CN101476052B - 锗挥发氧化炉 - Google Patents
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Abstract
锗挥发氧化炉，属于冶金化工设备技术领域。包括由高温耐火砖砌筑的卧式矩形主体，主体中部设置将主体分为还原挥发室和氧化室的隔墙，隔墙上开设烟尘洞口；还原挥发室底部铺设炉板，炉板下部设落渣室，落渣室的上部沿侧壁设置环形布风风道；落渣室的上部设与环形布风风道连接的供风管；还原挥发室的外侧壁、炉板的上方布置炉门，上方布置连接吸风管道的吸风罩，氧化室侧壁上设有吸风口，氧化室的后端下部连接重力沉降烟道，吸风管道通过引风机与重力沉降烟道连接。本发明结构简单、合理，投资成本低，操作简单灵活，对原料适应性强，锗挥发率可高达90％。
Description
技术领域
本发明涉及一种锗挥发炉，属于冶金化工设备技术领域。
背景技术
锗是一种稀散金属，提取锗的原料有三类：(1)各种有色金属冶炼的副产物如冶炼渣、烟尘等；(2)煤燃烧的各种产物如烟尘、煤灰、煤渣等；(3)锗生产过程的废渣、废料等。上述原料因锗含量较低，故富集锗是锗提取的最关键步骤，即通过火法或湿法处理后的锗富集物含锗达到8％以上才能采用传统的蒸馏-还原工艺提取5N锗锭。而火法富集是目前较常用的工艺方法。火法富集锗的设备有：
1、回转窑：主要用于湿法炼锌浸出渣焙烧挥发锌，锗同时富集于氧化锌烟尘中。烟尘需经过多膛炉焙烧脱氟、氯后再行中性浸出——锌粉置换，使锗富集于置换渣中，而后再提取锗。但该设备具有投资大、锗回收率低、氧化锌烟尘含锗不高的缺点。
2、烟化炉：主要用于火法炼铅、锌炉渣的处理，在挥发铅、锌的同时回收锗，其作为铅锌火法冶炼的重要配套设备在生产中得到应用。高温熔融炉渣进入烟化炉，而后氧化挥发铅、锌，锗伴随铅、锌一起挥发出来。同样存在设备投资大、锗回收率偏低，烟尘含锗不高的缺点。
3、漩涡炉：主要用于含锗煤的处理。含锗煤以切线方式喷入炉内，与鼓入空气一起形成漩涡而达到充分燃烧，通过收尘系统收集锗灰。具有设备投资大、操作复杂、烟尘率高、锗回收率低的缺点。
发明内容
本发明目的在于提供一种投资少、操作简单灵活的、对原料适应性强、锗挥发率高、生产成本低廉的锗挥发氧化炉。
本发明包括由高温耐火砖砌筑的卧式矩形主体，所述主体设有拱形炉顶，其特征在于在主体中部设置将主体分为还原挥发室和氧化室的隔墙，于隔墙上开设使还原挥发室和氧化室连通的烟尘洞口；在还原挥发室底部铺设由钢梁支撑的带孔炉板，在带孔炉板下部设置落渣室，所述落渣室的上部沿侧壁设置环形布风风道；在落渣室的上部设置供风管，所述供风管与环形布风风道连接；在还原挥发室的外侧壁、炉板的上方布置炉门，炉门上方布置吸风罩，所述吸风罩上方连接吸风管道，在氧化室侧壁上设有吸风口，氧化室的后端下部连接重力沉降烟道，所述吸风管道通过引风机与重力沉降烟道连接。
将锗物料制团后的饼块由炉门送入带孔炉板上，通过供风管加氧使饼块升温，使铟与铅、锌蒸汽一道快速挥发，挥发的烟气自隔墙的烟尘洞口进入氧化室，一氧化锗蒸汽氧化为二氧化锗，凝聚成粉尘进入收尘系统。
本发明结构简单、合理，投资成本低，操作简单灵活，对原料适应性强，锗挥发率可高达90％。
为了充分氧化，本发明所述氧化室容积是还原挥发室的1.5倍。
为防止加料或出渣时烟尘污染，本发明所述吸风罩布置在炉门的上方。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
卧式矩形主体由高温耐火砖砌筑，所述主体设有拱形炉顶2，墙体外部以槽钢架3支撑，在主体中部设置将主体分为还原挥发室1和氧化室14的隔墙6，于隔墙6上开设使还原挥发室1和氧化室14连通的烟尘洞口4。所述氧化室14容积是还原挥发室1容积的1.5倍。
在还原挥发室1底部设置落渣室8，在还原挥发室1底部铺设由钢梁7支撑的带孔炉板10，在带孔炉板10下部设置落渣室8。
落渣室8的上部沿侧壁设置环形布风风道9，在落渣室8的上部设置供风管12，供风管12与环形布风风道9连接。
在还原挥发室1的外侧壁、炉板10的上方布置炉门11，炉门11上方布置吸风罩13，吸风罩13上方连接吸风管道15。
在氧化室14侧壁上设有吸风口5，氧化室14的后端下部连接重力沉降烟道17。吸风管道15通过引风机16与重力沉降烟道17连接。
工作原理：
(1)先在还原挥发室的带孔炉板上铺稻草，引燃稻草，开启供风风机和收尘系统引风机。然后添加底煤，底煤厚度3cm，底煤要求为块状，以保持透风良好。逐步加大供风量，15-20分钟后，底煤开始旺烧，立即加入制备好的锗料，锗料为团块，均匀铺开，铺设厚度为25cm为宜，以保持良好的透气性。进料过程中开启吸风罩引风机；加料完毕后封闭炉门。
