專利名稱：一種流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于錫冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的新方法。
背景技術(shù)：
隨著錫礦床的不斷開采，錫礦石品位逐漸下降，高硫高砷等高雜質(zhì)錫礦石逐漸增多；且隨著錫資源的不斷開采，錫冶煉生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)品(合金渣和冶煉塵)以及來自其它錫化工、錫材生產(chǎn)、電子焊接和電鍍等錫深加工企業(yè)或用戶回收的含錫廢料與錫精礦一起已成為錫冶煉生產(chǎn)的主要原料。若直接對這些物料進行熔煉，一方面由于其含雜質(zhì)高，會使得熔煉過程中錫的損失增大，另一方面由于錫精礦品位不高也會增加熔煉成本。因此，很有必要在熔煉之前對這些高雜質(zhì)含錫物料進行煉前處理，除去有害雜質(zhì)，并提高錫精礦品位。煉前處理的方法一般有精選、焙燒和浸出三種，而焙燒是含錫物料脫硫、脫砷、脫銻的主要方法。含錫物料焙燒時通常使用的設(shè)備為機械多膛爐、回轉(zhuǎn)窯和流態(tài)化焙燒爐 (或沸騰爐)。目前，沸騰爐因具有氣-固之間熱質(zhì)交換速度快、層內(nèi)溫度均勻、產(chǎn)品質(zhì)量好、 流態(tài)化層與器壁間的傳熱系數(shù)大、生產(chǎn)率高、操作簡單、便于實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化等一系列優(yōu)點而成為含錫物料脫硫、脫砷、脫銻的主要設(shè)備。沸騰爐是利用流態(tài)化技術(shù)，使參與反應(yīng)或熱、質(zhì)傳遞的氣體和固體充分接觸，實現(xiàn)它們之間最高的傳質(zhì)，傳熱和動量傳遞速度，獲得最大的設(shè)備生產(chǎn)能力。但是，目前錫冶煉的煉前處理沸騰爐普遍存在物料氧化不充分，脫硫、脫砷效率低，熱利用率不高，能耗相對高，煙氣量大及處理量較小等問題和不足，很多相關(guān)技術(shù)人員也一直在尋找較好的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的方法，可有效提高脫砷、脫硫率，改善焙燒質(zhì)量，降低單位物料處理的煙氣量，減少熱量損失，提高熱利用率。本發(fā)明的另一目的是在不增加爐床面積的情況下，提高爐床能力，提高處理量，提高生產(chǎn)效率，同時提高煙氣中Sh的濃度，為尾氣制酸變害為寶解決尾氣SA的濃度低制酸不利污染環(huán)境的問題。實現(xiàn)本發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是在流態(tài)化爐的入爐氣體中混進氧氣，控制氧量達到入爐總氣量的22wt % 45wt %，與物料一起在600°C 1000°C的溫度條件下進行
富氧流態(tài)化焙燒。啟動加料系統(tǒng)投料時，加氧方式采取遞減入爐空氣量，遞增氧氣量，達到入爐總氣量不變而氧氣濃度符合所述工藝參數(shù)。在本發(fā)明的上述操作中，根據(jù)入爐料軟化點和含錫物料的脫雜取樣效果在 650°C 1000°C選定流態(tài)化床溫度，流態(tài)化壓力控制在13kPa 19kPa，爐煙氣出口壓力OPa 20Pao本發(fā)明的流態(tài)化爐的投料爐溫應(yīng)達到600°C以上，所處理的焙燒爐料為含有硫、砷化學(xué)元素的錫精礦、錫富中礦、錫冶煉廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的中間合金渣和錫冶煉煙塵，以及來自其它錫化工、錫材生產(chǎn)、電子焊接和電鍍廠家等錫產(chǎn)品深加工企業(yè)或用戶回收的含錫廢料。在流態(tài)化富氧焙燒過程中采用分步式集散控制系統(tǒng)來控制富氧操作參數(shù)和焙燒技術(shù)，且當(dāng)流態(tài)化焙燒爐的匯氣管溫度超過200°c，或羅茨風(fēng)機停車或鼓風(fēng)量低，或入爐氧氣濃度超60%時，通過該分步式集散控制系統(tǒng)切斷氣動閥來停止氧氣供給。采用富氧焙燒技術(shù)，提高有效成分氧氣入爐濃度，相應(yīng)地減少惰性成分氮氣入爐量，增加氧與物料的反應(yīng)活性，強化焙燒過程，實現(xiàn)高效、高質(zhì)、節(jié)能、降耗、減排的綠色冶
