CN102974269B - 锍的干式粒化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锍的干式粒化系统，包括密闭箱体以及装设于所述密闭箱体中的风淬粒化装置、颗粒收集装置、运输装置和用于冷却锍颗粒的干式冷却装置，所述风淬粒化装置设于密闭箱体的一端，风淬粒化装置的加料端延伸至密闭箱体外，所述运输装置设于密闭箱体底部，运输装置的输出端延伸至密闭箱体外，所述干式冷却装置设于运输装置上方，所述颗粒收集装置呈底部开口的V形槽状，所述颗粒收集装置的底部开口与干式冷却装置相接。该干式粒化系统具有安全系数高、污染小、使用寿命长、经济效益高的锍的优点。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属冶炼，尤其涉及锍的干式粒化系统。
背景技术
锍是有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体，亦称熔锍。它是铜、镍等金属的硫化物精矿火法冶金的重要中间产物。譬如，铜熔炼得到的锍称为铜锍（或冰铜），属于Cu2S-FeS系，而硫化镍精矿熔炼可得到 Cu2S-Ni3S2-FeS系的铜镍锍（或铜镍冰铜）。
由于锍是冶炼的中间产物，所以它必须经过除硫，才能获得最终所需的金属，因此锍必须要进行进一步的冶炼。当前，对锍进行冶炼的工艺很多，有卧式转炉吹炼、闪速吹炼、三菱法熔炼炉冶炼、氧气底吹连续炼铜，而其中闪速吹炼工艺的吹炼效率高、车间无大量热辐射和逸散的SO2气体，产生连续稳定的SO2可以提高制硫酸的效率，并减少烟气处理系统的投资，因此闪速吹炼或者是“双闪”冶炼已经成为当前最先进的冶炼工艺。
闪速吹炼工艺对入炉的锍有要求，即锍必须以固态颗粒的形态加入到吹炼炉内，颗粒的粒度大小最好集中在一定的范围内（如铜镍锍颗粒比较合适的范围是3mm~5mm），所以从熔炼炉出来的液态锍必须经过固化和粒化处理，才能进入闪速吹炼炉进行吹炼。将锍粒化的传统工艺是“水淬”工艺，即将液态的锍直接倒入水中，将锍固化，然后再将块状锍进行湿磨，形成符合要求的锍颗粒。“水淬”工艺存在着严重的缺陷和安全隐患：（1）液态锍（1100~1300℃）遇水会产生爆炸，处理过程存在安全危险；（2）产生的SO2气体收集存在困难，致使车间大量烟气逸散，严重影响环境，而且水淬后的锍还要进行湿磨、干燥等工序的处理，过程繁琐；（3）每次处理的液态锍量小，生产效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种安全系数高、污染小、使用寿命长、经济效益高的锍的干式粒化系统。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种锍的干式粒化系统，包括密闭箱体以及装设于所述密闭箱体中的风淬粒化装置、颗粒收集装置、运输装置和用于冷却锍颗粒的干式冷却装置，所述风淬粒化装置设于密闭箱体的一端，风淬粒化装置的加料端延伸至密闭箱体外，所述运输装置设于密闭箱体底部，运输装置的输出端延伸至密闭箱体外，所述干式冷却装置的出料端设于运输装置上方，所述颗粒收集装置呈底部开口的V形槽状，所述颗粒收集装置的底部开口与干式冷却装置相接。
所述干式冷却装置包括螺旋输送轴、驱动电机和U形冷却槽，所述U形冷却槽的开口与颗粒收集装置的底部相接，所述螺旋输送轴设于所述U形冷却槽内，所述驱动电机装设于所述螺旋输送轴的一端。
所述U形冷却槽为空心槽体，所述空心槽体内接入冷却水。
所述螺旋输送轴一端延伸至密闭箱体外，另一端置于密闭箱体内，所述驱动电机与螺旋输送轴延伸至密闭箱体外的一端连接，所述螺旋输送轴置于密闭箱体内的一端通过轴承座支承，所述轴承座外包裹有防酸腐蚀箱体。
所述密闭箱体顶部装设有烟气收集装置。
所述烟气收集装置包括排烟道、排烟风机和除尘器，所述排烟道的进口与密闭箱体内部相通，所述排烟风机和除尘器设于排烟道内，所述除尘器位于排烟道的进口与排烟风机之间。
所述密闭箱体于风淬粒化装置的加料端处设有用于气密封的第一吸风机，所述密闭箱体于运输装置的输出端处设有用于气密封的第二吸风机。
所述风淬粒化装置包括锍下料器和高压气体喷射器，所述锍下料器的进料口位于密闭箱体外，锍下料器的出料口位于密闭箱体内，所述高压气体喷射器的喷射口位于锍下料器的出料口下方。
所述密闭箱体包括骨架和防腐蚀板，所述防腐蚀板固定于骨架上并围合成箱体状。
