CN202666977U - 硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统 - Google Patents

Abstract

一种硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是包括高温矿渣处理系统，所述高温矿渣处理系统包括第一风机（1）、高温矿渣料仓（2）、高温矿渣供料器（3）、第一一级旋风分离器（4）和第一二级旋风分离器（5），高温矿渣料仓（2）排料口连接高温矿渣供料器（3），高温矿渣供料器（3）的进风口连接第一风机（1），高温矿渣供料器（3）的出料口连接第一一级旋风分离器（4）和第一二级旋风分离器（5）。本实用新型可以将沸腾炉、废热锅炉、旋风除尘器及静电除尘器等不同设备的排渣进行分类，易于单独储运，减少硫铁矿渣综合利用的工作量，提升矿渣的价值。

Description

硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统

所属技术领域：

本实用新型涉及无机化工硫铁矿制酸技术领域，具体是一种硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统。

背景技术：

硫铁矿制硫酸的现有生产工艺包括原料干燥、焙烧、排渣、净化、吸收及转化等工艺流程。

在原料干燥工艺流程中需要消耗大量的燃煤或燃油生产干燥介质。以200kt/a硫铁矿制硫酸装置为例：热风炉使用的燃煤小时消耗量：150～250kg/h，燃煤年消耗量：1080～1800t/a，燃煤在生产过程中约产生15000m³/h含尘气体，会对环境造成一定程度的污染。

在焙烧工艺流程中同时伴生高温硫铁矿渣，矿渣温度范围：300℃～850℃，含有大量余热。据估算每吨硫铁矿渣显热平均含量相当于标准煤14.95kg的热值。以200kt/a硫铁矿制酸装置为例：按年排渣量160kt计，热值约合标准煤2392t。根据资料统计：我国硫铁矿（2009年，折35%S计）年产量16254kt，目前硫铁矿制硫酸年产量约10000kt~16000kt，按渣酸重量比0.8计，年排渣量总计约8000kt~9600kt，热值约合标准煤159.6kt~143.5kt。硫铁矿渣含热量可观。现有的硫铁矿制硫酸的生产技术中，已开发出废热锅炉和低温热回收技术，可以回收利用其它工艺流程中的余热，但目前没有成熟的硫铁矿渣余热回收技术，生产中硫铁矿渣所含显热白白耗散。

在排渣工艺流程中需要消耗大量的水对高温矿渣进行降温、增湿及除尘。以200kt/a硫铁矿制硫酸装置为例：浸没式冷却滚筒、增湿滚筒和水膜除尘器等设备消耗水量30t/h，使用水量90t/h。

硫铁矿渣的粒度分布范围较大，其中旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣矿尘粒度较小、含水率低，不需经过筛分、磨粉、干燥加工，可以直接作为无机化工和冶金原料，单独销售价格较高；沸腾炉和废热锅炉所排大颗粒矿渣宜用于建筑材料。现有排渣生产过程中需要把沸腾炉、废热锅炉、旋风除尘器及静电除尘器等不同设备的排除渣进行混合并增湿，粗渣和细尘混合输送后不易进行分类利用，增加了选矿工作量，降低了硫铁矿渣的价值。

发明内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，该系统在硫铁矿制硫酸的排渣生产过程中，采用气力输送不同设备的硫铁矿排除渣，在输送过程中回收热量并产生热风，将热风用于原料干燥；选用两条并行输送线，分别输送粗渣和细尘，易于分类利用硫铁矿排除渣。

本实用新型的技术方案如下：

一种硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，包括高温矿渣处理系统，所述高温矿渣处理系统包括第一风机1、高温矿渣料仓2、高温矿渣供料器3、第一一级旋风分离器4和第一二级旋风分离器5，高温硫铁矿渣100输送至高温矿渣料仓2，高温矿渣料仓2排料口连接高温矿渣供料器3，高温矿渣供料器3的进风口连接第一风机1，补充风80补入第一风机1和第二风机14，高温矿渣供料器3的出料口连接第一一级旋风分离器4和第一二级旋风分离器5。

所述硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统还包括除尘矿渣处理系统，除尘矿渣处理系统包括第二风机14、第二一级旋风分离器17、第二二级旋风分离器18、矿尘料仓15和矿尘供料器16，旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣尘30输送至矿尘料仓15，矿尘料仓15的排料口连接矿尘供料器16，矿尘供料器16进风口连接第二风机14，矿尘供料器16的出料口连接第二一级旋风分离器17和第二二级旋风分离器18，第二二级旋风分离器18的出风口连接至第一风机1。

