沸騰爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種沸騰爐，該沸騰爐包括：爐體，所述爐體內(nèi)限定有反應(yīng)空間；用于向所述爐體提供含硫浸出渣的進料口，所述進料口設(shè)置于所述爐體側(cè)壁下方；用于向所述爐體內(nèi)輸送氮氣以便形成氮氣氛圍，以及排出所述剩余固體渣的進氣口，所述進氣口設(shè)置于所述爐體底部；用于排出所述含硫蒸汽混合物的出料口，所述出料口設(shè)置于所述爐體側(cè)壁上方；以及用于在所述爐體內(nèi)形成負壓條件的壓力控制部件，所述壓力控制部件設(shè)置于所述爐體內(nèi)。該沸騰爐能夠有效用于從含硫浸出渣中回收硫。
【專利說明】沸騰爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工領(lǐng)域，具體地，涉及用于從含硫浸出渣中回收硫的沸騰爐。
【背景技術(shù)】
[0002]氧壓浸出鋅精礦工藝中，鋅精礦中的單質(zhì)硫以固態(tài)形式進入浸出渣中，單質(zhì)硫含量可高達80 %左右。對浸出渣中單質(zhì)硫進行回收，不僅可以創(chuàng)造經(jīng)濟效益，而且可以減少對環(huán)境的污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。國內(nèi)外對浸出渣回收硫磺工藝的研究、實驗是伴隨著硫化鋅精礦高壓浸出工藝一起開始的。加拿大科明科特雷爾鋅廠于1981年最早將浸出渣回收硫磺工藝工業(yè)化，采用的方法為熱濾法。加拿大哈得遜巴伊礦冶公司鋅廠熱濾法硫回收系統(tǒng)也于1993年投產(chǎn)。
[0003]熱濾法的工藝流程如下:來自浮選車間的浸出礦漿脫水后送至熔硫槽用蒸汽間接加熱至硫磺熔點以上，然后經(jīng)液硫過濾器過濾，過濾后干凈的液體硫磺經(jīng)造粒系統(tǒng)生產(chǎn)固體硫磺。國內(nèi)采用氧壓浸出處理鋅精礦的實例不多，且均為最近幾年投產(chǎn)、建設(shè)，已投產(chǎn)、建設(shè)的鋅廠中均采用熱濾法。但該方法有如下幾個缺點:(I)設(shè)備維修率高:由于浸出渣含雜質(zhì)比較多(約20% )，液硫過濾器操作負荷大，故障頻繁；(2)硫回收率低:液硫過濾器外排熱濾渣中含50 %左右的硫磺，影響硫的回收率，浸出渣中雜質(zhì)越多，硫的回收率越低；(3)操作環(huán)境差:熔硫過程及液硫過濾器卸渣時有大量硫蒸汽溢出，操作條件惡劣，工人操作負荷大，對環(huán)境污染也比較嚴(yán)重；(4)適用范圍窄:該方法要求浸出渣中單質(zhì)硫含量在70%以上，否則浸出渣無法形成熔融狀態(tài)，不能進行后續(xù)的液硫過濾，適用范圍窄，對冶煉工藝及操作要求比較高。
[0004]因而，關(guān)于從含硫浸出渣中回收硫的工藝仍有待改進。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種能夠有效用于從含硫浸出渣中回收硫的沸騰爐。
[0006]在本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種沸騰爐。根據(jù)本實用新型的實施例，該沸騰爐包括:爐體，所述爐體內(nèi)限定有反應(yīng)空間；用于向所述爐體提供含硫浸出渣的進料口，所述進料口設(shè)置于所述爐體側(cè)壁下方；用于向所述爐體內(nèi)輸送氮氣以便形成氮氣氛圍，以及排出所述剩余固體渣的進氣口，所述進氣口設(shè)置于所述爐體底部；用于排出所述含硫蒸汽混合物的出料口，所述出料口設(shè)置于所述爐體側(cè)壁上方；以及用于在所述爐體內(nèi)形成負壓條件的壓力控制部件，所述壓力控制部件設(shè)置于所述爐體內(nèi)。實用新型人發(fā)現(xiàn)，本實用新型的該沸騰爐能夠有效用于從含硫浸出渣中回收硫，且硫回收率高，環(huán)境污染小，對含硫浸出渣中的硫含量沒有限制，使用范圍廣。
[0007]根據(jù)本實用新型的實施例，所述沸騰爐進一步包括至少一個用于使所述爐體的溫度保持為400-500攝氏度的加熱管，所述加熱管設(shè)置于所述爐體內(nèi)。由此，能夠有效避免锍蒸汽冷凝為液體硫磺，使得硫蒸汽能夠從沸騰爐頂部排出，順利進入下一工序，從而保證整個工藝的連續(xù)。
