SU1182088A1 - Способ обжига пыли от переработки ртутного сырь и установка дл обжига пыли - Google Patents

Abstract

1. Способ обжига пыли от переработки ртутного сьфь , включающий, операции загрузки пыли, окислительно-дистилл ционного обжига ее в кип щем слое, разгрузки огарка и эвакуации образующихс  газов, о т л-ичающийс  тем, что, с целью повьпиени  степени извлечени  металла и снижени  энергетических затрат, обжиг пыли осуществл ют при 270390 0 , расходе дутьевого воздуха 70-110 на 1 м среднего сечею ни  сло  и продолжительности об (Л работки обжигаемого материала не с менее 90 мин. 00 to О 00 00

Description

2. Установка дл  обжига пыли, содержаща  обжиговую печь, пылеулавливающий агрегат, например циклон, с выходным газоходом и пылевым бункером , аппарат кип щего сло , размещенный под пьшевым бункером, о тличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  надежности, аппарат кип щего

сло  герметично соединен с пьшевьм бункером и снабжен вмонтированными в него нагревательными камерами тоннельного типа,

3. Установка по п. 2, о т л ичающа  с  тем, что верхн   часть бункера пылеулавливающего агре гата соединена с выходным газоходом последнего байпасным трубопроводом.

1

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к процессам обжига в кип щем слое мелкодис персных материалов, и может быть использовано дл  извлечени  ртути из пьши текущего производства, образующейс  и улавливаемой при пирометаллургической переработке ртутьсодержащего сырь .

Целью изобретени   вл етс  повышение степени извлечени  металла и снижение энергетических затрат, а также повьш1ение надежности и упрощение конструкции установки.

Способ осуществл етс  следуюпщм образом.

Пыль, улавливаема  в циклоне,, непрерывно и самопроизвольно поступает в нижнюю часть пыпевого бункера - аппарат кип щего сло , посто нно заполн   последний псевдоожиженным слоем до уровн  сливного (разгрзочного ) порога. Псевдоожижение (кипение) обжигаемой пыли осуществл етс  за счет посто нной подачи в аппарат через воздухораспределительное устройство сжатого воздуха в необходимом количестве, а ее нагр до заданной температуры процесса .за счет тепла, передаваемого через стенки нагревательных камер от расположенных в их тоннел х электронагревателей . Пары металлической ртути , образующиес  в результате обжига пыли, потоком нагретого в аппарате дутьевого воздуха вынос тс  в верхнюю часть пылевого бункера, откуда через байпасньй трубопровод совместно с общим потоком технологических газов из обжиговой печи поступают в конденсационную систему

установки дл  извлечени  ртути. Обожженна  пьшь (огарок), по мере вытеснени  из аппарата поступлением

в него свежих порций исходной пыли, непрерывно разгружаетс  через сливной порог в приемную емкость гидрозатвора , откуда в распульпованном виде транспортируетс  в отвал.

На чертеже схематически представлена обжигова  установка.

Установка состоит из сырьевого бункера 1, питател  2, обжиговой печи 3, входного газохода 4, циклона 5, пылевого бункера 6 с вмонтированным в него аппаратом 7 кип щего сло , байпасного трубопровода 8 с шибером 9 и измерительной диафрагмой 10, выходного газохода 11, конденсационной системы 12, вентил тора 13, аппарата 14 дл  санитарной очистки газов и выхлопной трубы 15. Аппарат 7 кип щего сло  включает в себ  корпус 16, изготовленный из листовой стали, герметично вмонтированные в него нагревательные камеры 17 тоннельного типа, на полках которых размещены нагревательные элементы 18, вохдухораспределительный узел 19 трубчато-колосникового

типа и трубу славного порога 20 с гидрозатвором 21. Корпус аппарата выполнен в форме усеченной пирамиды с углом распада боковых стенок не более 20, герметично соединен с пылевьм бункером 6 (либо выполнен заодно с последним,  вл  сь нижней частью его) и защищен слоем теплоизол ции 22.