所述运输装置为刮板输送机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的锍的干式粒化系统，锍粒化的过程在密闭箱体内进行，可避免SO2的逸散造成酸雾污染，保护了作业环境和生态环境；经风淬粒化装置吹散的颗粒状锍在空中冷却成固态（初级冷却），之后下落在颗粒收集装置上，并在颗粒收集装置的V形槽的两侧壁之间弹射，最终沿V形槽的侧壁滑落，固态锍颗粒在V形槽的两侧壁之间弹射时，一方面继续与密闭箱体内的空气进行热交换，另一方面其每一次与V形槽的侧壁接触以及沿V形槽的侧壁滑落的过程中都会与V形槽的侧壁进行热传递，使锍颗粒进一步降温（二级冷却），固态锍颗粒从V形槽的底部开口落入干式冷却装置后，由干式冷却装置对锍颗粒进一步冷却（三级冷却），同时由干式冷却装置将锍颗粒送至运输装置上，最后由运输装置将锍颗粒送出密闭箱体，通过上述的三级冷却过程使锍颗粒得到充分的冷却降温，完全能够达到锍颗粒的生产要求；整个冷却和输送的过程锍不与水接触，实现了对锍的干式粒化，能够避免“水淬”液态锍产生的爆炸，大大提高生产的安全性；干式粒化处理的整个过程不会产生亚硫酸，烟气对设备的腐蚀性明显降低，提高了设备使用寿命；产生的烟气不含水蒸气，更利于回收制酸，提高制酸的经济效益。
附图说明
图1是本发明的主剖视结构示意图。
图2是图1的A－A剖视结构示意图。
图3是本发明的俯视结构示意图。
图中各标号表示：
1、风淬粒化装置；2、干式冷却装置；3、颗粒收集装置；4、运输装置；5、密闭箱体；6、烟气收集装置；7、第一吸风机；8、第二吸风机；11、锍下料器；12、高压气体喷射器；21、螺旋输送轴；22、驱动电机；23、U形冷却槽；24、轴承座；25、防酸腐蚀箱体；51、骨架；52、防腐蚀板；61、排烟道；62、排烟风机；63、除尘器。
具体实施方式
图1至图3示出了本发明的一种锍的干式粒化系统实施例，该粒化系统包括密闭箱体5以及装设于密闭箱体5中的风淬粒化装置1、颗粒收集装置3、运输装置4和用于冷却锍颗粒的干式冷却装置2，风淬粒化装置1设于密闭箱体5的一端，风淬粒化装置1的加料端延伸至密闭箱体5外，运输装置4为刮板输送机，其设于密闭箱体5底部，运输装置4的输出端延伸至密闭箱体5外，干式冷却装置2的出料端设于运输装置4上方，颗粒收集装置3设于干式冷却装置2上方，颗粒收集装置3呈底部开口的V形槽状，颗粒收集装置3的底部开口与干式冷却装置2相接。锍粒化的过程在密闭箱体5内进行，可避免SO2的逸散造成酸雾污染，保护了作业环境和生态环境；经风淬粒化装置1吹散的颗粒状锍在空中冷却成固态（初级冷却），之后下落在颗粒收集装置3上，并在颗粒收集装置3的V形槽的两侧壁之间弹射，最终沿V形槽的侧壁滑落，固态锍颗粒在V形槽的两侧壁之间弹射时，一方面继续与密闭箱体5内的空气进行热交换，另一方面其每一次与V形槽的侧壁接触以及沿V形槽的侧壁滑落的过程中都会与V形槽的侧壁进行热传递，使锍颗粒进一步降温（二级冷却），固态锍颗粒从V形槽的底部开口落入干式冷却装置2后，由干式冷却装置2对锍颗粒进一步冷却（三级冷却），同时由干式冷却装置2将锍颗粒送至运输装置4上，最后由运输装置4将锍颗粒送出密闭箱体5，通过上述的三级冷却过程使锍颗粒得到充分的冷却降温，完全能够达到锍颗粒的生产要求；整个冷却和输送的过程锍不与水接触，实现了对锍的干式粒化，能够避免“水淬”液态锍产生的爆炸，大大提高生产的安全性；干式粒化处理的整个过程不会产生亚硫酸，烟气对设备的腐蚀性明显降低，提高了设备使用寿命；产生的烟气不含水蒸气，更利于回收制酸，提高制酸的经济效益。
本实施例中，干式冷却装置2包括螺旋输送轴21、驱动电机22和U形冷却槽23，U形冷却槽23的开口与颗粒收集装置3的底部相接，螺旋输送轴21设于U形冷却槽23内，驱动电机22装设于螺旋输送轴21的一端，从颗粒收集装置3的V形槽侧壁滑落的锍颗粒落入U形冷却槽23中，在螺旋输送轴21的驱动下，锍颗粒沿U形冷却槽23移动，同时将热量传递到U形冷却槽23和螺旋输送轴21，锍颗粒得到进一步的降温，可以防止锍颗粒相互粘结，也可以防止锍颗粒与U形冷却槽23粘结。U形冷却槽23为空心槽体，空心槽体内接入冷却水，冷却水将U形冷却槽23所吸收的锍颗粒的热量带走，使U形冷却槽23可以持续对其中的锍颗粒进行降温，提高降温效率。螺旋输送轴21一端延伸至密闭箱体5外，另一端置于密闭箱体5内，驱动电机22与螺旋输送轴21延伸至密闭箱体5外的一端连接，驱动电机22将不会受到SO2的影响，可节省维修成本；螺旋输送轴21置于密闭箱体5内的一端通过轴承座24支承，轴承座24外包裹有防酸腐蚀箱体25，防酸腐蚀箱体25保护了轴承座24不受SO2的影响，可节省维修成本。在其它实施例中，也可用刮板输送机作为干式冷却装置2，其主要通过延长锍颗粒的运送时间来达到冷却的目的。
本实施例中，密闭箱体5顶部装设有烟气收集装置6，该烟气收集装置6包括排烟道61、排烟风机62和除尘器63，排烟道61的进口与密闭箱体5内部相通，排烟风机62和除尘器63设于排烟道61内，除尘器63位于排烟道61的进口与排烟风机62之间，该烟气收集装置6能收集锍风淬产生的SO2气体，排烟道61接入制酸厂可制备硫酸，实现变害为宝，不仅保护了环境，还为企业创造了效益；除尘器63选用布袋除尘器，它能够降低烟气内飞尘的含量，有利于制酸。
