CN108728638A - 一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统，包括碱压煮釜、水槽、汽水分离装置与一台热交换器，所述碱压煮釜的顶部具有两个接口，其中一个接口接至所述水槽顶部一侧的开口处，另一个接口接入所述汽水分离装置的一侧，并且所述碱压煮釜的压煮釜排料管接入所述汽水分离装置上，经所述汽水分离装置分离滤除水分的蒸汽进入所述热交换器的一个行程，待净化的粗钨酸钠溶液用化工泵泵入所述热交换器的另一行程，两个行程中的介质进行热交换。本发明所述的一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统，可充分利用压煮过程产生的蒸汽余热，为后续工序提供热量，提高能源的利用效率，节能降耗，具备更好的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及钨冶炼领域，特别涉及一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统。
背景技术
采用“碱压煮+酸性体系萃取”的钨冶炼工艺以黑钨矿或白钨矿或黑白混合钨矿为原料，主要工艺流程包括：焙烧、磨矿，碱压煮(浸出)得到粗钨酸钠溶液，净化除杂(砷磷硅等)，硫化调酸除钼，有机溶剂萃取及反萃得到钨酸铵溶液，蒸发结晶获得APT(仲钨酸铵)，以及后续生产氧化钨、钨粉、碳化钨粉等，碱压煮过程是指用片碱或纯碱(Na2CO3)浸出钨矿物中的钨，使钨进入溶液的过程，该过程在碱压煮釜中进行，在压力0.5～1.2MPa和温度135～210℃的工艺条件下完成。由于工艺温度较高，压煮过程会产生大量蒸汽，含有大量热量。由于釜内压力很高，排料前一般会人为卸压至0.5～0.6MPa左右，卸压时会排出大量蒸汽，然后排料，排料时也有大量蒸汽伴随物料一起排出，净化过程是指将压煮浸出、固液分离得到的粗钨酸钠溶液除砷磷硅等杂质的过程，固液分离后须用70℃左右的水将渣中的可溶钨洗下来，净化过程须用蒸汽将溶液加热至80℃以上。因此，既可将压煮过程产生的蒸汽加热水用于洗渣，又可用蒸汽与待净化的粗钨酸钠溶液进行热交换，对粗钨酸钠溶液预热，节约能源；而现有技术不可充分利用压煮过程产生的蒸汽余热，为后续工序提供热量，减弱了能源的利用效率，能耗较高，在实际的使用过程中带来了一定的影响，为此，我们提出一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种钨冶炼压煮过程余热的利用系统，包括碱压煮釜、水槽、汽水分离装置与一台热交换器，所述碱压煮釜的顶部具有两个接口，其中一个接口接至所述水槽顶部一侧的开口处，另一个接口接入所述汽水分离装置的一侧，并且所述碱压煮釜的压煮釜排料管接入所述汽水分离装置上，经所述汽水分离装置分离滤除水分的蒸汽进入所述热交换器的一个行程，待净化的粗钨酸钠溶液用化工泵泵入所述热交换器的另一行程，两个行程中的介质进行热交换，从而达到预热粗钨酸钠溶液的效果，所述汽水分离装置的下端与排料槽相连接，且排料槽位于所述汽水分离装置的下方，所述热交换器的下方具有粗钨酸钠溶液储槽。
优选的，所述碱压煮釜的卸压排气管伸入所述水槽内部至槽底，且水槽外用保温材料包覆。
优选的，所述热交换器的换热介质为蒸汽和钨酸钠溶液，并且其采用列管式换热器，蒸汽走管程，溶液走壳程。
优选的，所述热交换器的内部具有列管式换热器，列管式换热器的上封头用隔板分割成两半，蒸汽从所述热交换器的左侧接口进，从所述热交换器的右侧出。
一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法，该方法运用于钨冶炼压煮过程余热的利用系统中，于碱压煮釜的卸压排气管路和排料管路中设置至少一个水槽、一套汽水分离装置和一台热交换器，还需有若干待净化的粗钨酸钠溶液储槽，系统运行时，既可将蒸汽直接排到水槽里加热水用于洗压煮渣，又可将蒸汽经汽水分离后，通过热交换器与待净化的粗钨酸钠溶液进行热交换，给粗钨酸钠溶液预热。
优选的，卸压排气管从碱压煮釜出来后分两路，一路用于直接加热冷凝水，一路经汽水分离后用于预热粗钨酸钠溶液，各支路上设置阀门，排料管接入汽水分离装置，蒸汽经汽水分离过滤后用于预热粗钨酸钠溶液。