Переработка ртутного сырь  с приме нением предлагаемых способа и устройства обжига циклонной пыли осуществл етс  следующим образом. Подготовленное к переработке сырье из расходного бункера 1 питателем 2 непрерывно загружаетс  в об жиговую печь 3, где при соблюдении заданного теплового режима и других технологических параметров процесса осуществл етс  его окислительно-дис тилл ционный обжиг с извлечением ртути в газовую фазу. Огарок непрерывно разгружаетс  из печи и направ л етс  Б отвал или на дальнейшую переработку (например, в случае пер работки ртутно-сурьм ных концентратов ) . Пыпь, образующа с  при обжиге сьфь , потоком обжиговых ртутьсо держащих газов из печи 3 по газоходу 4 выноситс  в циклон 5, откуда через бункер 6 непрерьшно поступает в аппарат 7 кип щего сло . Обжиг пыли в аппарате 7 осуществл етс  пр посто нном соблюдении в заданных пределах основных параметров процес са - температура в кип щем слое 270-390 0 (в зависимости от вида пе рабатываемого сьфь  и соответствующих свойств пыли) и удельный расхо I дутьевого воздуха 70-110 на 1 м среднего сечени  сло  (что соответствует условной рабочей скорости дуть  2-3 нем/с). Автоматичес кое регулирование температурного режима обжига пьши обеспечивает бло кировка схем измерени  температуры в кип щем слое и включени  электронагревателей 18. Соблюдение указанных параметров теплового и дутьевого режимов обжига в сочетании с необходимым временем обработки (которое определ етс  конструктивными размерами аппарата 7 и должно соста л ть не ь:енее 90-100 мин), обеспечивает отгонку ртути из пьши в газовую фазу на 98-99%. Обожженна  пыль (огарок), вытесн ема  из аппа рата 7 посто нньм поступлением из iбункера 6 свежих порций исходной пыпи, по трубе сливного порога 20 непрерывно разгружаетс  в .емкость гидрозатвора 21, откуда направл етс в отвал или на дальнейшую переработ ку (например, с целью извлечени  сурьмы). Ртутьсодержащие газы от оРжига пыли из аппарата 7 через бункер 6 и байпасный трубопровод 8 непрерывно поступают в газоход 11, где объедин ютс  в общий поток об8 направл е- газов установки, ЖИРОВЫХ мый дл  извлечени  ртути в конденсационной системе 12 и санитарной очистки газов в аппарате 14. Пример 1. Обжиг циклонной пыли текущего производства от переработки ртутной руды на обжиговой установке трубчатой вращающейс  печи. Обжигова  установка по переработке ртутной руды в качестве основных технологических агрегатов включала трубчатую вращающуюс  печь диаметром 2,2 и длиной 18 м, оборудованную топочной и пьшевой камерами и работающую с использованием в качестве топлива природного газа, групповой четыр .хэлементный циклон типа ЦН-15 с пьтевым бункером емкостью 2,25 м, нижн   часть которого использовалась в качестве аппарата кип щего сло  дл  обжига циклонной пыли, а верхн   была соединена байпасным трубопроводом с выходным газоходом циклона, трубчатьм конденсатор с воздухо-вод ным охлаждением, выт жной вентил тор типа ВВД-12. .Часова  производительность обжиговой установки составл ла по руде 10-12 т, по обжиговым газам 1011 тыс. м , по циклонной пыли 200300 кг (2-2,5% от исходной руды). Содержание ртути в исходной руде, огарках и необожженной циклонной пыли в период испытаний измен лось соответственно в пределах 0,10-0,15, 0,001-0,007 и 0,10-0,22%. В качестве аппарата дл  обжига циклонной пьши служила нижн   часть бункера циклона, защищенна  слоем теплоизол ции и оборудованна  соответствующими узлами дл  псевдоожижени , нагревани  и разгрузки обжигаемой пыли: трубчатокольцева  воздухораспределительна  подина, нагревательна  камера тоннельного типа с электронагревател ми - трем  спирал ми из нихромовой проволоки 0 2 мм (обща  мощность при соединении в треугольник 24 кВт) и съемна  (дл  возможности регулировани  высоты кип щего сло ) труба сливного порога с приспособлением