CN107810282B - 含铜和/或金的精矿的部分焙烧方法 - Google Patents

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Abstract

上述发明描述了从含有铜、镍和/或金的矿石颗粒中除去砷和/或锑的硫化物的方法。将矿石颗粒进料到反应器中，其中将流化气体注入反应器中以形成含有至少一部分该矿石颗粒的流化床。将该矿石颗粒在惰性颗粒存在下加热到500和850℃之间的温度，并从该反应器中排出。至少60重量％的该惰性颗粒形成该流化床的第一区域，和至少60重量％的该矿石颗粒在该第一区域上方形成第二区域。

Description

含铜和/或金的精矿的部分焙烧方法
本发明涉及用于从含有铜、镍和/或金的矿石颗粒中除去砷和/或锑的硫化物的方法和设备，其中将矿石颗粒进料到反应器中，其中将矿石颗粒在惰性颗粒存在下在流化床中加热到500和850℃之间的温度，并且其中将矿石颗粒从反应器中排出。
从硫化矿石中获得铜(Cu)、钴(Co)、镍(Ni)、金(Au)和锌(Zn)。这些金属本身代表可以以各种方式进一步加工的有价值产物，但是必须以非常纯的形式存在以用于该进一步处理。这种纯度通过火法冶金法产生。火法冶金被理解为对已经获得的金属或矿石的进一步热处理，要么通过氧化方法，即通过加入氧来加热，要么通过还原方法，即在优选气态还原剂的存在下加热。
火法冶金方法之一是部分焙烧。部分焙烧是将精矿清洁掉砷和/或锑的硫化物的方法，从而为下游工艺步骤(例如铜熔炼炉)生产合适的原料。在铜部分焙烧的情况下，精矿例如硫砷铜矿(Cu3AsS4)或砷黝铜矿(Cu12As4S12)，含有显著量的砷，这对于下游的火法冶金和湿法冶金处理是不期望的，并且必须在很大程度上被去除。在500和850℃之间的温度下，发生一系列化学反应，导致固体和气态化合物的形成以及硫氧化。作为一个例子，下面给出硫砷铜矿的除砷反应：
Figure BDA0001463610610000011
大部分的能量产生来自硫氧化，然而进一步的反应是放热的。硫氧化可以以包括硫气体的氧化和气态或固态硫化物的氧化的方式发生。然而，只有一部分硫被氧化。部分焙烧固体产物通常含有硫化物形式的15-25重量％范围内的硫百分比。另一方面，精矿进料含有硫化物形式的25-35重量％硫。在工艺气体清洁后，由二氧化硫产生硫酸。
此外，离开反应器后的矿石的砷含量低于0.3重量％。在其他化合物当中各自的矿物学组成包括例如斑铜矿(Cu5FeS4)、黄铜矿(CuFeS2)、脉石材料、磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、辉铜矿(Cu2S)、磁黄铁矿(FeS)，少量的铁-砷酸盐和与进料到焙烧炉的精矿组成相关的矿物质。总砷含量取决于有形成砷酸盐的倾向的元素。如果精矿还含有汞，则可以通过所谓的Calomel工艺处理废气。尤其在I.Wilkomirsky I.,R.Parra,F.Parra和E.Balladares在智利圣地亚哥的Copper 2013上的文章“Physico-chemistry andKinetics Mechanisms of Partial Roasting of High–Arsenic Copper Concentrates”和在A.