^^ ο本發(fā)明的有益效果是(1)可在不對原有流態(tài)化爐(沸騰爐)規(guī)格和工藝流程作重大變更的基礎(chǔ)上，搭接富氧管、監(jiān)控儀表和遠距離操控閥門，在利用原沸騰爐羅茨風(fēng)機參與調(diào)節(jié)鼓風(fēng)，提高沸騰爐和原有主要工藝配套收塵設(shè)備的焙燒或處理能力.(2)提高有害雜質(zhì)的燃燒脫雜能力，節(jié)約沸騰爐煤電單耗，減少有害氣體等的排放量。并為后續(xù)冶煉減輕或消除有害雜質(zhì)的影響，提高技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，節(jié)能降耗，創(chuàng)造必要的條件。(3)用DCS (Distributed control system)分步式集散控制系統(tǒng)，可提高作業(yè)操控效率，準(zhǔn)確、高效地操控流態(tài)化焙燒的工藝參數(shù)，因此工藝先進、合理、投資少，廢氣比原有非富氧焙燒工藝更有利于綜合回收，環(huán)境污染得到有效根治。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例如下1、開啟DCS控制系統(tǒng)將流態(tài)化爐的給料機和電子皮帶秤、羅茨鼓風(fēng)機的變頻控制線路、氧氣管的調(diào)節(jié)閥、緊急截斷氣動閥門、與操作相關(guān)的各電信電控設(shè)備、測溫測壓等儀表與操作室內(nèi)的電腦(操作臺)連通。2、鋪好底料，將木柴投入沸騰爐內(nèi)，分布均勻，其量不超過溢流口。3、點燃木柴烘爐16小時 M小時，當(dāng)爐料溫度達到350°C 400°C時停止木柴烘爐。4、按尾氣處理、抽風(fēng)、和收塵系統(tǒng)順序啟動完畢后，DCS系統(tǒng)下達指令啟動羅茨風(fēng)機，并指令變頻調(diào)速調(diào)控入爐鼓風(fēng)量到焙燒所需流態(tài)化形成與焙燒所需風(fēng)量，使得沸騰層燃燒。5、爐溫達到600°C以上，啟動加料系統(tǒng)投料。6、爐子正常運行后，于操作臺設(shè)置供氧參數(shù)，控制氧氣調(diào)節(jié)閥開度后，輸出快開 (緊急切斷)氣動閥打開氧氣。氧氣經(jīng)過阻燃器，加入?yún)R氣管與空氣混合后入爐實施富氧焙
4燒。在加氧過程中，在操作臺上可采用手動或預(yù)設(shè)計算公式自動控制兩種途徑，遞減入爐空氣量，增加氧氣，達到入爐總氣量不變及氧氣濃度符合工藝技術(shù)控制要求，并保持平穩(wěn)運行。7、為確保安全性，當(dāng)匯氣管溫度超過200°C或羅茨風(fēng)機停車或鼓風(fēng)量低或計算機顯示入爐氧氣濃度超60%時，輸出快開(緊急切斷)氣動閥將自動快速切斷氧氣供給。8、焙燒技術(shù)條件(1)沸騰層(流態(tài)化床)溫度650°C 950°C，根據(jù)入爐料軟化點和含錫物料的脫
雜取樣效果等選定。(2)入爐氣體(氧氣+風(fēng)機供氣)總風(fēng)量1700 2200 (m3/h)，根據(jù)入爐料流態(tài)化臨界直線速度值調(diào)整，以確保流態(tài)化床形成，對應(yīng)煙塵量最低為準(zhǔn)。(3)入爐富氧氣體O2的濃度(含量)，21% 45%，按不同物料的焙砂含As和S 或需求確定。 (4)煙氣溫度，600 V 800 V。(5)流態(tài)化(風(fēng)包)壓力1 ! WkPa。(6)爐煙氣出口壓力OPa 2OPa。(7)配料按S+煤=6 % 12 %計算。(8)處理量3 20(t/m2d)，根據(jù)料發(fā)熱值不同，以溫度穩(wěn)定于一點的要求爐況實際定。在其它工況條件例如焙燒溫度和入爐氣體的單位時間內(nèi)的總量等基本相同的情況下，進行了普通流態(tài)化焙燒和本發(fā)明的富氧焙燒對照試驗，其結(jié)果參見表1。由表1可知，沸騰爐內(nèi)采用本發(fā)明技術(shù)方案的富氧焙燒后，爐床能力比采用空氣焙燒有顯著的提升，且隨氧氣含量富氧幅度的增加同步大幅提高；產(chǎn)品焙砂的含硫量降低明顯，含砷量也能滿足焙砂的質(zhì)量要求。利用富氧焙燒的試生產(chǎn)投入原料和產(chǎn)出焙燒渣情況如下。投入原料A)錫精礦5076. 233 噸，平均含 Sn 42. 19%, AsO. 93%, S2. 55% ；B)次精礦106. 