專利名稱：礦物煉前處理的沸騰焙燒工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦物煉前處理工藝及其所采用的設(shè)備。特別適用于處理粒度分布寬，可燃物質(zhì)不足的錫精礦，也適用于其它礦物的脫雜處理。
錫精礦煉前處理，國外普遍采用多膛爐或回轉(zhuǎn)窯焙燒，爐床能力約300公斤/米2·天，脫硫效率86%，脫砷效率86%，國內(nèi)使用的沸騰爐，爐床能力約10噸/米2·天，脫硫效率大于90%，脫砷效率約85%，鉛和銻的脫除率在約60%?，F(xiàn)有的沸騰爐只適應(yīng)于處理粒度較大(100目占50%以上)的精礦，而難于適應(yīng)粒度變化范圍較大并且粒度較細的物料?，F(xiàn)有的爐型結(jié)構(gòu)在焙燒物料時爐底容易出現(xiàn)沉積結(jié)塊現(xiàn)象、直接影響了焙燒脫雜的效果。例如、在焙燒粒度為-200目占45-55%的精礦時，焙燒得的煙塵含砷量低，從而降低了砷的回收率和金屬的直收率。另外、物料入爐前還需進行配料作業(yè)，將燃料和礦物充分混合均勻才能入爐，對燃料的質(zhì)量要求較高，焙燒時燃料和礦物容易產(chǎn)生偏析，料層溫度及氣氛難以達到均勻穩(wěn)定。
本發(fā)明的目的在于提供能夠解決細粒精礦在沸騰焙燒過程中物料結(jié)塊及大顆粒料沉積的問題，從而提高焙燒脫除雜質(zhì)的效率;并且省去物料入爐前的配料作業(yè)，擴大燃料煤的使用種類，提高燃料利用率的沸騰焙燒工藝和該工藝所采用的設(shè)備。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)成是，采用這樣一種工藝和設(shè)備，使燃料燃燒和精礦脫雜分別處在兩個不同的沸騰床層中進行，因而，物料入爐前不需混料，燃料和礦物料分別從兩個層床的進料口加入，煤在燃煤沸騰床內(nèi)燃燒，由燃煤產(chǎn)出的含CO和CO2氣體及熱量自下而上通過焙燒床層的礦物料，使得爐氣與精礦物料有良好的接觸機會，不僅為焙燒床提供適合于脫除礦物中雜質(zhì)的爐氣成份，同時還給焙燒床層爐料提供熱源，使沸騰焙燒床層爐料的橫截面溫度及氣氛較為均勻穩(wěn)定，使礦物的焙燒脫雜效果得到改善。
本發(fā)明所采用的具體工藝條件為焙燒溫度為850-900℃，焙燒時間80-90分鐘，爐氣直線速度0.1-0.11米/秒，爐氣成份為CO215-18%，O20.1-5%，CO0-2%，燃燒室內(nèi)壓力195-465毫米水柱，爐頂壓力0--1毫米水柱。
本發(fā)明所提供的沸騰焙燒爐型結(jié)構(gòu)包括由沸騰燃燒室〔6〕、沸騰焙燒室〔13〕、分上下兩個床層，爐體為錐形結(jié)構(gòu)，空氣分配室〔4〕、濾灰裝置〔10〕，濾灰裝置中裝有耐火材料球，和密閉排渣裝置〔2〕等組成雙層錐體沸騰焙燒爐體〔15〕。排渣裝置設(shè)在與給料口相對的燃燒室爐壁上，焙燒礦物通過溢流口和溢流管道〔12〕排出，該溢流口位于焙燒沸騰床層之間。爐子上安裝有操作觀察孔〔11〕和煙道口〔18〕，加礦口〔19〕設(shè)在爐頂。為了提高熱能利用率和減少燃料消耗，防止爐渣帶走大量的熱量，最好采用封閉式排渣，整個爐子的輔助設(shè)施還有進風管〔1〕和〔9〕、螺旋給煤裝置〔5〕、沸騰爐體外與保溫層之間裝有可供啟動爐子用的輔助加熱圈〔7〕和〔14〕、保溫層〔8〕和〔16〕，以及外殼〔17〕和支架〔3〕等。
由于采用本發(fā)明所提供的工藝及其設(shè)備，將燃料的燃燒與焙燒礦的作業(yè)過程分別在上下兩個不同的爐床內(nèi)進行，因而使物料入爐前不需進行配料，直接將燃料和礦物料分別加入不同的床層，可使燃料煤的粒級分布范圍放寬，擴大燃煤的使用效率，并且減少了灰渣對錫焙砂的污染，從而提高了焙砂的質(zhì)量。