所述硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统还包括原料矿渣处理系统，原料矿渣处理系统包括原料湿矿料仓7、原料矿供料器8、第三一级旋风分离器10和第三二级旋风分离器11，原料湿矿20输送至原料湿矿料仓7，原料湿矿料仓7的排料口连接原料矿供料器8，原料矿供料器8的进风口连接所述第一二级旋风分离器5的出风口，原料矿供料器8的出料口连接第三一级旋风分离器10和第三二级旋风分离器11，第三二级旋风分离器11的出风口连接至第一风机1。将循环风70循环回第一风机1。

所述第一一级旋风分离器4和第一二级旋风分离器5的排渣口下方设有第一输送机6。第一输送机6排出的物料输送至低温矿渣40。

所述第二一级旋风分离器17和第二二级旋风分离器18的排渣口下方设有第二输送机19。第二输送机19排出的物料输送至冷却的旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣尘60。

所述第三一级旋风分离器10和第三二级旋风分离器11的排渣口下方设有第三输送机12，第三输送机12下方设有原料干矿料仓13。原料干矿料仓13的排料口排出的物料输送至原料干矿50。

所述原料矿供料器8与第三一级旋风分离器10之间设有气流干燥管9。

本实用新型与现有技术相比有如下有益效果：

1、本实用新型的排渣流程采用封闭环形气力输送，减少冷却用水且显著减少外排烟气。以200kt/a硫铁矿制硫酸装置为例：减少冷却用水30t/h，减少燃煤外排烟气15000m³/h。节水减排效果明显。

2、本实用新型的干燥流程采用气流干燥，可回收利用硫铁矿渣废热约50%。以200kt/a硫铁矿制硫酸装置为例：每年可节约燃煤1080～1800t。节能效果明显。

3、本实用新型利用矿渣的热量干燥处理生产所需湿原料矿，可以取消排渣工段的浸没式滚筒和原料工段的回转干燥机，减少设备电耗与设备投资。以200kt/a硫铁矿制硫酸装置为例：每小时可节约用电：130kw。

4、本实用新型可以将沸腾炉、废热锅炉、旋风除尘器及静电除尘器等不同设备的排渣进行分类，易于单独储运，减少硫铁矿渣综合利用的工作量，提升矿渣的价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图例说明：1、第一风机；14、第二风机；2、高温矿渣料仓；3、高温矿渣供料器；4、第一一级旋风分离器；5、第一二级旋风分离器；6、第一输送机；17、第二一级旋风分离器；18、第二二级旋风分离器；19、第二输送机；10、第三一级旋风分离器；11、第三二级旋风分离器；12、第三输送机；7、原料湿矿料仓；8、原料矿供料器；9、气流干燥管；13、原料干矿料仓；15、矿尘料仓；16、矿尘供料器。

100、高温硫铁矿渣；20、原料湿矿；30、旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣矿尘；40、低温矿渣；50、原料干矿；60、冷却的旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣矿尘；70、循环风；80、补充风。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1示，一种硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，包括高温矿渣处理系统，所述高温矿渣处理系统包括第一风机1、高温矿渣料仓2、高温矿渣供料器3、第一一级旋风分离器4和第一二级旋风分离器5，高温硫铁矿渣100输送至高温矿渣料仓2，高温矿渣料仓2排料口连接高温矿渣供料器3，高温矿渣供料器3的进风口连接第一风机1，补充风80补入第一风机1和第二风机14，高温矿渣供料器3的出料口连接第一一级旋风分离器4和第一二级旋风分离器5。

硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统还包括除尘矿渣处理系统，除尘矿渣处理系统包括第二风机14、第二一级旋风分离器17、第二二级旋风分离器18、矿尘料仓15和矿尘供料器16，旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣尘30输送至矿尘料仓15，矿尘料仓15的排料口连接矿尘供料器16，矿尘供料器16进风口连接第二风机14，矿尘供料器16的出料口连接第二一级旋风分离器17和第二二级旋风分离器18，第二二级旋风分离器18的出风口连接至第一风机1。

硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统还包括原料矿渣处理系统，原料矿渣处理系统包括原料湿矿料仓7、原料矿供料器8、第三一级旋风分离器10和第三二级旋风分离器11，原料湿矿20输送至原料湿矿料仓7，原料湿矿料仓7的排料口连接原料矿供料器8，原料矿供料器8的进风口连接所述第一二级旋风分离器5的出风口，原料矿供料器8的出料口连接第三一级旋风分离器10和第三二级旋风分离器11，第三二级旋风分离器11的出风口连接至第一风机1。将循环风70循环回第一风机1。

第一一级旋风分离器4和第一二级旋风分离器5的排渣口下方设有第一输送机6。第一输送机6排出的物料输送至低温矿渣40。

第二一级旋风分离器17和第二二级旋风分离器18的排渣口下方设有第二输送机19。第二输送机19排出的物料输送至冷却的旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣尘60。

