一種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于濕法冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括設(shè)有至少一個攪拌裝置（7）的反應(yīng)器（6），還包括氧氣加入管（2）、蒸汽加入管（8）和多個混合氣體加入管（11）；所述氧氣加入管（2）上設(shè)有多個氧氣分管（9），所述蒸汽加入管（8）上設(shè)有多個蒸汽分管（10），其中任意一個氧氣分管（9）與一個蒸汽分管（10）兩兩連通后，再與任意一個混合氣體加入管（11）相連通。該系統(tǒng)將氧氣和高壓蒸汽先混合后再多點加入反應(yīng)器內(nèi)，可以實現(xiàn)氧氣的均勻加入，更有利于除鐵反應(yīng)的進(jìn)行，同時解決了現(xiàn)有技術(shù)中氧氣加入管堵塞的問題。
【專利說明】—種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于濕法冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]除鐵是濕法鋅冶煉的重要課題，濕法鋅冶煉中焙燒、浸出、凈化、電積及熔鑄基本相同，唯一區(qū)別是采用不同的除鐵方法而產(chǎn)生了各種濕法鋅冶煉工藝流程。濕法鋅冶煉除鐵工藝可以歸納為二大類:一類是以常規(guī)法為代表的火法處理浸出渣工藝，該法特點只產(chǎn)一種棄渣(含鐵)，以火法固化渣排去，棄渣便于堆存及銷售，但存在鋅浸出率低、能耗大，低濃度SO2煙氣需處理等問題，另一類以高溫高酸法為代表的濕法處理浸出渣工藝(黃鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法)，該法特點是產(chǎn)二種棄渣，一種是從浸出底流產(chǎn)出高浸渣，另一種是從上清液中除鐵產(chǎn)出鐵渣，由于是濕法渣需特殊渣場堆存，對環(huán)保不利。
[0003]高溫高酸法中的赤鐵礦法具有高效除鐵特點，所產(chǎn)鐵渣可銷售給鋼鐵廠及水泥廠作為資源綜合利用，目前世界唯一采用赤鐵礦法除鐵工藝的鋅廠是日本Iijima冶煉廠，該廠鋅精礦經(jīng)焙燒，采用中性浸出及低酸浸出，中浸上清液送凈化、電積及熔鑄生產(chǎn)鋅錠，低酸渣經(jīng)SO2加壓浸出，產(chǎn)出浸出渣作為回收鉛、銀、銅的原料，浸出上清液經(jīng)二段石灰石中和后，在高溫高壓條件下，將浸出溶液中二價鐵離子氧化形成赤鐵礦而除鐵。在赤鐵礦除鐵過程中，氧氣是致關(guān)重要的因素，但在反應(yīng)器高溫高壓條件下(溫度200°C，壓力ISOOKPa)，所需氧分壓較低約200?300KPa，因此往反應(yīng)器加入氧氣的方法決定了赤鐵礦除鐵過程能否連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，在高溫高壓反應(yīng)器中直接加入氧氣，由于氧分壓低，所需要的氧氣量小，經(jīng)常導(dǎo)致氧氣管口被生成的赤鐵礦渣堵塞，反應(yīng)器被迫停止生產(chǎn)檢修清理結(jié)垢，日本Iijima冶煉廠為此在反應(yīng)器的前端，專門設(shè)置了兩個小體積的立式反應(yīng)器加入氧氣(見圖2)，其中一個備用，當(dāng)一個立式反應(yīng)器氧氣管口堵塞后，轉(zhuǎn)換到備用立式反應(yīng)器以維持正常生產(chǎn)，這種采用檢修維護(hù)反應(yīng)器的方法雖然能維持生產(chǎn)過程，但沒有解決氧氣管口堵塞的根本問題，反應(yīng)器檢修維護(hù)清垢工作量大，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中氧氣管口堵塞，且氧氣加入不均勻的問題，本實用新型旨在提供用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效解決以上技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)，包括設(shè)有至少一個攪拌裝置的反應(yīng)器、連接在反應(yīng)器的一端的除鐵前液加入管和連接在反應(yīng)器的另一端的除鐵后液流出管，其特征是，還包括氧氣加入管、蒸汽加入管和多個混合氣體加入管；所述多個混合氣體加入管均勻設(shè)置在反應(yīng)器的頂部，所述混合氣體加入管的上端位于反應(yīng)器外部，混合氣體加入管的下端位于反應(yīng)器內(nèi)部，且位于液面以上位置；所述氧氣加入管上設(shè)有多個氧氣分管，所述蒸汽加入管上設(shè)有多個蒸汽分管，其中任意一個氧氣分管與一個蒸汽分管兩兩連通后，再與任意一個混合氣體加入管相連通。