090 噸，平均含 Sn 33. 26%, Asl. 13%, S2. 86% ；C)煉渣煙塵73. 684 噸，平均含 Sn 37. 63%, As2. 97%, S2. 11% ；D)離心析漁820. 147 噸，平均含 Sn 49. 42%, Asl8. 22%, S2. 45% ；在焙燒溫度740 V 780 V技術(shù)相同條件，加富氧濃度為25 % 觀％，產(chǎn)出焙燒渣 (砂):5991. 934 噸。試生產(chǎn)的平均爐床指數(shù)(能力)17. 46t/m2 · d，與富氧焙燒前同比，平均提高幅度 26. 25%以上。焙砂含砷，比富氧焙燒前普通流態(tài)化焙燒的平均值降低幅度21. 45% ；焙砂含硫0. 52%，比富氧焙燒前0. 78%降低33%。表1 云錫冶煉分公司普通流態(tài)化焙燒和富氧焙燒對照試驗結(jié)果表
權(quán)利要求
1.一種流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的方法，其特征在于在流態(tài)化爐的入爐氣體中混進氧氣，控制氧量達到入爐總氣量的22wt% 45wt%，與物料一起在600°C 1000°C的溫度條件下進行富氧流態(tài)化焙燒。
2.如權(quán)利要求1所述的流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的方法，其特征在于啟動加料系統(tǒng)投料時，加氧方式采取遞減入爐空氣量，遞增氧氣量，達到入爐總氣量不變而氧氣濃度符合所述工藝參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的方法，其特征在于根據(jù)入爐料軟化點和含錫物料的脫雜取樣效果在650°C 1000°C選定流態(tài)化床溫度，流態(tài)化壓力控制在13 kPa 19kPa，爐煙氣出口壓力0 Pa 20Pa。
4.如權(quán)利要求3所述的流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的方法，其特征在于流態(tài)化爐的投料爐溫應(yīng)達到600°C以上，所處理的焙燒爐料為含有硫、砷化學(xué)元素的錫精礦、錫富中礦、錫冶煉廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的中間合金渣和錫冶煉煙塵，以及來自其它錫化工、錫材生產(chǎn)、電子焊接和電鍍廠家等錫產(chǎn)品深加工企業(yè)或用戶回收的含錫廢料。
5.如權(quán)利要求4所述的流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的方法，其特征在于在流態(tài)化富氧焙燒過程中采用分步式集散控制系統(tǒng)來控制富氧操作參數(shù)和焙燒技術(shù)，且當(dāng)流態(tài)化焙燒爐的匯氣管溫度超過200°C，或羅茨風(fēng)機停車或鼓風(fēng)量低，或入爐氧氣濃度超60%時， 通過該分步式集散控制系統(tǒng)切斷氣動閥來停止氧氣供給。
全文摘要
本發(fā)明屬于錫冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用流態(tài)化富氧焙燒含錫高砷高硫料的新方法。本方法在流態(tài)化爐的入爐氣體中混進氧氣，控制氧量達到入爐總氣量的22wt%～45wt%，與物料一起在600℃～1000℃的溫度條件下進行富氧流態(tài)化焙燒，啟動加料系統(tǒng)投料時，加氧方式采取遞減入爐空氣量，遞增氧氣量，達到入爐總氣量不變而氧氣濃度符合所述工藝參數(shù)。本發(fā)明可有效提高脫砷、脫硫率，改善焙燒質(zhì)量，降低單位物料處理的煙氣量，減少熱量損失，提高熱利用率，能在不增加爐床面積的情況下，提高爐床能力，提高處理量，提高生產(chǎn)效率，同時提高煙氣中SO2的濃度，為尾氣制酸變害為寶解決尾氣SO2的濃度低制酸不利污染環(huán)境的問題。
文檔編號C22B25/00GK102230074SQ20111016463
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月19日
發(fā)明者徐勝利, 曹華, 李忻, 楊艷蘭, 毛偉, 王彥坤, 肖本省, 范麗霞, 趙明, 陳平 申請人:云南錫業(yè)集團(控股)有限責(zé)任公司