本实施例中，风淬粒化装置1包括锍下料器11和高压气体喷射器12，锍下料器11的进料口位于密闭箱体5外，锍下料器11的出料口位于密闭箱体5内，高压气体喷射器12的喷射口位于锍下料器11的出料口下方，锍下料器11的出料口和高压气体喷射器12的喷射口均位于密闭箱体5内，锍风淬产生的SO2气体均在密闭箱体5内。
本实施例中，密闭箱体5包括骨架51和防腐蚀板52，骨架51为钢筋混凝土骨架，在其它实施例中也可以采用钢结构骨架，防腐蚀板52固定于骨架51上并密封围合成箱体状，防止SO2往外散逸，防腐蚀板52采用耐高温材料制成，能够保证密闭箱体5不会因受热发生变形，也不会受SO2烟气的腐蚀。密闭箱体5于风淬粒化装置1的加料端处设有用于气密封的第一吸风机7，能够避免向风淬粒化装置1加料时产生的SO2散逸，进一步降低了SO2的污染；密闭箱体5于运输装置4的输出端处设有用于气密封的第二吸风机8，能够避免锍颗粒输出时带有SO2散逸，进一步降低了SO2的污染。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该提出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种锍的干式粒化系统，其特征在于：包括密闭箱体（5）以及装设于所述密闭箱体（5）中的风淬粒化装置（1）、颗粒收集装置（3）、运输装置（4）和用于冷却锍颗粒的干式冷却装置（2），所述风淬粒化装置（1）设于密闭箱体（5）的一端，风淬粒化装置（1）的加料端延伸至密闭箱体（5）外，所述运输装置（4）设于密闭箱体（5）底部，运输装置（4）的输出端延伸至密闭箱体（5）外，所述干式冷却装置（2）的出料端设于运输装置（4）上方，所述颗粒收集装置（3）呈底部开口的V形槽状，所述颗粒收集装置（3）的底部开口与干式冷却装置（2）相接。
2.根据权利要求1所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述干式冷却装置（2）包括螺旋输送轴（21）、驱动电机（22）和U形冷却槽（23），所述U形冷却槽（23）的开口与颗粒收集装置（3）的底部相接，所述螺旋输送轴（21）设于所述U形冷却槽（23）内，所述驱动电机（22）装设于所述螺旋输送轴（21）的一端。
3.根据权利要求2所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述U形冷却槽（23）为空心槽体，所述空心槽体内接入冷却水。
4.根据权利要求3所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述螺旋输送轴（21）一端延伸至密闭箱体（5）外，另一端置于密闭箱体（5）内，所述驱动电机（22）与螺旋输送轴（21）延伸至密闭箱体（5）外的一端连接，所述螺旋输送轴（21）置于密闭箱体（5）内的一端通过轴承座（24）支承，所述轴承座（24）外包裹有防酸腐蚀箱体（25）。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述密闭箱体（5）顶部装设有烟气收集装置（6）。
6.根据权利要求5所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述烟气收集装置（6）包括排烟道（61）、排烟风机（62）和除尘器（63），所述排烟道（61）的进口与密闭箱体（5）内部相通，所述排烟风机（62）和除尘器（63）设于排烟道（61）内，所述除尘器（63）位于排烟道（61）的进口与排烟风机（62）之间。
7.根据权利要求6所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述密闭箱体（5）于风淬粒化装置（1）的加料端处设有用于气密封的第一吸风机（7），所述密闭箱体（5）于运输装置（4）的输出端处设有用于气密封的第二吸风机（8）。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述风淬粒化装置（1）包括锍下料器（11）和高压气体喷射器（12），所述锍下料器（11）的进料口位于密闭箱体（5）外，锍下料器（11）的出料口位于密闭箱体（5）内，所述高压气体喷射器（12）的喷射口位于锍下料器（11）的出料口下方。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述密闭箱体（5）包括骨架（51）和防腐蚀板（52），所述防腐蚀板（52）固定于骨架（51）上并围合成箱体状。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的锍的干式粒化系统，其特征在于：所述运输装置（4）为刮板输送机。
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