Figure BDA0001463610610000021
G.Berg和M.Andersson,在智利圣地亚哥的Copper 2013上的文章“Development of partial roasting technology for arsenic containing copperconcentrates”中找到所有这些反应的细节。
部分焙烧的主要问题之一是烧结。烧结是形成处于“熔化”状态的相的结果，该“熔化”状态可通过由于局部硫氧化(伴随着不充分的局部热传递到流化床的其余部分)所致的热点引发，或者通过增加的化合物浓度导致甚至在正常的工艺温度下的“熔化相”。进一步的机制涉及由于矿石颗粒的颗粒内反应而导致的连续颗粒生长。因此，形成“熔化相”，连续颗粒生长是矿石/煅烧物与化学惰性物质的关系的函数，而在引入氧的区域中特别关注热点的形成。因此，烧结主要与以下有关：(i)反应器喷嘴网格附近(ii)反应器的热关闭，其中流化空气停止，这是因为形成熔化相的潜在化合物的浓度被最大化，而不存在颗粒的移动和(iii)启动程序，因为系统在从固定床到流化床状态过渡期间易于发生热点。
US 4,626,279描述了一种方法，其中将铜矿精矿和气体供应到循环流化床反应器，并在那里加热到高于含有在精矿中存在的铋和砷和/或锑的硫化物的复合矿物的在600和850℃之间的分裂或分解温度的最低温度。调节反应器中的氧势，以防止形成所述杂质的非挥发性化合物。精矿在反应器中的停留时间以确保给定的最小限度的杂质消除的方式进行控制。将气体和固体从反应器中排出并通入分离装置，其中基本上不含杂质的固体可以与气体分离。为了避免铜的烧结，不得超过给定温度范围和停留时间。
从EP 2 652 161 A1已知一种用于部分焙烧含铜矿物的方法，其包括两阶段焙烧方法，该方法包括在第一焙烧反应器中的第一焙烧步骤和在第二焙烧反应器中的第二焙烧步骤。从由第一焙烧步骤获得的第一工艺气体组分和从第二焙烧步骤获得的第二工艺气体组分形成气体混合物。气体混合物的后燃烧发生在后燃烧室中。后燃烧采用所述还原和富硫化物的第一工艺气体组分和作为氧化剂气体的第二工艺气体组分进行操作以分解气体混合物中的SO3从而减少SO3含量。由于在非常低的氧势下进行第一焙烧步骤，所以在后燃烧室中和随后的步骤中的炉结形成和腐蚀的风险降低。因此，硫氧化的高局部反应速率受到可用氧的限制。
然而，两种方法在反应条件下非常受限，并且导致用于适当设备的高投资成本。
为此，常规方式通过添加砂形式的SiO2颗粒来避免烧结。矿石颗粒(完全或部分反应的)在流化床反应器(具有额外的砂含量)中被流化。术语“额外的砂”仅指与精矿进料额外混合的砂，并不指已经包含在矿石中的砂。额外的砂以某种方式稀释流化床中的矿石颗粒，其在气氛、温度和固体分布方面被认为是均匀的反应器，因此抑制了烧结过程。由于额外的砂有助于防止在现有技术中由于稀释而引起的烧结，因此其添加必须是显著的。然而，额外的砂对下游通常预计的熔炼炉工艺有负面影响。此外，作为US 4,626,279中提出的循环流化床的典型的高空气流量的结果，可能会发生反应器内固体的稀释。这样的单元通常需要对于流化气体而言大于2ms-1的入口气体速度，这导致允许低固体含量的单元横截面，使得难以达到在煅烧物中实现砷含量低于0.3重量％所需的停留时间。
因此，本发明的目的是提供一种灵活且经济的方法和设备用于从含铜和/或镍和/或金的矿石颗粒的部分焙烧，产生非常低的增加的砂/惰性含量或没有增加的砂/惰性含量(其中增加是由焙烧过程所致)的纯化矿石。
通过根据本权利要求1的方法解决了该问题。将含铜和/或镍和/或金的矿石颗粒进料到反应器中。其中，通过从反应器的喷嘴网格注入的流化气体将矿石颗粒和惰性颗粒流化。由此，形成在500和850℃之间、优选在630和720℃之间的温度下操作的流化床。在经历特定的停留时间后，将矿石颗粒从反应器中排出，同时进行各自的化学反应。最重要的是，流化床以两个相对于反应器高度布置在彼此上方的区域为特征。至少60重量％的惰性颗粒在流化床的第一区域中，而至少60重量％的矿石颗粒处于第一区域上方的第二区域中。这两个区域的形成发生在稳态反应器操作期间并且在硫化气体减少期间(在受控的关闭或工厂旅途(plant trip)的情况下)特别明显。
