CN104032126B - 一种移动床焙烧低品位钼精矿的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动床焙烧低品位钼精矿的工艺，该工艺是将低品位钼精矿物料连续输送至水平运行的移动床上，所述的移动床上部并排设有四个烟罩，四个烟罩将移动床的工作段沿水平方向依次分割成干燥段、焙烧Ⅰ段、焙烧Ⅱ段和冷却段，所述的物料经过四个烟罩下部，依次完成干燥、两次焙烧和冷却过程，得到氧化钼焙砂，同时将焙烧Ⅰ段得到的烟气进行脱硫制酸，该工艺可有效提高低品位钼精矿氧化焙烧效率，降低非可溶性钼酸盐生成，综合回收二氧化硫焙烧尾气；该工艺简单、生产成本低，可以广泛使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动床焙烧低品位钼精矿的工艺，属于有色冶金领域的钼冶金行业。
背景技术
我国钼储量丰富，钼金属储量仅次于美国居世界第2位，资源储量占全球钼资源的25％左右。目前查明的含钼矿物约20余种，其中99％的钼以辉钼矿形式存在，其工业价值最高。钼矿床类型复杂，其中单一矿石的钼储量仅占全国总储量的29.7％，其余则为铜钼型、钼钨型、钼铁型等共生矿床。由于我国钼矿床以低品位为主，且多为难选的共生矿，导致我国众多矿山产出的钼精矿品位低。
辉钼矿作为提取金属钼及其相关产品的主要原料，一般先将辉钼矿氧化焙烧转化成可溶钼，再通过浸出、除杂等过程将其制备成钼酸盐再进行后续钼产品的深加工。辉钼矿氧化焙烧的设备主要有反射炉、多膛炉、回转窑和沸腾炉，其焙烧的特点见表1。
表1钼精矿氧化焙烧的主要设备及工艺特点
国内部分小企业仍采用反射炉工艺生产氧化钼。反射炉焙烧工艺设备投资少、建设周期短，但反射炉存在热利用率低、能耗大、生产条件差、劳动强度大等缺点，且烟气中SO2浓度过低而不好处理，故该工艺日渐被淘汰。国内的大中型企业多采用多膛炉或回转窑焙烧钼精矿。其中多膛炉结构较复杂，炉体内活动部件较多，而回转窑炉筒使用寿命较短，且两种工艺均存在放热不均，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，同时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。沸腾炉当前还少有应用的实例，且存在钼焙砂中含硫高(2％～2.5％)，后续处理难度大，钼回收率低等缺点。
对于高品位钼精矿(钼含量大于45％)，其焙烧工艺尚存在诸多不足，而对于低品位钼精矿，其焙烧的难度更大。由于低品位钼精矿脉石矿物含量高，对钼精矿氧化过程产生重要影响：①焙烧过程易生成在氨水中溶解度很小的钼酸钙和钼酸铅；②含铜、铅等低熔点物质会导致钼精矿在焙烧过程中结块，由于结块内部隔绝空气而增加了氧化的难度，导致钼焙砂中不溶于氨水的MoO2、MoS2增多；从而使得钼的浸出难度显著增大、回收率降低。同时，低品位钼精矿的硫含量也低，将降低焙烧过程烟气中的SO2浓度，使得制酸回收SO2的难度增加。
因此，对于低品位钼精矿，尽可能提高辉钼矿的氧化效率，同时减少难溶钼酸盐的生成，并提高烟气中SO2浓度，是低品位钼精矿利用所急需解决的问题。本申请通过开发移动床高效焙烧低品位钼精矿的工艺，以解决传统焙烧工艺不能处理低品位钼精矿的难题。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种利用移动床有效提高低品位钼精矿氧化焙烧效率，降低非可溶性钼酸盐生成，综合回收二氧化硫焙烧尾气的工艺，该工艺简单、生产成本低，可以广泛使用。