дл  разгрузки огарка пыпи через гидрозатвор. Основные конструктивные размеры аппарата кип щего сло  - нижней части бункера циклона: сечение на v-poBHe расположени  воздухораспределительной подины 500500 мм, угол распада боковых стенок 17, объем ванны кип щего сло  при высоте последнего 1 м около 400 мл. Предварительными испытани ми был установлено, что оптимальными параметрами обжига циклонной пыли от пе реработки ртутных руд, обеспечивающ ми достаточно полное (выше 90%) изв чение ртути из пыли при минимальных энергетических затратах,  вл ютс : температура в кип щем слое в пре делах 270-340С, удельный расход дутьевого воздух ( в расчете на среднее сечение кип щего сло ) 100-110 нм/м. ч, что соответствует рабочей скорости возд ха в слое около 3 нем/с, среднее врем  пребывани  частиц пьши в аппарате 90-120 мин, чему дл испытывавшегос  образца аппарата соответствовала высота кип щего сло 0,7 и 1,1 м. В период заключительных испытаНИИ , продолжавщихс  3 сут, обжиг ци лонной пьши осуп1ествл ли с соблюдением основных параметров в следуюпр х пределах: расход дутьевого воздуха в аппарат КС - 40-45 , что соответствовало удельному его расходу 100-110 .ч, высота и объем ванны кип щего сло  соответственно 1 м и около 0,4 м, что обеспечивало среднее врем  пребьшани  частиц пыли в аппа рате около 100 мин, температура в кип щем слое 300+25-30°С, обща  установочна  мощность элек тронагревателей 21 кВт. Расходные коэффициенты и основные показатели обжига пыли, установ ленные в результате заключительных испытаний, следующие: удельный расход электроэнергии 60-90 кВт/ч/т пьши, удельный расход сжатого воздуха 150-200 пыпи, среднее содержание ртути в обожженной пыпи (в огарке) 0,0025%, извлечение ртути из пыли при обжиге 97,5-98,8%. Пример 2. Обжиг циклонной пыпи от переработки ртутно-сурьм ны флотоконцентратов на установке кип  щего сло . Аппаратурна  схема обжигоной установки по переработке ртутносурьм ных флотоконцентратов включала молотковую дробилку дл  дезинтеграции исходного концентрата, печь кип щего сло  с воздухораспределительнойподиной провального типа, оборудованную узлами дл  загрузки исходного концентрата и разгрузки огарка, циклон типа ЦН-15, оборудованный пыпевым бункером емкостью 1,1 м, трубчатый конденсатор, циклон-промыватель и выт жной вентил тор типа ВВД-10. Переработку концентрата осуществл ли по схеме окислительно-дистилл ционного обжига в кип щем слое при 450480 0 с частичным переводом сульфидной сурьмы в окисленную и использованием вьщел ющегос  при этом тепла дл  введени  процесса в автогенном режиме. Состав обжигаемого концентрата по основным компонентам, %: ртуть 0,5-0,7, сурьма 44-48, влажность до 10-12. Дл  производительности обжиговой установки по исходному концентрату 2-2,5 т/ч объем обжиговых газов на выходе из циклона составл л 1800-2200 м /ч, а выход циклонной пыпи, содержащей 0,2-0,3% ртути, 200250 кг/ч. Обжиг циклонной пьши осуществл ли в нижней части бункера циклона, котора  дл  этой цели была теплоизолирована и оборудована нагревательной камерой тоннельного типа, воздухораспределительным устройством трубчато-кольцевого типа и сливным разгрузочным порогом с накопительной емкостью-бункером емкостью 0,4 м дл  обожженной пыли. Дл  отвода газов, образующихс  при обжиге циклонной пыли, верхн   часть пылевого бункера была соединена с выходньм газоходом исиклон  байпасным трубопроводом f 150 мм) с установленными на нем шибером и измерительной диафрагмой . Основные конструктивные данные аппарата КС дл  обжига циклонной пыли: угол распада станок корпуса 17, сечение на уровне воздухораспределительного устройства 400 ОО мм, а уровне сливного порога 600-600 мм, высота и объем ванны кип щего сло  соответственно 0,7 м и 0,18 м , в качестве электронагревателей служили три нихромовые спирали, уложенные на полках нагре7