这些不同区域的存在可以通过矿石颗粒的不同直径或不同密度(和惰性颗粒)调整，因为颗粒直径和密度是各自的最小流化速度的敏感值，当考虑砂形式的SiO2颗粒作为惰性材料和矿石颗粒时，可以注意到材料的密度是相似的，因此上述区域的形成必须单独基于颗粒尺寸的差异。当考虑具有比矿石颗粒潜在更大密度的其它惰性材料时，则密度差也可以帮助区域形成。因此，最小流化速度是刚好大到使得颗粒在床内被流化的速度。达到最小流化速度后，则床整体上升。这是由于这样的事实：由于流化气体的向上引导的流动的结果，从下方作用于单个颗粒的力大于重力。当超过最小流化速度时，床的压力损失保持恒定，因为现在气体流过流化颗粒。因此，借助于Ergun方程(Ergun，S.Fluid flow throughpacked bed columns，Chemical Engineering Progress，48,1954，S.89-94)，平均流化速度可以计算如下：
Figure BDA0001463610610000041
其中：
△P:压力损失(Pa)
L:流化床高度(m)
dp:平均粒径(m)
ρf:流体密度(kg/m3)
μ:流体粘度(Ns/m2)
Figure BDA0001463610610000051
球形度参数(无量纲)
ε:空隙率(无量纲)
Umf:最小流化速度(m/s)
通过提升在流化床的第二区域中和在由惰性颗粒形成的第一区域上方的矿石颗粒，可以提取矿石颗粒的至少主要部分而没有任何额外的惰性材料。此外，如所述的，这两个区域的形成变得更加明显，同时降低了向反应器供应流化气体，这导致“安全”(在烧结势方面)短或更长的反应器关闭，如以下段落解释的那样。
此外，出于另一个原因在操作期间提到的两个区域的形成是有益的。如果矿石颗粒结块在一起，这些团块将获得较高的有效颗粒尺寸并因此获得较高的重量，并且因此将从流化床的第二区域下沉到第一区域中。其中，如众所周知的，由于其较高的浓度，惰性颗粒防止已经结块的矿石颗粒烧结。
此外，上述两个区域的形成导致流化气体中所含的氧与矿石颗粒内的硫更均匀的反应。发生这是因为在喷嘴网格处的氧浓度最大并且穿过第一和第二流化床区域而减少，而硫浓度遵循精确相反的趋势，即在喷嘴网格处为最小或零，在第一区域中较高且在第二区域中最高。作为更均匀的硫氧化的结果，避免了作为烧结的主要原因的热点形成。在这种上下文下，惰性物质的第一区域类似于隔离层的形式操作，而术语惰性用于描述在部分焙烧期间不具有化学反应性的物质。
此外，这种操作模式在计划的或意外的操作停止期间保护炉子免于烧结。由于反应器速度变得接近或小于惰性颗粒的最小流化速度(在流化气体下降期间)，同时仍然高于矿石颗粒相应的最小流化速度，因而流化气体供应的逐渐下降导致了两个流化区域的更剧烈的形成。进一步的气体下降到惰性颗粒不再被流化的程度，随后流化气体供应的突然停止导致关闭，其中第一区域包含最大的惰性量(高于稳态操作期间)，因此在反应器不运行期间不能显示烧结。此外，在启动期间的反应器烧结势也被最小化，因为喷嘴附近被覆盖着表现出最大惰性含量的第一区域。在第二区域中发生的任何“烧结”过程由于动量和第一区域随之而来的剧烈运动而在启动期间被反转。
优选地，至少70重量％、优选至少80重量％的矿石颗粒的直径低于60μm，和/或至少70重量％、优选80重量％的惰性颗粒的直径在0.5至1.5mm之间。因此，在稳态操作期间，这两个区域是不同地发展的，并且在计划或意外关闭期间在鼓风机逐渐下降期间更剧烈地发展。此外，这些是砂形式的SiO2颗粒和矿石的典型尺寸，这就是为什么预处理不是必要的原因。
使用SiO2颗粒作为惰性颗粒是特别成本有效的，因为砂便宜，易于获得并且易于处理。另外可能的材料是粒化矿渣。
此外，本发明的一个优选实施方案提供了在干态下考虑的每吨矿石颗粒进料200至600Nm3h-1，优选为300至500Nm3h-1范围内的流化气体量。在这种上下文下，Nm3代表正常立方米，意味着在正常的温度和压力条件下测量的立方米。此外，这种流化气体的量确保了具有两个区域流化床。
优选地，调节流化速度，使得在干燥和减少矿石颗粒的硫含量之后，它们在所谓的净空(freeboard)区域中被提升到第二区域上方。因此，可以将颗粒与流化气体流一起排出并且例如采用旋流器分离。