采用本發(fā)明的爐型結(jié)構(gòu)特點，可使爐內(nèi)溫度分布均勻、穩(wěn)定，爐氣與焙燒礦之間能獲得良好的接觸機會，改善了換熱過程，解決了大顆粒物料的沉積及結(jié)塊的問題。
下面結(jié)合具體實例詳細說明本發(fā)明的操作步驟及工作原理。
實施例1

圖1是在本發(fā)明所采用的沸騰焙燒爐的示意圖。它由進風管〔1〕和〔9〕、集渣斗〔2〕、支架〔3〕、空氣分配室〔4〕、螺旋進煤裝置〔5〕、沸騰燃燒室〔6〕，輔助加熱圈〔7〕和〔14〕、保溫層〔8〕和〔16〕、濾灰裝置〔10〕、操作觀察孔〔11〕、溢流口和溢流管道〔12〕、沸騰焙燒室〔13〕、爐體〔15〕、外殼〔17〕、煙道口〔18〕和加礦口〔19〕組成。
具體操作是先給加熱圈〔7〕和〔14〕通電加熱爐子，升溫過程中可先加入少量粉煤，待燃燒室爐溫升至約600℃時，開動螺旋給煤裝置〔5〕，以300克/小時的給煤速度供煤，再開啟鼓風機，逐級調(diào)節(jié)風量，待煤燃燒正常后，再將風量調(diào)到所需范圍，此時爐溫上升較快、一般在15分鐘左右，爐溫即達到所需要的操作溫度，同時為焙燒床層提供了適于脫雜的爐氣氣氛。第一階段的開爐作業(yè)即告結(jié)束。然后進入精礦焙燒作業(yè)階段，將稱量的精礦加入園盤給料機內(nèi)，控制給礦速度在3.3-3.5公斤/小時，由給料機將物料從加礦口〔19〕加入爐內(nèi)，焙燒使礦物中的雜質(zhì)以氣態(tài)或容易揮發(fā)的氧化物從爐頂逸出而進入收塵系統(tǒng)。焙燒后的焙砂從設(shè)置于爐子側(cè)面的溢流口和溢流管道〔12〕排出，整個操作是連續(xù)進料、連續(xù)排料焙燒。排料速度由旋塞式閘閥調(diào)節(jié)，以保持物料在爐內(nèi)的停留時間及爐內(nèi)料床高度的穩(wěn)定。
煤渣在燃燒過程中連續(xù)由出渣口進入封閉式的集渣斗〔2〕內(nèi)，定期排放。
所用燃料煤為大同煤和貴州六枝精煤，其工業(yè)分析成份為含量(%)固定碳揮發(fā)分灰分水分硫發(fā)熱量大同煤63.3927.844.933.840.177898.5千卡/千克六枝煤66.9419.1812.970.912.1257537.31千卡/千克塊煤經(jīng)破碎后，控制粒度在-1.5毫米，其中大于0.154毫米的占71.5%，堆比重590公斤/米3，灰融溫度為1265℃。
六枝煤控制粒度為-1.5毫米，其中大于0.154毫米占79%，堆比重665公斤/米3，灰融溫度1300℃。
所用原料成份(%)Sn48.32，S6.25，As1.63、Sb0.136，Pb0.242，粒度-200目占53.17%。
按本發(fā)明所述的焙燒工藝及設(shè)備，采用大同煤和六枝煤作燃料，分別取得了焙燒礦脫硫率為91.04%和91.36%，脫砷率為90.80%和92.02%，硫和砷的總脫除率大于180%，銻脫除率分別為82.35%和86.76%，脫鉛率為80.99%和63.22%，布袋塵含砷31.63%和33.97%，錫直收率為83.16%和86.59%，錫總回收率大于99%。
實施例2圖2是本發(fā)明提供的另一種沸騰焙燒爐結(jié)構(gòu)的示意圖。這種爐型結(jié)構(gòu)適用于氣體或液體燃料。這種雙層錐體沸騰焙燒爐爐體〔12〕主要由燃燒室〔4〕和焙燒室〔9〕兩大部分組成。燃燒室與焙燒室之間設(shè)有爐氣分布板〔5〕和〔7〕，兩分布板之間充填耐火材料球〔6〕，防止漏礦。爐頂有進料口〔14〕及煙氣出口管道〔13〕、在沸騰焙燒床層一定的高度設(shè)有溢流排礦口〔8〕、燃燒室段還裝有爐子啟動前用于加熱的電熱元件〔3〕，保溫材料〔10〕和爐外殼〔11〕、整個爐子設(shè)在支承架〔1〕上。