нательной камеры и соединенные в звезду (обща  мощность 9 кВт), автоматическое регулирование заданной температуры в слое обжигаемой пыли обеспечивала блокировка схем вютючени  нагревателей и измерени  температуры в аппарате КС.

После предварительных испытаний по отработке режима процесса обжиг циклонной пыли осуществл ли в непрерывном и полуавтогенном режиме ( основном за счет тепла от окислени  сульфидов пыли кислородом дутьевого воздуха) с соблюдением основных технологических параметров в следующих пределах;

расход дутьевого воздуха 1418 на 1 м и условной рабочей скорости воздуха в слое около 2 нем/с,

температура в кип щем слое обжигаемой пыли 380±10-1 , -что обеспечивалось работой электронагревателей под нагрузкой в течение 60-70% общего времени ,

расход обжиговых газов через байпасный трубопровод 20-22 ,

среднее врем  пребывани  (обработки ) пыли в аппарате КС-90-100 ми

Основные показатели и расходные коэффициенты обжига циклонной пыли текущего производства от переработки ртутно-сурьм ниных концентратов следующие:

остаточное содержание ртути в обожженной пьши 0,003-0,005%,

820888

извлечение ртути из пьши в газовую фазу при обжиге 97-99%,

удельный расход сжатого воздуха 75-90 пыли,

5удельный расход электроэнергии

25-30 кВт-ч/т пыпи.

Использование данного способа обжига пыли и устройства дл  его осуществлени  по сравнению с ит0 вестными обеспечивает эффективное извлечение ртути из пыли от переработки ртутных руд и ртутно-сурьм ных концентратов при минимальных дополнительных капитальных, трудо5 вых и эксплуатационных затратах без необходимости строительства и эксплуатации специальных установок , значительное (на 2-2,5%) повышение общего извлечени  ртути при

0 переработке ртутных руд во вращающихс  трубчатых печах, сокращение в 10-15 раз потерь ртути с продуктами обжига ртутно-сурьм ных концентратов и в св зи с этим корен5 ное улучщение санитарно-гигиенических условий труда на металлургическом ,переделе сурьм ного производства,осу- ществл ющего извлечение сурьмы из этих продуктов.

Ожидаемый экономический эффект, от использовани  отечестве пюй ртутной промьгашенностью предлагаемых способа обжига пыли и устройства дл  его осуществлени  оцениваетс  в 300 тыс.руб. в год.

Claims (3)

1. Способ обжига пыли от переработки ртутного сырья, включающий, операции загрузки пыли, окислительно-дистилляционного обжига ее в кипящем слое, разгрузки огарка и эвакуации образующихся газов, о т л«ичающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения металла и снижения энергетических затрат, обжиг пыли осуществляют при 270390°С, расходе дутьевого воздуха 70-110 нм³/ч на 1 м² среднего сечения слоя и продолжительности обработки обжигаемого материала не менее 90 мин.

2. Установка для обжига пыли, содержащая обжиговую печь, пылеулавливающий агрегат, например циклон, с выходным газоходом и пылевым бункером, аппарат кипящего слоя, размещенный под пылевым бункером, о тличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, аппарат кипящего слоя герметично соединен с пьшевым бункером и снабжен вмонтированными в него нагревательными камерами тоннельного типа.

3. Установка по п. 2, о т л ичающая ся тем, что верхняя часть бункера пылеулавливающего агрегата соединена с выходным газоходом последнего байпасным трубопроводом.