CN112501427B - 一种钼精矿氧化挥发提纯装置 - Google Patents

一种钼精矿氧化挥发提纯装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钼精矿氧化挥发提纯装置，包括反应室、控制柜和风机，所述反应室包括外壳和顶盖，所述外壳内分隔成焙烧室和蓄热室，所述顶盖内形成内装过滤器的净化室，所述净化室、焙烧室和蓄热室的内壁分别设置有净化室加热元件、净化室控温热电偶、焙烧室加热元件、焙烧室控温热电偶、蓄热室加热元件和蓄热室控温热电偶，所述外壳开设有与蓄热室连通的进气通道，所述蓄热室、焙烧室和净化室之间气流连通，所述风机通过气流管路与进气通道连通。采用本申请的钼精矿氧化挥发提纯装置，能高效可靠地完成钼精矿氧化、钼铼挥发、蒸气纯化等任务，同时，解决了设备腐蚀、蒸气泄露、产品污染等问题。

Description

一种钼精矿氧化挥发提纯装置
技术领域
本发明涉及钼提取冶金和钼化工品制备领域，具体涉及一种钼精矿氧化挥发提纯装置。
背景技术
当前工业所采用钼精矿深加工方法，如氧化焙烧-氨浸、石灰焙烧-酸浸、氧化焙烧-升华等工艺，存在工序多、效率低、投资大等问题。专利CN201710203567.2、CN201810008746.5公布了一类处理(含铼)钼精矿的短流程新方法，该类方法具有工序少、效率高、资源回收率高的显著优势，但是并未针对性地提供与之相匹配的、行之有效的设备装置。如果直接采用现有的链箅机、转底炉、带式焙烧机等装备实施上述的新方法，易导致设备腐蚀、蒸气泄露、产品污染等问题。因此，亟需开发出一种适用于短流程处理钼精矿的装置，来推动该技术在工业上的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钼精矿氧化挥发提纯装置，以便高效可靠地完成钼精矿氧化、钼铼挥发、蒸气纯化的任务，同时，解决设备腐蚀、蒸气泄露、产品污染的问题。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种钼精矿氧化挥发提纯装置，包括反应室、控制柜和风机，所述反应室包括外壳和顶盖，所述外壳内分隔成焙烧室和蓄热室，所述顶盖内形成内装过滤器的净化室，所述净化室、焙烧室和蓄热室的内壁分别设置有净化室加热元件、净化室控温热电偶、焙烧室加热元件、焙烧室控温热电偶、蓄热室加热元件和蓄热室控温热电偶，所述净化室控温热电偶、焙烧室控温热电偶和蓄热室控温热电偶分别与控制柜电气连接，所述外壳开设有与蓄热室连通的进气通道，所述蓄热室、焙烧室和净化室之间气流连通，所述风机通过气流管路与进气通道连通。
进一步，所述蓄热室、焙烧室和净化室内分别设置有蓄热容器、焙烧容器和净化容器，所述蓄热容器通过进气孔和出气孔分别与进气通道和焙烧容器连通，所述焙烧容器通过底部气流孔和顶部气流孔分别与出气孔和净化容器连通。
进一步，所述焙烧室和蓄热室之间设置有隔热层，所述隔热层内开设有连通出气孔和焙烧容器底部气流孔的中间气流通道。
进一步，所述蓄热容器的内顶面和内底面分别通过顶部连接管和底部连接管固定连接有挡风板，所述顶部连接管与中间气流通道连通，所述底部连接管与进气通道连通，所述进气孔和出气孔分别开设在底部连接管和顶部连接管的侧壁。
进一步，所述蓄热容器内装载有蓄热球。
进一步，所述净化室、焙烧室和蓄热室的内壁均设置有保温隔热层。
进一步，所述净化室加热元件为电阻丝加热元件，所述焙烧室加热元件和蓄热室加热元件均为硅碳棒加热元件；所述净化室控温热电偶、焙烧控温热电偶和蓄热室控温热电偶均为S型控温热电偶；所述蓄热容器为刚玉质容器，所述焙烧容器和净化容器均为石英质容器。
进一步，所述隔热层为刚玉板或莫来石板。
进一步，所述顶盖包括开合设置的左板体和右板体，所述左板体和右板体均通过绕转轴与外壳水平转动配合。