本发明提供了一种移动床焙烧低品位钼精矿的工艺，该工艺是将低品位钼精矿物料连续输送至水平运行的移动床上，所述的移动床上部并排设有四个烟罩，四个烟罩将移动床的工作段沿水平方向依次分割成长度比为5～10:45～50:25～30:10～25的干燥段、焙烧Ⅰ段、焙烧Ⅱ段和冷却段，所述的物料经过四个烟罩下部，依次完成干燥、两次焙烧和冷却过程，得到氧化钼焙砂，同时将焙烧Ⅰ段得到的焙烧烟气进行脱硫制酸；其中，焙烧Ⅱ段通过外部加入热空气，焙烧Ⅱ段产生的热烟气用于焙烧Ⅰ段，冷却段的热废气用于干燥段水分蒸发或是在用于干燥段的同时，部分送至焙烧Ⅰ段。
本发明的移动床焙烧低品位钼精矿的工艺还包括以下优选技术方案：
优选的移动床为水平移动的链篦机。
优选的工艺中，干燥段、焙烧Ⅰ段采用抽风的方式。
优选的工艺中，焙烧Ⅱ段、冷却段采用鼓风的方式。
优选的工艺中，焙烧Ⅱ段和焙烧Ⅰ段上部的烟罩通过管道Ⅰ连通。干燥段和冷却段上部的烟罩通过管道Ⅱ连通。管道Ⅰ和管道Ⅱ之间设有管道III，管道III中通过可开闭的阀门控制管道Ⅰ和管道Ⅱ之间的连通与隔断。管道Ⅰ中部另外设有通入空气的入口，入口处设有可开闭的阀门。
优选的工艺中，体系外部的空气经过煤气燃烧加热后通过鼓风方式进入焙烧Ⅱ段进行焙烧，再进入管道Ⅰ，经过管道Ⅰ的空气入口进入的空气进行调节温度后，进入焙烧Ⅰ段进行焙烧，最后通过抽风方式排出系统，进入制酸体系。体系外部的空气通过鼓风方式进入冷却段进行冷却后，进入管道Ⅱ，再直接进入干燥段进行干燥，或者部分用来进行干燥，部分引入管道Ⅰ进入焙烧Ⅰ段，干燥段中的气体采用抽气方式直接排空。
优选的工艺中焙烧Ⅱ段通过外部加入热空气，外部加入的热空气由煤气燃烧供热。
优选的工艺中焙烧Ⅱ段的燃烧室温度为550～600℃。
优选的工艺中从焙烧Ⅱ段产生的热烟气可通过兑入空气调节焙烧Ⅰ段烟罩内温度至400～450℃后进入焙烧Ⅰ段焙烧。
优选的工艺中冷却段采用空气进行冷却。
优选的工艺中所述的干燥段产生的尾气直接排放，焙烧Ⅰ段产生的尾气经脱硫制酸后排放。
优选的工艺，干燥段的烟罩内气体温度为250～300℃。
所述的低品位钼精矿中钼品位为25～45wt％。
本发明的有益效果如下：
(1)采用移动床焙烧钼精矿，通过设置烟罩的个数，分别实现干燥、焙烧、冷却功能，且各烟罩内气体温度均一，使得焙烧过程中温度相对均匀，与其他焙烧工艺相比，移动床焙烧避免了局部高温的现象，可减少焙烧过程钼精矿的烧结以及钼酸盐的生成，提高了辉钼矿转化为可溶钼的效率。
(2)依据钼精矿焙烧特性，将焙烧分为两段进行，焙烧Ⅰ段为钼精矿氧化的主要反应阶段，产生的烟气SO2浓度高；焙烧Ⅱ段，钼精矿中残硫降至较低程度(4％以下)，此段焙烧产生的烟气SO2浓度低、O2含量高，将其循环至焙烧Ⅰ段，不仅提高焙烧Ⅰ段烟气的SO2浓度，有利于SO2的回收利用，还减少了烟气的处理量。
(3)通过将烟气循环利用，将冷却废气用于干燥段水分蒸发，将焙烧Ⅱ段的热烟气用于焙烧Ⅰ段，实现了热量的高效利用，整个系统只需在焙烧Ⅱ段提供少量外加热量，其能耗比回转窑、多膛炉等工艺的能耗低。
综上所述，本发明的移动床焙烧低品位钼精矿的工艺，可实现辉钼矿的高效氧化，并抑制焙烧过程难溶钼酸盐的生成，同时有效提高烟气中SO2的浓度，使得低品位钼精矿能够得到高效利用。相比回转窑等常规的焙烧工艺，采用本发明的焙烧工艺，钼酸盐的生成量从8～12wt％降低到3～6wt％，SO2的浓度可从1～2wt％提高到3.5wt％左右。
附图说明
【图1】为本发明的工艺装置图：1为移动床干燥段；2为移动床焙烧Ⅰ段；3为移动床焙烧Ⅱ段；4为移动床冷却段；5为烟罩；6为连接管道；7为阀门；8为风机；9为煤气燃烧烧嘴；10为燃烧室；11为制酸装置。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明的保护范围。