优选的，所述水槽专门用于收集整个生产过程中的蒸汽冷凝水，当液位不够时，可补充自来水，排气管伸入水槽内至接近槽底。
优选的，蒸汽进入所述热交换器之前，先通过汽水分离装置将蒸汽中夹带的含物料的液滴分离过滤。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统，充分利用压煮过程产生的大量蒸汽余热，为后续工序提供热量，提高生产过程中能源的利用效率，节能且环保，降低能耗，具备更好的实用性。
附图说明
图1为本发明一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统的整体结构示意图。
图中：1、碱压煮釜；2、水槽；3、排料槽；4、粗钨酸钠溶液储槽；5、汽水分离装置；6、热交换器。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种钨冶炼压煮过程余热的利用系统，包括碱压煮釜1、水槽2、汽水分离装置5与一台热交换器6，所述碱压煮釜1的顶部具有两个接口，其中一个接口接至所述水槽2顶部一侧的开口处，另一个接口接入所述汽水分离装置5的一侧，并且所述碱压煮釜1的压煮釜排料管接入所述汽水分离装置5上，经所述汽水分离装置5分离滤除水分的蒸汽进入所述热交换器6的一个行程，待净化的粗钨酸钠溶液用化工泵泵入所述热交换器6的另一行程，两个行程中的介质进行热交换，从而达到预热粗钨酸钠溶液的效果，所述汽水分离装置5的下端与排料槽3相连接，且排料槽3位于所述汽水分离装置5的下方，所述热交换器6的下方具有粗钨酸钠溶液储槽4；
碱压煮釜1的卸压排气管伸入所述水槽2内部至槽底，且水槽2外用保温材料包覆；热交换器6的换热介质为蒸汽和钨酸钠溶液，并且其采用列管式换热器，蒸汽走管程，溶液走壳程；热交换器6的内部具有列管式换热器，列管式换热器的上封头用隔板分割成两半，蒸汽从所述热交换器6的左侧接口进，从所述热交换器6的右侧出；
一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法，该方法运用于钨冶炼压煮过程余热的利用系统中，于碱压煮釜1的卸压排气管路和排料管路中设置至少一个水槽2、一套汽水分离装置5和一台热交换器6，还需有若干待净化的粗钨酸钠溶液储槽4，系统运行时，既可将蒸汽直接排到水槽2里加热水用于洗压煮渣，又可将蒸汽经汽水分离后，通过热交换器6与待净化的粗钨酸钠溶液进行热交换，给粗钨酸钠溶液预热。
卸压排气管从碱压煮釜1出来后分两路，一路用于直接加热冷凝水，一路经汽水分离后用于预热粗钨酸钠溶液，各支路上设置阀门，排料管接入汽水分离装置5，蒸汽经汽水分离过滤后用于预热粗钨酸钠溶液；水槽2专门用于收集整个生产过程中的蒸汽冷凝水，当液位不够时，可补充自来水，排气管伸入水槽2内至接近槽底；蒸汽进入所述热交换器6之前，先通过汽水分离装置5将蒸汽中夹带的含物料的液滴分离过滤。
需要说明的是，本发明为一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法及系统，压煮完成时，釜内压力约为1.0MPa，温度约为200℃，釜内包含物料矿浆和压煮过程中产生的大量蒸汽，生产中可对这些蒸汽加以利用，具体操作方法如下：
排气卸压过程，先打开水槽2和汽水分离装置5之间的一号阀门和二号阀门，以及碱压煮釜1右侧上的排气阀，蒸汽在釜内压力的作用下沿着碱压煮釜1上的排气管快速排出，如果水槽2中水温不够(须达到70℃左右)，开一号阀门关二号阀门，蒸汽进入水槽2直接加热冷凝水用于洗渣；另外，也可开二号阀门关一号阀门，这是蒸汽从汽水分离装置5左侧下端的开口进入，经汽水分离滤除水分后，液滴从汽水分离装置5左侧上端开口流至排料槽3中，蒸汽从汽水分离装置5顶部开口排出进入列管式换热器5的左侧上端开口，同时，待净化的粗钨酸钠溶液从储槽泵入列管式换热器5的右侧下端开口，两者之间进行热交换，这是一个连续的过程，蒸汽从热交换器6左侧上端开口处进从热交换器6右侧上端开口处出，溶液从热交换器6右侧下端进从热交换器6左侧下端出，返回粗钨酸钠溶液储槽4中；