进一步，还包括焙烧容器吊装机构，所述吊装机构包括通过升降机构带动升降的横梁以及设置在横梁上的吊钩。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种钼精矿氧化挥发提纯装置，包括反应室、控制柜和风机，所述反应室包括外壳和顶盖，所述外壳内分隔成焙烧室和蓄热室，所述顶盖内形成内装过滤器的净化室，所述净化室、焙烧室和蓄热室的内壁分别设置有净化室加热元件、净化室控温热电偶、焙烧室加热元件、焙烧室控温热电偶、蓄热室加热元件和蓄热室控温热电偶，所述净化室控温热电偶、焙烧室控温热电偶和蓄热室控温热电偶分别与控制柜电气连接，所述外壳开设有与蓄热室连通的进气通道，所述蓄热室、焙烧室和净化室之间气流连通，所述风机通过气流管路与进气通道连通。采用本申请的钼精矿氧化挥发提纯装置，能高效可靠地完成钼精矿氧化、钼铼挥发、蒸气纯化等任务，同时，解决了设备腐蚀、蒸气泄露、产品污染等问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明优选实施例的结构示意图；
图2为蓄热室的俯视截面图；
图3为焙烧室的俯视截面图；
图4为顶盖的俯视图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
如图1-4所示，本实施例的钼精矿氧化挥发提纯装置，包括反应室、控制柜5和风机4，所述反应室包括外壳24和顶盖，所述外壳内分隔成上下布置的焙烧室2和蓄热室1，所述顶盖的中心形成内装过滤器22的净化室3，过滤器22优选为陶瓷过滤器。所述净化室3、焙烧室2和蓄热室1的内壁分别设置有净化室加热元件19、净化室控温热电偶20、焙烧室加热元件16、焙烧室控温热电偶17、蓄热室加热元件7和蓄热室控温热电偶8；所述净化室加热元件19为电阻丝加热元件，所述焙烧室加热元件16和蓄热室加热元件7均为硅碳棒加热元件；所述净化室控温热电偶20、焙烧控温热电偶17和蓄热室控温热电8偶均为S型控温热电偶，所述净化室控温热电偶20、焙烧室控温热电偶17和蓄热室控温热电偶8分别与控制柜5电气连接，通过控制柜实现蓄热室、焙烧室和净化室的相互独立控温，蓄热室的工作温度为1150-1300℃，焙烧室的工作温度为1050-1150℃，净化室的工作温度为900-1050℃。此外，为提高保温隔热效果，在净化室3、焙烧室2和蓄热室1的内壁均设置有保温隔热层23。
所述蓄热室1、焙烧室2和净化室3内分别设置有刚玉质的蓄热容器9、石英质的焙烧容器18和石英质的净化容器21，由于一般的石英质容器难以耐受1200℃以上的高温，所以在蓄热容器9和焙烧容器18之间设置由刚玉板或莫来石板制成的隔热层14，以避免石英容器直接接触高温刚玉容器。所述外壳的底部开设有进气通道12，所述风机通过气流管路与进气通道连通，所述蓄热容器通过进气孔11与进气通道连通；所述隔热层内开设有中间气流通道15，所述蓄热容器通过出气孔13与中间气流通道15连通；所述焙烧容器18通过底部气流孔29和顶部气流孔分别与中间气流通道15和净化容器连通，为提高焙烧容器18内含氧气流在空间上的均匀分布，促进钼原料的高效均一氧化，如图3所示，在焙烧容器18的底部均匀设置四个底部气流孔29，每个底部气流孔对应一个中间气流通道15。所述蓄热容器9的用途是将风机4送入的冷风加热，通过中间气流通道15供给到焙烧容器18，强化焙烧容器18内温度场的均一分布。所述蓄热容器9内装载有蓄热球，以便提高蓄热、加热效果。所述焙烧容器18内装载钼原料，其作用是对(含铼)钼原料进行氧化挥发，使其转变为(铼氧化物)钼氧化物蒸气，与脉石杂质分离，焙烧容器的顶部盖子可拆卸。所述净化容器21的用途是对蒸气进行过滤、净化处理，一方面，过滤器可以将焙烧产生的固体飞灰过滤下来，另一方面，通过精准控温使杂质提前凝华，由此得到纯度很高的钼铼蒸气，钼铼蒸气通过外界收集装置收集。
如图4所示，所述顶盖包括开合设置的左板体30和右板体31，所述左板体和右板体均通过绕转轴25与外壳水平转动配合。在具体使用过程中，左、右板体向外侧旋转，可将焙烧室2打开，以便焙烧容器18的装卸。还包括焙烧容器吊装机构，所述吊装机构包括通过升降机构6带动升降的横梁以及设置在横梁上的吊钩26，所述升降机构可以为气缸、油缸或升降杆。打开焙烧室后，可采用吊装的形式实现焙烧容器的装卸。
具体的提纯过程为：初次装料前，提前对装满刚玉蓄热球的蓄热容器进行升温。装料时，打开净化室，由升降机构和吊钩取出焙烧容器，完成装料后，将焙烧容器送回焙烧室，合上净化室。然后对焙烧容器、净化室进行升温，待温度达到要求后，打开风机送入冷风，钼精矿开始进行氧化挥发提纯。焙烧完成后，停止运行风机，并停止加热焙烧容器、净化室，吊出焙烧容器进行卸料、装料，并送回焙烧室，再重复以上述步骤。每次装卸料时，要始终保持蓄热容器为加热状态，这样能显著减少升温时间，提高生产效率，只有在最后停工时，才同步停止对蓄热容器、焙烧容器和净化室的加热。