在本发明的优选实施方案中，从反应器中排出的矿石颗粒的至少大于50重量％、优选大于80重量％并且甚至更优选大于90重量％从流化床上方的位置即净空被排出。因此，排出实际上没有任何额外砂含量的大部分矿石。
优选地，通过位于从反应器底部、优选地从喷嘴网格测量的流化床总高度的约80％至99％处的出口将剩余的矿石颗粒从流化床中排出。因此，经由该溢流部的排出位于第二区域的高度，其中大多数颗粒是矿石颗粒，条件是没有额外的砂或其它惰性材料加入到该方法中，这是本发明的目的。如果添加这种材料，例如以抵消惰性物质的损耗，则第一区域的范围增加直到溢流部，而第二区域由第一区域上方的薄层组成。因此，在向反应器中连续添加惰性材料的情况下，通过导管离开的材料将是惰性颗粒和矿石颗粒两者。作为惰性固体进入反应器的量和通过溢流部离开的矿石颗粒的百分比(矿石颗粒的其余部分通过净空区域离开)的结果，将确定惰性颗粒和矿石颗粒之间的各自类比(analogy)。
如上所述，本发明能够使反应器的操作也没有或有最小的额外惰性材料。然而，如果在操作期间实现惰性材料的连续添加，则可以清洁最终产物，因为矿石颗粒的直径远小于砂的直径。因此，这种措施可以是通过分级来分离矿石和砂颗粒，从而可以排出矿石而没有任何额外的砂含量。
此外，优选在反应器底部的喷嘴网格上方覆盖有砂或惰性颗粒，其优选具有大于2mm的颗粒尺寸。直径大于2mm的颗粒由于太大而不会流化。因此，它们在反应器的喷嘴网格上积累层，该层具有用于注入流化气体的膜的功能。优选地，该层在5和20cm之间。该层的功能可以解释为对于来自反应器底部的喷嘴网格并且随后行进到具有其两个区域的流化床的流化气体可渗透的膜层。因此，矿石颗粒不能穿过该膜层到喷嘴网格。因此，由于避免了局部高氧浓度，因而避免了与网格喷嘴的烧结。此外，由于其固有的固定床多孔结构，额外的膜层用作多孔板分配器。因此，可以在反应器之上更均匀地注入流化气体，从而避免热点并使烧结势最小化。
在本发明的另一个优选实施方案中，矿石颗粒在反应器中的平均停留时间为0.5至1小时。因此，煅烧矿石中的砷含量降低到低于0.3重量％。
优选地，将矿石颗粒进料至反应器，其具有通过浮选产物的上游过滤引起的5至10重量％、优选7至8重量％的水含量。这种水分具有新鲜引入的矿石颗粒沉入流化床的第二层和第一层的优点。在它们在床中运动期间，颗粒被干燥并因此悬浮在床的上层中，并且最终通过床溢流部排出。这种机制确保了必要的停留时间。较高的水分值导致有问题的固体剂量，而较低的值导致低的停留时间，因为矿石颗粒倾向于瞬间被夹带到净空或通过床进行溢流。
在本发明的优选实施方案中，将矿石颗粒进料到反应器中，该矿石颗粒具有25-35重量％的硫含量，基于干态的矿石颗粒计。使用这样的组合物，所要求的方法可以最有效地进行，因为所得的煅烧物硫含量与下游闪速熔炼炉的能量平衡要求一致。
使用空气作为流化气体是优选的，因为空气是矿石部分焙烧所需的氧的廉价来源。然而，可以使用氮气或任何其它惰性气体，其中优选富含氧含量的气体以及在各自的富氧之后的空气。
将流化气体以0.2至2ms-1、优选0.5至1.5ms-1的速度注入反应器中。流化气体的这种入口速度确保了具有两个区域的流化床的发展，因为其是本发明的目的，特别是对于以20至60μm的直径为特征的矿石颗粒和以0.1至2mm的直径为特征的惰性颗粒而言。
有时，所使用的矿石本身含有SiO2或其它惰性物质，由此不必向反应器中加入额外的惰性物质。然而，也可以连续地将惰性颗粒插入反应器中。砂的进料可以通过单独的导管矿石与矿石颗粒的进料一起进行。
本发明还包括具有权利要求12的特征的用于从含铜、镍和/或金的矿石颗粒中除去砷和/或锑的硫化物的设备。这种设备包括反应器，其中在操作期间形成流化床。反应器以如下为特征：用于将矿石颗粒进料到反应器中的至少一个导管，用于将流化气体注入反应器的装置，用于从反应器排出矿石颗粒和气体流的至少一个出口以及用于从流化床排出矿石颗粒的至少一个溢流部。重要的是，出口经定位使得在操作期间其定位在流化床上方，并且溢流器位于从反应器底部、优选地从喷嘴网格测量的流化床总高度的80％至99％的位置。采用这种布置，可以以非常少的增加的SiO2含量排出矿石。
