CN107881323B - 一种有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，属于节能减排和强化技术领域。首先将有色金属矿产资源、燃料破碎后混均，在富氧环境中点火进行富氧强化焙烧，在富氧强化焙烧过程中监测焙烧气相组成，并进行富氧浓度的即时调整，当高温烟气气相中COvol%>80%时，控制富氧浓度为50%<O2vol%<100%；高温烟气气相中40%<COvol%≤80%，控制富氧浓度为21%<O2vol%≤50%，焙烧过程中产生的高温烟气经收尘、余热利用以及脱硫处理后排入大气。本发明利用富氧环境的强热动力学优势，富氧气氛中对有色金属矿产资源进行富氧强化焙烧，大幅度提高燃料利用效率的同时均匀强化焙烧系统的温度场、化学势和动力学条件，解决了传统焙烧工艺中燃料利用效率低、反应效率受限和环境负面影响大等难题。

Description

一种有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法
技术领域
本发明涉及一种有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，属于节能减排和强化技术领域。
背景技术
焙烧是指固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，一般有氧化、热解、还原、卤化等，通常多用于冶金工业进行金属矿的矿相重整、定向烧结及挥发性元素的挥发收集等。焙烧过程有加添加剂和不加添加剂两种类型，其中有添加剂的焙烧工艺根据技术目的可细分为硫酸化焙烧、还原焙烧、氧化焙烧、氯化焙烧等。焙烧过程所用设备，按固体物料运动特性，可分为固定床、移动床和流动床几类，按其所用加热炉的形式可分为反射炉、多膛炉、竖窑、回转窑、沸腾炉、施风炉等，其中影响固体物料焙烧转化率与反应速度的主要因素是焙烧温度、固体物料的粒度、固体颗粒外表面性质、物料配比以及气相中各反应组分的分压等。
维持焙烧工艺在一定温度内发生，目前主要是通过鼓入空气并适当调整空气流量使燃料进行燃烧，然空气中氧压有限，过程中易造成燃料燃烧不充分，特别对于还原焙烧工艺还原气氛分布不均匀且还原势较低情况严重，造成温度死区和反应死区较多，大幅度降低反应效率的同时，燃料利用效率亦维持在较低水平上。同时燃料的不充分燃烧易使烟气中炭黑负载率较高，排入大气时环境污染较为严重。
本发明采用富氧气氛中对有色金属矿产资源进行富氧强化焙烧，大幅度提高燃料利用效率的同时使焙烧系统的温度场、化学势和动力学条件得到均匀强化，工艺节能效果显著，环境效应良好，且焙烧反应速率得到大幅度提升。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法。本发明利用富氧环境的强热动力学优势，富氧气氛中对有色金属矿产资源进行富氧强化焙烧，大幅度提高燃料利用效率的同时均匀强化焙烧系统的温度场、化学势和动力学条件，解决了传统焙烧工艺中燃料利用效率低、反应效率受限和环境负面影响大等难题。本发明通过以下技术方案实现。
一种有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，其具体步骤如下：
首先将有色金属矿产资源、燃料破碎后混均，在富氧环境中点火进行富氧强化焙烧，在富氧强化焙烧过程中监测焙烧气相组成，并进行富氧浓度的即时调整，当高温烟气气相中COvol%>80%时，控制富氧浓度为50%<O2vol%<100%；高温烟气气相中40%<COvol%≤80%，控制富氧浓度为21%<O2vol%≤50%，焙烧过程中产生的高温烟气经收尘、余热利用以及脱硫处理后排入大气。
所述色金属矿产资源为铅精矿、锡精矿或锌精矿。
所述燃料为煤、塑料、橡胶、柴油、机油、生物质中的一种或几种任意比例混合物。
上述富氧强化焙烧设备为竖窑、回转窑、流化床等固态化或流态化焙烧装置。
上述富氧强化焙烧温度为150～1200℃。
本发明采用富氧气氛对有色金属矿产资源进行富氧强化焙烧，大幅度提高燃料利用效率的同时使焙烧系统的温度场、化学势和动力学条件得到均匀强化，本发明具备的有益效果和优点是：
（1）富氧环境使燃料燃烧效率和燃烧程度得到明显提升，节能效益明显，且大幅度降低了烟气中的炭黑负载率，有效降低了环境污染；
（2）富氧环境使焙烧系统的温度场、化学势和动力学条件得到均匀强化，大幅度提高了焙烧反应效率。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，其具体步骤如下：
首先将有色金属矿产资源（氧化锌精矿，锌含量为42wt%）和燃料（无烟煤）分别破碎至控制物料粒度40～200目>90%，然后按照有色金属矿产资源和燃料质量比为3:1混均，将混匀物料置入20×2.5m回转窑内，首先通过喷枪向窑体内鼓入富氧空气（富氧中O2浓度为30vol%），在富氧环境中点火进行富氧强化焙烧，在富氧强化焙烧过程中监测焙烧气相组成，并进行富氧浓度的即时调整，窑头处通过烟气分析仪测得烟气中COvol%为85%，控制富氧中O2vol%为70%，并控制富氧空气流量1～1.5m3/min、焙烧温度1150～1200℃。焙烧100min后，对焙烧底物和收集烟尘进行分析检测，焙烧底物中锌含量降至0.31wt%，烟尘中锌含量为82wt%，与传统空气介质回转窑焙烧工艺相比，该技术节能效果显著，煤使用量减少近30%。
实施例2
如图1所示，该有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，其具体步骤如下：