综上所述，采用本实施例的钼精矿氧化挥发提纯装置，能高效可靠地完成钼精矿氧化、钼铼挥发、蒸气纯化等任务，同时，解决了设备腐蚀、蒸气泄露、产品污染等问题。
实施例2
与上述实施例相比，本实施例的不同之处在于：如图2所示，所述蓄热容器的内顶面和内底面分别通过顶部连接管27和底部连接管28固定连接有挡风板10，所述顶部连接管27与中间气流通道15连通，所述底部连接管28与进气通道12连通，所述进气孔11和出气孔13分别开设在底部连接管和顶部连接管的侧壁。挡风板能改善气流的流速，提高气-固热交换效率，从而确保气流进入焙烧容器时的温度。
对比例
对于本发明装置，如果去除蓄热容器内的挡风板，发现即便蓄热容器外部温度达到1300℃，送入的冷风也难以被加热至目标温度(1050-1150℃)，焙烧容器中间部分的钼原料受热不足，导致整体的氧化挥发效率降低。
对于本发明装置，如果不设置净化容器和过滤器，在大气流焙烧时(气体流速>6cm/s)，产品几乎无法达到一级纯(99.95％MoO3)要求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种钼精矿氧化挥发提纯装置，其特征在于：包括反应室、控制柜(5)和风机(4)，所述反应室包括外壳(24)和顶盖，所述外壳内分隔成焙烧室(2)和蓄热室(1)，所述顶盖内形成内装过滤器(22)的净化室(3)，所述净化室、焙烧室和蓄热室的内壁分别设置有净化室加热元件(19)、净化室控温热电偶(20)、焙烧室加热元件(16)、焙烧室控温热电偶(17)、蓄热室加热元件(7)和蓄热室控温热电偶(8)，所述净化室控温热电偶(20)、焙烧室控温热电偶(17)和蓄热室控温热电偶(8)分别与控制柜电气连接，所述外壳开设有与蓄热室连通的进气通道(12)，所述蓄热室、焙烧室和净化室之间气流连通，所述风机通过气流管路与进气通道连通；所述蓄热室、焙烧室和净化室内分别设置有蓄热容器(9)、焙烧容器(18)和净化容器(21)，所述蓄热容器通过进气孔(11)和出气孔(13)分别与进气通道和焙烧容器连通，所述焙烧容器通过底部气流孔(29)和顶部气流孔分别与出气孔和净化容器连通；所述焙烧室和蓄热室之间设置有隔热层(14)，所述隔热层内开设有连通出气孔和焙烧容器底部气流孔的中间气流通道(15)；所述蓄热容器的内顶面和内底面分别通过顶部连接管(27)和底部连接管(28)固定连接有挡风板(10)，所述顶部连接管(27)与中间气流通道(15)连通，所述底部连接管与进气通道连通，所述进气孔和出气孔分别开设在底部连接管和顶部连接管的侧壁。
2.根据权利要求1所述的钼精矿氧化挥发提纯装置，其特征在于：所述蓄热容器(9)内装载有蓄热球。
3.根据权利要求1所述的钼精矿氧化挥发提纯装置，其特征在于：所述净化室、焙烧室和蓄热室的内壁均设置有保温隔热层(23)。
4.根据权利要求1所述的钼精矿氧化挥发提纯装置，其特征在于：所述净化室加热元件(19)为电阻丝加热元件，所述焙烧室加热元件(16)和蓄热室加热元件(7)均为硅碳棒加热元件；所述净化室控温热电偶(20)、焙烧控温热电偶(17)和蓄热室控温热电偶(8)均为S型控温热电偶；所述蓄热容器(9)为刚玉质容器，所述焙烧容器(18)和净化容器均为石英质容器。
5.根据权利要求1所述的钼精矿氧化挥发提纯装置，其特征在于：所述隔热层(14)为刚玉板或莫来石板。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的钼精矿氧化挥发提纯装置，其特征在于：所述顶盖包括开合设置的左板体(30)和右板体(31)，所述左板体和右板体均通过绕转轴(25)与外壳水平转动配合。
7.根据权利要求6所述的钼精矿氧化挥发提纯装置，其特征在于：还包括焙烧容器吊装机构，所述吊装机构包括通过升降机构(6)带动升降的横梁以及设置在横梁上的吊钩(26)。
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