实施例1
针对钼品位39.27wt％、硫含量29.73wt％的钼精矿(原料化学成分见表1)，采用链篦机处理工艺，经干燥、氧化焙烧、冷却后获得钼焙砂；链篦机干燥段、焙烧Ⅰ段、焙烧Ⅱ段、冷却段的长度分别占链篦机有效总长(工作区域)5％、45％、25％、25％；将冷却段的70％的热废气导入干燥段，焙烧Ⅱ段产生的热废气和冷却段30％的热废气导入焙烧Ⅰ段，煤气燃烧加热空气提供焙烧Ⅱ段所需的热气体，将空气鼓入冷却段进行冷却，并控制干燥段烟罩内气体温度250℃、焙烧Ⅰ段烟罩内气体温度450℃、焙烧Ⅱ段燃烧室温度580℃，焙烧Ⅰ段历经的时间为3h。在上述焙烧工艺和条件下，钼焙砂中可溶钼含量达91wt％，焙烧Ⅰ段产生的烟气SO2浓度达3.1wt％，焙烧过程的能耗为45kgce/t钼焙砂。而采用回转窑工艺，钼焙砂中可溶钼的含量仅为84wt％，烟气中SO2浓度仅为1.6wt％，而能耗达120kgce/t钼焙砂。
实施例2
针对钼品位44.13wt％、硫含量33.70wt％的钼精矿(原料化学成分见表1)，采用链篦机处理工艺，经干燥、氧化焙烧、冷却后获得钼焙砂；链篦机干燥段、焙烧Ⅰ段、焙烧Ⅱ段、冷却段的长度分别占链篦机有效总长(工作区域)的10％、50％、30％、10％；将冷却段的热废气导入干燥段，焙烧Ⅱ段产生的热废气导入焙烧Ⅰ段，并在焙烧Ⅰ段烟罩中兑入部分空气，煤气燃烧加热空气提供焙烧Ⅱ段所需的热气体，将空气鼓入冷却段进行冷却。控制干燥段烟罩内气体温度270℃、焙烧Ⅰ段烟罩内气体温度400℃、焙烧Ⅱ段燃烧室温度550℃，焙烧Ⅰ段历经的焙烧为4h。在上述焙烧工艺和条件下，钼焙砂中可溶钼含量达92wt％，焙烧Ⅰ段产生的烟气SO2浓度达3.4wt％，焙烧过程的能耗为38kgce/t钼焙砂。而采用回转窑工艺，钼焙砂中可溶钼的含量仅为87wt％，烟气中SO2浓度仅为1.7wt％，而能耗达110kgce/t钼焙砂。
表1低品位钼精矿化学成分
Claims (5)
1.一种移动床焙烧低品位钼精矿的工艺，其特征在于，将低品位钼精矿物料连续输送至水平运行的移动床上，所述的移动床上部并排设有四个烟罩，四个烟罩将移动床的工作段沿水平方向依次分割成长度比为5～10:45～50:25～30:10～25的干燥段、焙烧Ⅰ段、焙烧Ⅱ段和冷却段，所述的物料经过四个烟罩下部，依次完成干燥、两次焙烧和冷却过程，得到氧化钼焙砂，同时将焙烧Ⅰ段得到的焙烧烟气进行脱硫制酸；其中，焙烧Ⅱ段通过外部加入热空气使其燃烧室温度为550～600℃，从焙烧Ⅱ段产生的热烟气可通过兑入空气调节焙烧Ⅰ段烟罩内温度至400～450℃后进入焙烧Ⅰ段焙烧，冷却段的热废气用于干燥段水分蒸发或是在用于干燥段的同时，部分送至焙烧Ⅰ段；所述的低品位钼精矿中钼品位为25～45wt％。
2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的移动床为水平移动的链篦机。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，干燥段、焙烧Ⅰ段采用抽风的方式，焙烧Ⅱ段、冷却段采用鼓风的方式。
4.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，冷却段采用空气进行冷却。
5.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的干燥段产生的尾气直接排放，焙烧Ⅰ段产生的尾气经脱硫制酸后排放。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160615 |