此外，根据本发明的设备优选地配备有至少一个气密进料装置，用于将矿石颗粒从导管输送到反应器中而不添加额外量的氧。因此，避免了由高硫氧化速率引起的局部热点。可能的进料装置是气密抛料带，其在流化床水平面上方排放材料，并在整个反应器横截面上方作为吊具(spreader)操作，因为抛料带由高速旋转的以高速注射颗粒的带组成。或者，还可以使用气密螺旋进料器，其将在流化床表面中或上方排放，并且将包括标准部件，例如螺杆轴，套管，马达等，以及在旋转螺杆轴的端部和流化床入口之间的间隙/固体溢流装置。后一种装置用于保护旋转螺杆轴免受高温以及实现螺旋进料器内的反应。另一个气密选择将是位于反应器圆顶顶部的旋转刮刀，其位于进料仓下方。进料在流化床横截面积内的分布通过从焙烧炉顶优化地直到流化床横截面积的进料管实现。
在本发明的一个优选实施方案中，通过所谓的喷嘴网格(具有每米2具有10-300每孔的穿孔板)将流化气体供应到流化床反应器。这些孔填充有可以是几种类型的喷嘴栅格，包括以下：(i)不从喷嘴网格延伸并且在向上方向有一个孔(ii)在喷嘴上方延伸，具有一个或多于一个孔的角度在0至180度之间(iii)网格喷嘴与后者相同，具有附加特性的帽以进一步防护孔的阻塞。
优选地，该设备还以如下为特征：流化床的底流部出口，用于排出阻碍第一和第二流化床层的操作的任何尺寸过大的材料。这种尺寸过大的材料可能由煅烧物颗粒附聚、煅烧物/惰性颗粒附聚，来自流化床的进料内的尺寸过大的矿石/惰性颗粒产生，其中底流部位于从反应器的喷嘴网格测量的流化床总高度的大约至多20％的位置。
本发明的进一步发展、优点和可能的应用也可以从以下对附图和示例性实施方案的描述中获得。所描述和/或示出的所有特征本身或以任何组合形成了本发明的主题，这独立于它们包括在权利要求或其反向引用(back-reference)中。
图1示意性地示出了根据现有技术的焙烧反应器
图2示意性地示出了根据本发明的焙烧反应器。
图1示出了用于部分焙烧含铜、镍和/或金的矿石颗粒以从铜中除去砷和/或锑的硫化物的反应器10。通过导管11，将矿石进料到反应器10中，同时将砂形式的SiO2颗粒通过导管12进料到反应器10中。
矿石和砂形式的SiO2颗粒在反应器喷嘴网格2上方形成流化床1，因为颗粒被流化气体流化。通过导管13从反应器喷嘴网格2注入流化气体。
此外，可以通过导管14添加额外的水含量以控制反应器温度。
通过导管15，将两种颗粒的混合物从流化床1中排出。同时，将非常轻的颗粒输送到流化床1上方的净空区域3中。由此，通过导管16将颗粒与流化气体一起排出。
从导管16将颗粒/气体混合物进料到旋流器17中，其中颗粒与气体流分离。气体流通过导管18从旋流器17排出，同时颗粒通过导管19通入导管15中。
这个焙烧反应器面临的核心问题是高于>10重量％和高达20重量％干基的高额外砂含量(这导致进一步操作阶段中体积流量增加)，砂污染的煅烧矿石以及由于额外砂含量需要高速流化气体而导致的平均停留时间的问题。
在0.5至1.5ms-1的速度范围内操作如图1所示的反应器，以获得在0.5-1小时范围内的停留时间值与相对于干矿石最高达10重量％的适当砂含量，会导致流化床内的低砂浓度，因此导致局部矿石浓度过高。结果，砂不能保护矿石可靠地烧结。
图2示意性地示出了根据本发明的反应器20。通过导管21将硫含量为25-35重量％硫的湿矿石引入反应器20中。如果需要，例如在非常惰性材料损耗的情况下，可以通过导管22加入砂形式的额外SiO2颗粒。两个导管21和22都开向气密输送装置30、30'中，用于将矿石颗粒输送到反应器中而没有任何氧接触。
额外的SiO2流优选设定为总重量流的0至3重量％，但在任何情况下都低于10重量％。此外，SiO2颗粒以0.1mm至2mm的颗粒尺寸分布为特征。代替额外的砂，可以使用任何其它惰性材料，特别是具有与矿石相似或更大即高于2000kg/m3的颗粒密度的物质。可能的物质是用于铜纯化操作的设备中使用的熔炼炉的粒化矿渣。
空气或任何其它氧化介质，例如与来自空气分离单元的氮混合的空气，通过导管23被注入到反应器20的喷嘴网格32中。其中，确定了流化床31具有流化气体的入口速度范围为