[0007]優(yōu)選，所述氧氣分管上設(shè)有氧氣調(diào)節(jié)閥，所述蒸汽分管上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥，所述混合氣體加入管上設(shè)有氣體止回閥。
[0008]優(yōu)選，所述除鐵前液加入管上設(shè)有液體止回閥。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選，所述除鐵前液加入管上設(shè)有進(jìn)料閥，所述除鐵后液流出管上設(shè)有排料閥，所述混合氣體加入管上設(shè)有進(jìn)氣閥，且所述進(jìn)氣閥位于氣體止回閥的下端。
[0010]下面對本實用新型做進(jìn)一步的解釋和說明:
[0011]赤鐵礦除鐵工藝要求反應(yīng)器高溫高壓條件，但所需要的氧分壓低，氧氣量小，同時工藝要求能在反應(yīng)器內(nèi)各個單室多點加入氧氣，使氧氣與溶液充分混合以達(dá)到除鐵效果，本實用新型不采用檢修維護(hù)反應(yīng)器的方法，而是采用防止氧氣管口堵塞的方法，根據(jù)赤鐵礦除鐵工藝特點，本實用新型技術(shù)方案如下:
[0012]I)取消直接加入反應(yīng)器的氧氣管；
[0013]2)將氧氣管與蒸汽管在反應(yīng)器外部聯(lián)接后，并成一根管道進(jìn)入反應(yīng)器；
[0014]3)將合并的氧氣及蒸汽管，從反應(yīng)器上部向下進(jìn)入反應(yīng)器；
[0015]4)氧氣流量及蒸汽流量在反應(yīng)器外部用調(diào)節(jié)閥控制，調(diào)節(jié)流量進(jìn)行混合。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)勢在于:
[0017]I)由于氧分壓低及氧氣量小，且集中在管口，氧氣管口極易被反應(yīng)器中生成的赤鐵礦渣堵塞，取消直接加入反應(yīng)器的氧氣管，消除了反應(yīng)器氧氣管口堵塞的根源。
[0018]2)利用蒸汽量大，氧氣量小的特點，在反應(yīng)器外部將蒸汽管與氧氣管合并成一根管道進(jìn)入反應(yīng)器，利用大流量的蒸汽夾帶小流量的氧氣進(jìn)入反應(yīng)器，由于管口有大流量的蒸汽，相當(dāng)于降低管口氧濃，反應(yīng)器中管口不宜生成赤鐵礦渣，同時蒸汽量大且溫度高，可以將管口的赤鐵礦渣沖刷干凈，可以解決反應(yīng)器加入氧氣堵塞管口的問題。
[0019]3)在反應(yīng)器外部單獨控制調(diào)節(jié)氧氣及蒸汽流量，調(diào)節(jié)方便，混合充分均勻。
[0020]4)本實用新型方案可以實現(xiàn)在反應(yīng)器中各個單室多點均勻加入氧氣的要求，以達(dá)到最佳除鐵效果。
[0021]5)本實用新型方案不采用停產(chǎn)檢修維護(hù)清垢反應(yīng)器的方法，可以保證反應(yīng)器的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本申請的用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖。
[0023]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中日本Iijima冶煉廠的設(shè)備連接關(guān)系示意圖。
[0024]其中，I是除鐵前液加入管，2是氧氣加入管，3是立式反應(yīng)器，4是反應(yīng)器入料管，5是除鐵后液流出管，6是反應(yīng)器，7是攪拌裝置，8是蒸汽加入管，9是氧氣分管，10是蒸汽分管，11是混合氣體加入管；Fl是排料閥，F(xiàn)2是進(jìn)料閥，F(xiàn)3是進(jìn)氣閥，F(xiàn)4是氧氣調(diào)節(jié)閥，F(xiàn)5是蒸汽調(diào)節(jié)閥，Zl是氣體止回閥，Z2是液體止回閥。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步的說明。
[0026]實施例1[0027]—種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)，包括設(shè)有至少一個攪拌裝置7的反應(yīng)器6、連接在反應(yīng)器6的一端的除鐵前液加入管I和連接在反應(yīng)器6的另一端的除鐵后液流出管5 ;還包括氧氣加入管2、蒸汽加入管8和多個混合氣體加入管11 ;所述多個混合氣體加入管11均勻設(shè)置在反應(yīng)器6的頂部，所述混合氣體加入管11的上端位于反應(yīng)器6外部，混合氣體加入管11的下端位于反應(yīng)器6內(nèi)部，且位于液面以上位置；所述氧氣加入管2上設(shè)有多個氧氣分管9，所述蒸汽加入管8上設(shè)有多個蒸汽分管10，其中任意一個氧氣分管9與一個蒸汽分管10兩兩連通后，再與任意一個混合氣體加入管11相連通。