(2)监测炉内温度，当还原挥发室炉内温度上升达到1100℃时调节供风量，以使还原挥发炉内形成弱还原气氛，此时炉气成分为：CO2 8％～12％，CO 1％～4％，O2 5％～8％。锗还原成一氧化锗快速挥发，并随烟尘一道进入氧化室内被氧化为二氧化锗并凝聚成颗粒粉尘。维持还原挥发室内温度在1100-1300℃范围内，挥发时间1.5～2小时，即可完成锗挥发过程，锗挥发率大于90％，布袋收尘室收集得到的锗烟尘含锗大于10％。
(3)调大供风量，使入炉料中残余的煤燃烧干净，还原挥发室的炉温开始下降，当炉温下降低于600℃时，即可停止供风，打开炉门进行降温，降温30分钟后即可出炉渣，然后进入下一工作循环。
(4)、锗还原挥发过程中，通过收尘系统的引风机使烟尘通过布袋室被过滤干净，并收集得到锗烟尘，同时使系统在负压条件下运行，以避免因炉体或烟道漏风而引起锗损失和造成环境污染。
(5)、控制氧化室内一定的负压范围，以使烟尘顺利进入后续的密闭收尘系统。挥发锗的过程中，部分粗粒尘进入氧化室并沉降，需定期进行清理，氧化室内的粗粒尘送制备入炉料。
功能特点：
1、锗挥发炉主体材料为普通的高温耐火砖，设备投资小，建设周期短，维修简便快捷。
2、锗挥发炉的处理能力可根据要求调整炉体大小，附属的风控装置只需按工艺条件稍加调整即可。单炉处理能力可在0.5～5吨范围内任意选择，适宜于中小规模的锗回收。
3、操作周期短，单炉操作时间3.5～4小时，正常情况下每日可烧6炉。
4、对不同含锗物料适应性强，尤其对低锌、低铅的含锗废渣处理效果明显。锗挥发率大于90％，锗烟尘含锗10％以上。
5、生产成本低廉，具有良好的经济效益。生产成本仅为500～800元/公斤锗(按照锗烟尘金属量计算)，每公斤锗可产生效益1500～2500元。
Claims (3)
1.锗挥发氧化炉，包括由高温耐火砖砌筑的卧式矩形主体，所述主体设有拱形炉顶，其特征在于在主体中部设置将主体分为还原挥发室和氧化室的隔墙，于隔墙上开设使还原挥发室和氧化室连通的烟尘洞口；在还原挥发室底部铺设由钢梁支撑的带孔炉板，在带孔炉板下部设置落渣室，所述落渣室的上部沿侧壁设置环形布风风道；在落渣室的上部设置供风管，所述供风管与环形布风风道连接；在还原挥发室的外侧壁、炉板的上方布置炉门，炉门上方布置吸风罩，所述吸风罩上方连接吸风管道，在氧化室侧壁上设有吸风口，氧化室的后端下部连接重力沉降烟道，所述吸风管道通过引风机与重力沉降烟道连接。
2.根据权利要求1所述锗挥发氧化炉，其特征在于所述氧化室容积是还原挥发室的1.5倍。
3.根据权利要求1所述锗挥发氧化炉，其特征在于所述吸风罩布置在炉门的上方。
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Address after: 225000 Industrial Park, Yiling Town, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Ningda environmental protection Co.,Ltd. Address before: 225231 No. 1, industrial concentration area, Yiling Town, Jiangdu City, Jiangsu Province Patentee before: YANGZHOU NINGDA NOBLE METAL Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: Germanium volatilization oxidation furnace Effective date of registration: 20231010 Granted publication date: 20130619 Pledgee: Yangzhou Branch of Huaxia Bank Co.,Ltd. Pledgor: Jiangsu Ningda environmental protection Co.,Ltd. Registration number: Y2023980060406 |
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| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
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Addressee: Li Xiaomeng Document name: Notice of Qualified Procedures |