布袋收尘器(24)除尘后，烟气进入烟气回收车间(21)制作亚硫酸钠；其中的钼精矿粉通过粉尘管(27)，又回到料仓；其中的灰尘由烟灰出口(23)排出，回收利用。
旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的工艺步骤：
1、将采用浮选法筛选出的粒度为150-200目的各种水份含量的湿钼精矿原料经旋转闪蒸干燥机烘干、粉碎后送入到料仓内备用；当物料特别湿的时候，先将热风炉的热量送入旋转闪蒸干燥机(3)，经闪蒸干燥机快速干燥粉碎后送进料仓，该热风炉温度保持在60-120℃以内。
2、固体燃料高温热风炉在生产前必须进行烘炉，按一定升温曲线缓慢加热炉膛各部砌筑衬体使其所含水份逐渐析出，直至加热到使用温度650-700℃、达到完全干燥为止。
3、该固体燃料高温热风炉用普通烟煤作燃料，炉内产生的高温炽热火焰在鼓风机的作用下，经烟尘沉降箱去除烟灰杂物后通过炉门右侧的进气口送入回转窑内，对钼精粉进行加热处理。
4、料仓里的物料由螺旋给料机经过进料管道，从尾部送入回转窑内，物料在窑体旋转和倾斜作用下，由窑尾向窑头运动，与进入炉内的高温炽热火焰充分接触，开始进行氧化反应；炉体旋转速度根据窑内物料多少自动调整，调整范围在1-5转/分，平时2-3转/分；炉内可分为：预热区温度500℃左右；反应区温度680℃；固化区温度600℃左右。
钼精矿粉氧化反应的化学反应方程式为：
2MoS2+5O2＝2MoO3+4SO2↑
MoS2+2O2＝MoO2+SO2↑
5、钼精矿粉氧化反应产生的二氧化硫气体和其它烟尘气体在引风机产生的负压作用下，由回转窑炉尾部的烟尘管通过吸尘管进入旋风收尘器和布袋收尘器，经旋风除尘、散热器和布袋收尘器除尘后，其中的二氧化硫气体进入烟气回收车间作为制作亚硫酸钠的原料；其中的钼精矿粉通过粉尘管，又回到料仓；其中的灰尘由烟灰出口排出，回收利用。
6、钼精矿粉在回转窑炉内经过8小时的充分焙烧后，得到的氧化钼是二氧化钼和可溶性三氧化钼的混合物，其中钼元素的含量在45-52％，从炉门左侧的成品料箱处回收；成品出炉后，给炉中加料，每隔1小时一批，每批500Kg。
Claims (7)
1、一种旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其特征在于：该装置具有钼精粉供料装置系统，回转窑装置系统，供热装置系统和烟尘处理回收装置系统；供料装置料仓(28)里的钼精粉由进料管道(7)通过螺旋给料机(6)送入回转窑(10)内；供热装置由固体燃料高温热风炉(19)产生的高温炽热火焰经烟尘沉降箱(18)处理后送入回转窑内，对钼精粉进行加热处理；回转窑产生的烟气由回转窑炉尾部通过烟尘管(26)进入烟尘处理回收装置系统。
2、如权利要求1所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其特征在于：其供料装置系统，由提升机(1)经无轴螺旋给料器(2)，将物料送入旋转闪蒸干燥机(3)，经闪蒸干燥机快速干燥粉碎后送进料仓(28)；料仓的上部设置有布袋收尘器(29)，物料的粉尘经布袋收尘器除尘后，再送入料仓。
3、如权利要求1所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其特征在于：供料装置系统的旋转闪蒸干燥机(3)旁边还设置一带有旋风收尘器(5)的热风炉(4)，当物料特别湿的时候，先将热风炉的热量送入旋转闪蒸干燥机，经闪蒸干燥机快速干燥粉碎后送进料仓。
4、如权利要求1所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其特征在于：其回转窑装置由前支撑轮(14)和后支撑轮(9)支撑；回转窑具有长28m、直径2m的炉身、炉尾密封(8)、炉头密封(15)和炉门(16)；回转窑炉身尾部高、头部低，倾斜角度1°，由可调速电机(13)通过减速器(12)带动回转窑炉身中部的齿轮副(11)驱动回转窑转动，在回转窑炉门(16)右边的出口处设置成品料箱(17)。
5、如权利要求1所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其特征在于：供热装置系统，有一鼓风机(20)，固体燃料高效热风炉(19)，烟尘沉降箱(18)；高效热风炉燃烧后产生的高温炽热火焰经烟尘沉降箱，除烟尘后，将热风送入回转窑内，直接对钼精矿粉进行加热处理。
6、如权利要求1所述的旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的装置，其特征在于：其烟尘处理回收装置系统；其回转窑产生的烟尘气体，在引风机(22)产生的负压作用下通过尾部烟尘管(26)，经旋风收尘器(25)、散热器(30)和布袋收尘器(24)散热、除尘后，烟气进入烟气回收车间(21)制作亚硫酸钠；其中的钼精矿粉通过粉尘管(27)，又回到料仓；其中的灰尘由烟灰出口(23)排出，回收利用。
7、一种旋转闪蒸直燃供热式回转窑焙烧钼精矿的工艺方法：其特征在于：其焙烧钼精矿的工艺步骤如下：
1)、将采用浮选法筛选出的粒度为150-200目的各种水份含量的湿钼精矿原料经旋转闪蒸干燥机烘干、粉碎后送入到料仓内备用；当物料特别湿的时候，先经热风炉加热烘干和旋风收尘器除尘后，再送入旋转闪蒸干燥机；该热风炉温度保持在60-120℃以内；
2)、固体燃料高温热风炉在生产前必须进行烘炉，按一定升温曲线缓慢加热炉膛各部砌筑衬体使其所含水份逐渐析出，直至加热到使用温度650-700℃、达到完全干燥为止；
3)、该固体燃料高温热风炉用普通烟煤作燃料，炉内产生的高温炽热火焰在鼓风机的作用下，经烟尘沉降箱去除烟灰杂物后通过炉门右侧的进气口送入回转窑内，对钼精粉进行加热处理；
4)、料仓里的物料由螺旋给料机经过进料管道，从尾部送入回转窑内，物料在窑体旋转和倾斜作用下，由窑尾向窑头运动，与进入炉内的高温炽热火焰充分接触，开始进行氧化反应；炉体旋转速度根据窑内物料多少自动调整，调整范围在1-5转/分，平时2-3转/分；炉内可分为：预热区温度500℃左右；反应区温度680℃；固化区温度600℃左右；
钼精矿粉氧化反应的化学反应方程式为：
2MoS2+5O2＝2MoO3+4SO2↑
MoS2+2O2＝MoO2+SO2↑
5)、钼精矿粉氧化反应产生的二氧化硫气体和其它烟尘气体在引风机产生的负压作用下，由回转窑炉尾部的烟尘管通过吸尘管进入旋风收尘器和布袋收尘器，经旋风除尘、布袋收尘器除尘后，其中的二氧化硫气体进入烟气回收车间作为制作亚硫酸钠的原料；其中的钼精矿粉通过粉尘管，又回到料仓；其中的灰尘由烟灰出口排出，回收利用；
6)、钼精矿粉在回转窑炉内经过8小时的充分焙烧后，得到的氧化钼是二氧化钼和可溶性三氧化钼的混合物，其中钼元素的含量在45-57％，从炉门左侧的成品料箱处回收，成品出炉后，给炉中加料，每隔1小时一批，每批500Kg。
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