第三一级旋风分离器10和第三二级旋风分离器11的排渣口下方设有第三输送机12，第三输送机12下方设有原料干矿料仓13。原料干矿料仓13的排料口排出的物料输送至原料干矿50。

原料矿供料器8与第三一级旋风分离器10之间设有气流干燥管9。

本实用新型的工艺流程如下：

1.沸腾炉和废热锅炉所排大颗粒高温硫铁矿渣输送至高温矿渣料仓2中，经过给料阀送至高温矿渣供料器3，输送介质(空气)经过第一风机1加压同时送至高温矿渣供料器3，高温硫铁矿渣与输送介质充分混合后完成热量置换，使矿渣温度由650~850℃降至200~240℃；介质空气升温至200~240℃，再经过第一一级旋风分离器4和第一二级旋风分离器5分离后得到220℃的热空气和220℃的低温矿渣。热空气由保温管道引入原料工段的原矿供料器8，作为干燥介质。

2.旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣矿尘30输送至矿尘料仓15中，经过给料阀送至矿尘供料器16，输送介质(空气)经过第二风机14加压同时送至矿尘供料器，高温硫铁矿尘与输送介质充分混合后完成热量置换，使矿尘温度由300~400℃降至160~180℃；介质空气升温至100~160℃，再经过第二一级旋风分离器17和第二二级旋风分离器18分离后得到100℃的热空气和160℃的低温矿渣。热空气由保温管道引入原料工段的风机入口，作为补偿循环风。

3.料仓中的原料湿矿经过给料阀送至原料矿供料器8，与干燥介质混合后输送至气流干燥管，物料呈悬浮状态进行脱水干燥，干燥后的物料经过第三一级旋风分离器10和第三二级旋风分离器11分离后得到80~160℃的空气和50~70℃的原料干矿，原料干矿送入原料干矿料仓13备用，空气作为循环风送回至第一风机1的进风口，完成封闭环形压送即气流干燥。

4.冷却的旋风除尘器和静电除尘器所排矿渣矿尘单独输送，单独储运，可以分类利用硫铁矿排除渣。

本实用新型的技术方案可实施于200kt/a硫铁矿制酸装置。工艺流程见附图。设备布置：在沸腾炉下渣口处设置高温矿渣料仓，沸腾炉除渣排至高温矿渣料仓，废热锅炉除渣经埋刮板输送机送至高温矿渣料仓；在静电除尘器与旋风除尘器下渣口处设置矿尘料仓，分类单独储运细尘；气流干燥管和分离器与原料仓库就近布置。

Claims (7)

1.一种硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是包括高温矿渣处理系统，所述高温矿渣处理系统包括第一风机（1）、高温矿渣料仓（2）、高温矿渣供料器（3）、第一一级旋风分离器（4）和第一二级旋风分离器（5），高温矿渣料仓（2）排料口连接高温矿渣供料器（3），高温矿渣供料器（3）的进风口连接第一风机（1），高温矿渣供料器（3）的出料口连接第一一级旋风分离器（4）和第一二级旋风分离器（5）。

2.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是所述硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统还包括除尘矿渣处理系统，除尘矿渣处理系统包括第二风机（14）、第二一级旋风分离器（17、第二二级旋风分离器（18）、矿尘料仓（15）和矿尘供料器（16），矿尘料仓（15）的排料口连接矿尘供料器（16），矿尘供料器（16）进风口连接第二风机（14），矿尘供料器（16）的出料口连接第二一级旋风分离器（17）和第二二级旋风分离器（18），第二二级旋风分离器（18）的出风口连接至第一风机（1）。

3.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是所述硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统还包括原料矿渣处理系统，原料矿渣处理系统包括原料湿矿料仓（7）、原料矿供料器（8）、第三一级旋风分离器（10）和第三二级旋风分离器（11），原料湿矿料仓（7）的排料口连接原料矿供料器（8），原料矿供料器（8）的进风口连接所述第一二级旋风分离器（5）的出风口，原料矿供料器（8）的出料口连接第三一级旋风分离器（10）和第三二级旋风分离器（11），第三二级旋风分离器（11）的出风口连接至第一风机（1）。

4.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是所述第一一级旋风分离器（4）和第一二级旋风分离器（5）的排渣口下方设有第一输送机（6）。

5.根据权利要求2所述的硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是所述第二一级旋风分离器（17）和第二二级旋风分离器（18）的排渣口下方设有第二输送机（19）。

6.根据权利要求3所述的硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是所述第三一级旋风分离器（10）和第三二级旋风分离器（11）的排渣口下方设有第三输送机（12），第三输送机（12）下方设有原料干矿料仓（10）。

7.根据权利要求3所述的硫铁矿制酸矿渣废热回收及渣尘分类系统，其特征是所述原料矿供料器（8）与第三一级旋风分离器（10）之间设有气流干燥管（9）。