[0028]所述氧氣分管9上設(shè)有氧氣調(diào)節(jié)閥F4，所述蒸汽分管10上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥F5，所述混合氣體加入管11上設(shè)有氣體止回閥Zl。所述除鐵前液加入管I上設(shè)有液體止回閥Z2。所述除鐵前液加入管I上設(shè)有進(jìn)料閥F2，所述除鐵后液流出管5上設(shè)有排料閥F1，所述混合氣體加入管11上設(shè)有進(jìn)氣閥F3，且所述進(jìn)氣閥F3位于氣體止回閥Z2的下端。
[0029]一種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入方法，使用上述氧氣加入系統(tǒng)，具體步驟為:
[0030]I)先打開排料閥Fl，再打開進(jìn)料閥F2，將除鐵前液通過除鐵前液加入管I泵入反應(yīng)器6 ;
[0031]2)打開氧氣調(diào)節(jié)閥F4，打開蒸汽調(diào)節(jié)閥F5，通入濃度98%以上的氧氣，同時通入高壓蒸汽，蒸汽與氧氣充分混合后進(jìn)入反應(yīng)器6，控制反應(yīng)器內(nèi)溫度為190°C -210°C，總壓為1800KPa，其中氧分壓為200 KPa?300KPa ；
[0032]3)除鐵前液進(jìn)入反應(yīng)器6后，在步驟2的條件下，鐵以赤鐵礦沉淀進(jìn)入渣中，除鐵后液通過除鐵后液流出管5流出。除鐵后液通過閃蒸槽降溫降壓后，送除鐵濃密機(jī)分離，濃密上清液返回中性浸出，濃密底流經(jīng)壓濾洗滌為鐵渣。
[0033]本實用新型方案除鐵前液約含F(xiàn)e25g/1，可得到除鐵后液含F(xiàn)e〈2g/1，除鐵效率高，除鐵后液含鐵低，可直接返回中性浸出，能穩(wěn)定體系的正常生產(chǎn)工況。本實用新型方案鐵渣含Zn〈l%，鋅損失小，鋅回收率高。本實用新型方案鐵渣含F(xiàn)e50?60%，鐵渣可直接外售鋼鐵廠或水泥廠，資源綜合利用好，鐵渣不需渣場堆存，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。
【權(quán)利要求】
1.一種用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)，包括設(shè)有至少一個攪拌裝置(7)的反應(yīng)器(6)、連接在反應(yīng)器(6)的一端的除鐵前液加入管(I)和連接在反應(yīng)器(6)的另一端的除鐵后液流出管(5)，其特征是，還包括氧氣加入管(2)、蒸汽加入管(8)和多個混合氣體加入管(11);所述多個混合氣體加入管(11)均勻設(shè)置在反應(yīng)器(6)的頂部，所述混合氣體加入管(11)的上端位于反應(yīng)器(6)外部，混合氣體加入管(11)的下端位于反應(yīng)器(6)內(nèi)部，且位于液面以上位置；所述氧氣加入管(2)上設(shè)有多個氧氣分管(9)，所述蒸汽加入管(8)上設(shè)有多個蒸汽分管(10)，其中任意一個氧氣分管(9)與一個蒸汽分管(10)兩兩連通后，再與任意一個混合氣體加入管(11)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)，其特征是，所述氧氣分管(9)上設(shè)有氧氣調(diào)節(jié)閥(F4)，所述蒸汽分管(10)上設(shè)有蒸汽調(diào)節(jié)閥(F5)，所述混合氣體加入管(11)上設(shè)有氣體止回閥(ZI)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)，其特征是，所述除鐵前液加入管(I)上設(shè)有液體止回閥(Z2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于反應(yīng)器除鐵的氧氣加入系統(tǒng)，其特征是，所述除鐵前液加入管(I)上設(shè)有進(jìn)料閥(F2)，所述除鐵后液流出管(5)上設(shè)有排料閥(F1)，所述混合氣體加入管(11)上設(shè)有進(jìn)氣閥(F3)，且所述進(jìn)氣閥(F3)位于氣體止回閥(Z2)的下端。
【文檔編號】C22B19/20GK203728905SQ201420118445
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】何醒民, 舒見義, 張成松, 左小紅, 陳阜東 申請人:長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司