首先将有色金属矿产资源（锡精矿，锡含量为28wt%）和燃料（无烟煤）分别破碎至控制物料粒度40～200目>85%，然后按照有色金属矿产资源和燃料质量比为3.2:1混均，将混匀物料置入20×2.5m回转窑内，首先通过喷枪向窑体内鼓入富氧空气（富氧中O2浓度为25vol%），在富氧环境中点火进行富氧强化焙烧，在富氧强化焙烧过程中监测焙烧气相组成，并进行富氧浓度的即时调整，窑头处通过烟气分析仪测得烟气中COvol%为80%，控制富氧中O2vol%为50%，并控制富氧空气流量0.8～1.2m3/min、焙烧温度1100～1200℃。焙烧120min后，对焙烧底物和收集烟尘进行分析检测，焙烧底物中锡含量降至0.07wt%，烟尘中锡含量为62 wt%，与传统空气介质回转窑焙烧工艺相比，该技术节能效果显著，煤使用量减少近40%。
实施例3
如图1所示，该有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，其具体步骤如下：
首先将有色金属矿产资源（氧化锌精矿，锌含量为45wt%）和燃料（无烟煤）分别破碎至控制物料粒度40～200目>80%，然后按照有色金属矿产资源和燃料质量比为2.8:1混均，将混匀物料置入流化床内，首先通过喷枪向窑体内鼓入富氧空气（富氧中O2浓度为30vol%），在富氧环境中点火进行富氧强化焙烧，在富氧强化焙烧过程中监测焙烧气相组成，并进行富氧浓度的即时调整，窑头处通过烟气分析仪测得烟气中COvol%为88%，控制富氧中O2vol%为90%，并控制富氧空气流量1～1.3m3/min、焙烧温度1150～1200℃。焙烧80min后，对焙烧底物和收集烟尘进行分析检测，焙烧底物中锌含量降至0.28wt%，烟尘中锌含量为85wt%，与传统空气介质流化床焙烧工艺相比，该技术节能效果显著，煤使用量减少近35%。
实施例4
如图1所示，该有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，其具体步骤如下：
首先将有色金属矿产资源（铅精矿，铅含量为65wt%）和燃料（质量比为1:1的柴油和机油混合油）分别破碎至控制物料粒度40～200目>80%，然后按照有色金属矿产资源和燃料质量比为3.5:1混均，将混匀物料置入流化床内，首先通过喷枪向窑体内鼓入富氧空气（富氧中O2浓度为35vol%），在富氧环境中点火进行富氧强化焙烧，在富氧强化焙烧过程中监测焙烧气相组成，并进行富氧浓度的即时调整，窑头处通过烟气分析仪测得烟气中COvol%为50%，控制富氧中O2vol%为42%，并控制富氧空气流量1.2～1.3m3/min、焙烧温度1000～1100℃。焙烧90min后，对焙烧底物和收集烟尘进行分析检测，焙烧底物中铅含量降至0.14wt%，烟尘中铅含量为82wt%，与传统空气介质流化床焙烧工艺相比，该技术节能效果显著，煤使用量减少近30%。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，其特征在于具体步骤如下：
首先将有色金属矿产资源、燃料破碎后混均，在富氧环境中点火进行富氧强化焙烧，在富氧强化焙烧过程中监测焙烧气相组成，并进行富氧浓度的即时调整，当高温烟气气相中COvol%>80%时，控制富氧浓度为50%<O2vol%<100%；高温烟气气相中40%<COvol%≤80%，控制富氧浓度为21%<O2vol%≤50%，焙烧过程中产生的高温烟气经收尘、余热利用以及脱硫处理后排入大气；
所述色金属矿产资源为铅精矿、锡精矿或锌精矿；
当有色金属矿产资源为氧化锌精矿，焙烧温度为1150～1200℃，烧底物中锌含量降至0.31或0.28wt%，烟尘中锌含量为82或85wt%；
当有色金属矿产资源为锡精矿，焙烧温度为1100～1200℃，焙烧底物中锡含量降至0.07wt%，烟尘中锡含量为62wt%；
当有色金属矿产资源为铅精矿，焙烧温度为1000～1100℃，焙烧底物中铅含量降至0.14wt%，烟尘中铅含量为82wt%。
2.根据权利要求1所述的有色金属矿产资源富氧强化焙烧方法，其特征在于：所述燃料为煤、塑料、橡胶、柴油、机油、生物质中的一种或几种任意比例混合物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2831911A1 (de) * 1978-07-20 1980-02-07 Metallgesellschaft Ag Waelzverfahren zur verfluechtigung von zink und blei aus eisenoxidhaltigen materialien
IT1137505B (it) * 1981-03-13 1986-09-10 Samim Soc Azionaria Minero Met Procedimento per il recupero o la concentrazione di materiali non ferrosi quali zinco e piombo ed apparecchiatura per condurre detto procedimento
CN102230074A (zh) * 2011-06-19 2011-11-02 云南锡业集团（控股）有限责任公司 一种流态化富氧焙烧含锡高砷高硫料的方法
CN102321806B (zh) * 2011-09-28 2016-03-16 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法
CN104033892A (zh) * 2014-06-28 2014-09-10 广西聚为能源科技有限公司 挥发窑富氧燃烧方法

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