Figure BDA0001463610610000111
矿石颗粒的平均停留时间为
Figure BDA0001463610610000112
工艺用水通过导管24注入并用于反应器20的温度控制。
溢流部25位于从反应器20的喷嘴网格32测量的流化床31的总高度的至少80％的位置。通过溢流部，矿石颗粒可以从流化床31排出。在典型的反应器中，溢流部25位于喷嘴网格32上方0.5m至1.5m处。
此外，矿石颗粒也通过出口26与流化气体一起排出，出口26经定位使得在操作期间其在净空区域中的流化床上方。颗粒和气体从出口26通入旋流器27中，其中气体和颗粒分离。通过导管28去除含SO2的气体，同时通过导管29将颗粒进料到导管25中。底流部34用于不时地放出惰性颗粒。
根据本发明的构思，图2描绘了两个区域31b、31c和这两个区域下面的层31a。导致本发明成功的两个区域和层的操作如下所述：
固定床层31a保护喷嘴网格32免于烧结。这样的区域31a是通过在反应器起动之前优选地在喷嘴网格32上方
Figure BDA0001463610610000113
的层之上分布惰性颗粒而产生的，该惰性颗粒的直径大于2mm。这些颗粒是固定的并且充当透气的壁，不允许含硫的煅烧物来到网格喷嘴尖端。该层的压降低，即在
Figure BDA0001463610610000114
的范围内(基于这些颗粒的精确颗粒尺寸和形状)。因此，喷嘴入口处的高温和相应的烧结是不可能的，因为没有矿石颗粒下沉在该层31a中。该区域中的固体密度大于1500kgm3。
第一区域31b富含惰性物质。第一区域31b是流化床31的最大区域。由于惰性颗粒(例如砂形式的SiO2颗粒)的含量高，因此防止与第一区域31b接触的矿石烧结。用于形成第一区域31b的优选条件是使用溢流部25，考虑80重量％的惰性颗粒的颗粒尺寸分布在0.5-1.5mm之间，但是在任何情况下，100重量％在0.1-2mm之间，考虑80重量％的矿石颗粒的颗粒尺寸分布低于60μm，但是在任何情况下，100重量％在0-200μm之间，该区域内的流化气体速度为0.2-2ms-1。
第二区域31c富含矿石颗粒，因此形成在第一区域31b上方的漂浮的煅烧物层。为了获得这样的第二区域，关于第一区域31b已经提到的工艺参数是必要的。尽管该区域31c富含具有烧结倾向的煅烧物，但是下面的富砂层的运动保护矿石免于烧结。
总之，新颖的反应器可以以小于<10重量％、特别是0-3重量％添加的惰性物质操作。由于惰性颗粒含量低，所得产物品质高。此外，可以获得矿石颗粒在0.5-1小时范围内的平均固体停留时间，这对于除砷是优化的。可以使用另外的氧化介质来代替空气，以便在稳态操作或启动程序期间进一步注意(minder)产生热点的可能性，因为流化床内和网格喷嘴附近的热释放是流化气体的氧含量的函数。
实施例
以下简单的实验室测试描述了本发明的效果。将800g砂形式的SiO2颗粒和200g矿石颗粒放置在透明有机玻璃柱(直径：0.1m)内。在该柱的底部，引入空气作为流化气体，由此其流量逐渐增加。在高于0.1m/s的速度下，只有矿石颗粒被流化，而砂保留在柱底部。在流化气体速度高于0.6m/s时，SiO2颗粒也被流化。保持速度恒定，形成两个区域，其中发现至少80重量％的SiO2颗粒在该柱的底部正上方形成可见的第一层，由此在第一层上方的第二层中发现至少80重量％的矿石颗粒。
附图标记列表：
1 流化床
2 喷嘴网格
3 净空
10 流化床反应器
11-16 导管
17 旋流器
18，19 导管
20 流化床反应器
21-26 导管
27 旋流器
28,29 导管
30,30' 气密送料装置
31 流化床
31a 固定层
31b 第一区域
31c 第二区域
32 喷嘴网格
33 净空
34 底流部

Claims (18)