這種爐子的技術(shù)操作要點為先通電預(yù)熱燃燒室，待爐室內(nèi)溫度達到燃料的著火溫度時，向燃燒室給入混合煤氣或燃料油燃燒，同時切去加熱電源，控制燃料給入量來調(diào)整焙燒過程所需的溫度及爐氣成分，然后將礦物從進料口加入焙燒室內(nèi)焙燒，焙燒后的礦物由排礦口排出，含塵煙氣則從煙道口排出而進入收塵系統(tǒng)。
這種爐子的結(jié)機較前述的爐子結(jié)構(gòu)更簡單，燃燒室只裝設(shè)氣體或液體原料燒咀即可，簡化了燃燒固體燃料所設(shè)置的濾灰裝置和排灰渣裝置，爐內(nèi)氣氛及溫度更容易調(diào)節(jié)，更有利于脫除礦物中的雜質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種礦物煉前處理的沸騰焙燒工藝，其特征在于燃料燃燒和精礦脫雜分別處在兩個不同的沸騰床層中進行，燃料和礦物料分別從兩個床層的進料口加入，煤在燃煤沸騰床內(nèi)燃燒，由燃煤產(chǎn)出的含CO和CO2氣體及熱量自下而上通過焙燒床層的礦物料，使得爐氣與精礦物料有良好的接觸機會，不僅為焙燒床提供適于脫除礦物中雜質(zhì)的爐氣成份，同時還給焙燒床層爐料提供熱源，所采用的具體工藝條件為1.1焙燒溫度為850-900℃；1.2焙燒時間80-90分鐘；1.3爐氣直線速度0.10-0.11米/秒；1.4爐氣成份CO215-18%，020.1-5%，CO0-2%；1.5燃燒室內(nèi)壓力195-465毫米水柱；1.6爐頂壓力0--1毫米水柱。
2.一種適合于礦物煉前處理的沸騰焙燒工藝所采用的沸騰焙燒爐，其特征在于焙燒爐分上下兩個床層，爐體為錐形結(jié)構(gòu)，主要由沸騰燃燒室〔6〕、沸騰焙燒室〔13〕、空氣分配室〔4〕、濾灰裝置〔10〕和密閉排渣裝置〔2〕組成雙層錐體沸騰焙燒爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焙燒爐，其特征在于所述沸騰燃燒室〔6〕和沸騰焙燒室〔13〕之間裝有濾灰裝置〔10〕，濾灰裝置〔10〕主要用耐火材料球充填。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焙燒爐，其特征在于密閉連續(xù)排渣裝置〔2〕設(shè)在與給料口相對的燃燒室爐壁上。
5.一種適合于本工藝所用的燃燒氣體或液體燃料的沸騰焙燒爐，其特征在于雙層錐體焙燒爐體〔12〕主要由燃燒室〔4〕和焙燒室〔9〕兩大部分組成，燃燒室與焙燒室之間設(shè)有爐氣分布板〔5〕和〔7〕、兩分布板之間充填耐火材料球〔6〕、爐頂有進料口〔14〕及煙氣出口管道〔13〕、在沸騰焙燒床層一定的高度設(shè)有溢流排礦口〔8〕、可供啟動爐子的加熱電器元件〔3〕、保溫層〔10〕和爐外殼〔11〕。
全文摘要
一種適合于礦物煉前處理的沸騰焙燒工藝及其設(shè)備，主要使燃料燃燒和精礦脫雜分別在兩個不同的沸騰床層中進行，采用雙層錐體沸騰焙燒爐型結(jié)構(gòu)，控制一定的技術(shù)條件，使物料入爐前不需進行配料作業(yè)，解決了細粒精礦在沸騰焙燒過程中大顆粒料的沉積及結(jié)塊問題，從而提高焙燒脫雜效率和燃料利用率。
文檔編號C22B1/10GK1039847SQ8810492
公開日1990年2月21日 申請日期1988年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月4日
發(fā)明者李樹昌 申請人:廣西冶金研究所