排料过程，当釜内压力将至0.5～0.6MPa时，关闭碱压煮釜1右侧上的排气阀，先后打开排料管上阀门和碱压煮釜1的阀门，釜内物料矿浆沿排料管进入汽水分离装置5的左侧上端开口，高温物料迅速排出同时产生大量蒸汽，经汽水分离滤除水分后，液滴汇集后与物料一起从汽水分离装置5下端开口处流至排料槽3中，蒸汽从汽水分离装置5上端开口排出进入列管式换热器5的左侧上端开口，用于预热粗钨酸钠溶液，该过程与前面所述一致，直至釜内物料排尽。
根据本发明的一个实施例，在碱压煮釜1的卸压排气管路和排料管路中设置至少一个水槽2、一套汽水分离装置5和一台热交换器6，另外，系统还包括至少一个净前钨酸钠溶液储槽，水槽2，尤其是钨酸钠溶液储槽多设置几个为宜，可以让更多的溶液参与余热的吸收和热交换，从而使蒸汽余热利用得更充分。
水槽2专门用于收集整个生产过程中的蒸汽冷凝水，当液位不够时，可补充自来水，排气管应伸入水槽2内至接近槽底，且水槽2外用保温材料包覆。
汽水分离装置5包含至少一级汽水分离器，内有旋流板除雾器或其他可将水分液滴从蒸汽中分离的功能部件。
热交换器6的左侧上端口至右侧上端口之间的行程构成列管式换热器的管程，热交换器6的左侧下端口至右侧下端口之间之间的行程构成列管式换热器的壳程，经汽水分离净化后的蒸汽走管程，粗钨酸钠溶液走壳程，两者之间进行热交换。热交换器6的底端为蒸汽冷凝水出口。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种钨冶炼压煮过程余热的利用系统，包括碱压煮釜(1)、水槽(2)、汽水分离装置(5)与一台热交换器(6)，其特征在于：所述碱压煮釜(1)的顶部具有两个接口，其中一个接口接至所述水槽(2)顶部一侧的开口处，另一个接口接入所述汽水分离装置(5)的一侧，并且所述碱压煮釜(1)的压煮釜排料管接入所述汽水分离装置(5)上，经所述汽水分离装置(5)分离滤除水分的蒸汽进入所述热交换器(6)的一个行程，待净化的粗钨酸钠溶液用化工泵泵入所述热交换器(6)的另一行程，两个行程中的介质进行热交换，从而达到预热粗钨酸钠溶液的效果，所述汽水分离装置(5)的下端与排料槽(3)相连接，且排料槽(3)位于所述汽水分离装置(5)的下方，所述热交换器(6)的下方具有粗钨酸钠溶液储槽(4)。
2.根据权利要求1所述的一种钨冶炼压煮过程余热的利用系统，其特征在于：所述碱压煮釜(1)的卸压排气管伸入所述水槽(2)内部至槽底，且水槽(2)外用保温材料包覆。
3.根据权利要求1所述的一种钨冶炼压煮过程余热的利用系统，其特征在于：所述热交换器(6)的换热介质为蒸汽和钨酸钠溶液，并且其采用列管式换热器，蒸汽走管程，溶液走壳程。
4.根据权利要求1所述的一种钨冶炼压煮过程余热的利用系统，其特征在于：所述热交换器(6)的内部具有列管式换热器，列管式换热器的上封头用隔板分割成两半，蒸汽从所述热交换器(6)的左侧接口进，从所述热交换器(6)的右侧出。
5.一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法，该方法运用于钨冶炼压煮过程余热的利用系统中，其特征在于：于碱压煮釜(1)的卸压排气管路和排料管路中设置至少一个水槽(2)、一套汽水分离装置(5)和一台热交换器(6)，还需有若干待净化的粗钨酸钠溶液储槽(4)，系统运行时，既可将蒸汽直接排到水槽(2)里加热水用于洗压煮渣，又可将蒸汽经汽水分离后，通过热交换器(6)与待净化的粗钨酸钠溶液进行热交换，给粗钨酸钠溶液预热。
6.根据权利要求5所述的一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法，其特征在于：卸压排气管从碱压煮釜(1)出来后分两路，一路用于直接加热冷凝水，一路经汽水分离后用于预热粗钨酸钠溶液，各支路上设置阀门，排料管接入汽水分离装置(5)，蒸汽经汽水分离过滤后用于预热粗钨酸钠溶液。
7.根据权利要求5所述的一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法，其特征在于：所述水槽(2)专门用于收集整个生产过程中的蒸汽冷凝水，当液位不够时，可补充自来水，排气管伸入水槽(2)内至接近槽底。
8.根据权利要求5所述的一种钨冶炼压煮过程余热的利用方法，其特征在于：蒸汽进入所述热交换器(6)之前，先通过汽水分离装置(5)将蒸汽中夹带的含物料的液滴分离过滤。
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