1.用于从含有铜、镍和/或金的矿石颗粒中除去砷和/或锑的硫化物的方法，其中将该矿石颗粒进料到反应器中，其中将流化气体注入该反应器中以形成含有至少一部分该矿石颗粒和至少一部分惰性颗粒的流化床，其中在惰性颗粒存在下将该矿石颗粒加热到500和850℃之间的温度并且其中将该矿石颗粒从该反应器中排出，其特征在于至少60重量％的该惰性颗粒形成该流化床的第一区域，和在于至少60重量％的该矿石颗粒在该第一区域上方形成第二区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于至少70重量％的该矿石颗粒的直径小于60μm，和/或在于至少70重量％的该惰性颗粒的直径在0.5至1.5mm之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于该惰性颗粒是SiO2颗粒。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于从该反应器中排出的该矿石颗粒的大于50重量％在该流化床上方的位置被排出。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于从该反应器中排出的该矿石颗粒的大于80重量％在该流化床上方的位置被排出。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于从该反应器中排出的该矿石颗粒的大于90重量％在该流化床上方的位置被排出。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于将剩余的矿石颗粒通过位于从该反应器底部测量的该流化床的总高度的至少80％处的出口从该流化床排出。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于惰性颗粒层位于该反应器的底部和流化床之间。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于该矿石颗粒在该反应器中的平均停留时间为0.5至1小时。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于将该矿石颗粒以5至10重量％的水含量进料至该反应器。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于进料到反应器中的矿石颗粒的硫含量大于25重量％，基于干态的矿石颗粒计。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于使用空气或任何其它含氧气体作为流化气体。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于将该流化气体以0.2至2m s-1的速度注入该反应器中。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在该反应器中连续进料惰性颗粒。
15.用于从含有铜、镍和/或金的矿石颗粒中除去砷和/或锑的硫化物的设备，包含：反应器(20)，其中在操作期间形成流化床(31)，具有至少一个导管(21)用于将该矿石颗粒进料到该反应器(20)中；用于将流化气体注入该反应器(20)中的装置(23)；用于从该反应器(20)中排出该矿石颗粒的至少一个出口(26)，其中该出口(26)经定位使得在操作期间其位于该流化床(31)上方，并且具有用于从该流化床(31)中排出矿石颗粒的溢流部(25)，其中该溢流部(25)位于从该反应器(20)底部测量的该流化床(31)的总高度的至少80％的位置。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于该设备包含用于将该矿石颗粒从导管(21)输送到该反应器(20)中的气密进料装置(25)。
17.根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于该设备包含用于将该流化气体注入该反应器(20)中的网格喷嘴(32)。
18.根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于该设备包含用于从该流化床(31)排出矿石颗粒的底流部(34)，其中该底流部(34)位于从该反应器(20)底部测量的该流化床的总高度的最多20％的位置。
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