[0008]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0010]圖1顯示了根據(jù)本實用新型的一個實施例，沸騰爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2顯示了根據(jù)本實用新型的一個實施例，用于從含硫浸出渣中回收硫的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0013]在本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種沸騰爐。根據(jù)本實用新型的實施例，參照圖1，該沸騰爐包括:爐體101，所述爐體101內(nèi)限定有反應(yīng)空間(圖中未示出)；用于向所述爐體提供含硫浸出渣的進料口 102，所述進料口 102設(shè)置于所述爐體101側(cè)壁下方；用于向所述爐體101內(nèi)輸送氮氣以便形成氮氣氛圍，以及排出所述剩余固體渣的進氣口 103，所述進氣口 103設(shè)置于所述爐體101底部；用于排出所述含硫蒸汽混合物的出料口104，所述出料口 104設(shè)置于所述爐體101側(cè)壁上方；以及用于在所述爐體101內(nèi)形成負壓條件的壓力控制部件(圖中未示出)，所述壓力控制部件設(shè)置于所述爐體101內(nèi)。利用本實用新型的沸騰爐，能夠通過直接升華法回收含硫浸出渣中的硫，且硫回收率高，對環(huán)境污染小，操作負荷小，維修率低，且對浸出渣中單質(zhì)硫含量沒有要求，適用范圍廣。
[0014]根據(jù)本實用新型的實施例，所述沸騰爐進一步包括至少一個用于使所述爐體的溫度保持為400-500攝氏度的加熱管(圖中未示出)，所述加熱管設(shè)置于所述爐體101內(nèi)。由此，能夠有效使得硫磺從浸出渣中升華出來，同時保證硫磺的蒸汽分壓較高，能夠從沸騰爐頂部排出，進入下一工序。
[0015]根據(jù)本實用新型實施例的沸騰爐，能夠作為從含硫浸出渣中回收硫的系統(tǒng)的加熱處理裝置，有效用于從含硫浸出渣中回收硫，因而，在本實用新型的另一個方面，本實用新型提供一種從含硫浸出渣中回收硫的系統(tǒng)1000。根據(jù)本實用新型的實施例，參照圖2，該系統(tǒng)1000包括:加熱處理裝置100，所述加熱處理裝置100用于于氮氣氛圍中，在負壓條件下，將所述含硫浸出渣進行加熱處理至400-500攝氏度，以便獲得含硫蒸汽混合物和剩余固體渣；以及第一冷卻分離裝置200，所述第一冷卻分離裝置200與所述加熱處理裝置100相連，用于將所述含硫蒸汽混合物進行第一冷卻分離，以便獲得液體硫磺和剩余氣體混合物。實用新型人發(fā)現(xiàn)，利用本實用新型的該系統(tǒng)，能夠快速有效的通過直接升華的方法將含硫浸出渣中的硫磺分離回收，且硫回收率高，對環(huán)境污染小，操作負荷小，設(shè)備維修率低，且對浸出渣中單質(zhì)硫含量沒有要求，適用范圍廣，易于實現(xiàn)工業(yè)化。[0016]根據(jù)本實用新型的實施例，所述含硫浸出渣為氧壓浸出鋅冶煉浸出渣。由此，可以對浸出渣中單質(zhì)硫進行回收，不僅可以創(chuàng)造經(jīng)濟效益，而且可以減少對環(huán)境的污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
[0017]根據(jù)本實用新型的實施例，進一步包括過濾處理裝置300，所述過濾處理裝置300與所述加熱處理裝置100相連，用于在進行所述加熱處理之前，將所述含硫浸出渣進行過濾處理。由此，可以有效減少含硫浸出渣中的水含量，進而大大降低加熱處理裝置的能耗。
[0018]根據(jù)本實用新型的實施例，所述過濾處理裝置300為立式過濾機。由此，能夠有效減少含硫浸出渣中的水含量，獲得含水量較低的含硫浸出渣。
[0019]根據(jù)本實用新型的實施例，所述含硫浸出渣中固含量為25%，經(jīng)過過濾處理的含硫浸出渣中含水低于15%。由此，能夠大大降低加熱處理裝置的能耗。
[0020]根據(jù)本實用新型的實施例，所述加熱處理裝置100為沸騰爐，所述沸騰爐包括:爐體101，所述爐體101內(nèi)限定有反應(yīng)空間(圖中未示出)；進料口 102，所述進料口 102設(shè)置于所述爐體101側(cè)壁下方，用于向所述爐體101提供所述含硫浸出渣；進氣口 103，所述進氣口 103設(shè)置于所述爐體101底部，用于向所述爐體101內(nèi)輸送氮氣以便形成所述氮氣氛圍，以及排出所述剩余固體渣；出料口 104，所述出料口 104設(shè)置于所述爐體101側(cè)壁上方，用于排出所述含硫蒸汽混合物。實用新型人發(fā)現(xiàn)，利用上述沸騰爐能夠快速有效的通過升華將硫單質(zhì)從含硫浸出渣中分離出來。另外，該沸騰爐操作壓力為負壓，并采用氮氣進行保護，可以有效防止硫磺被空氣中的氧氣氧化。
[0021]根據(jù)本實用新型的實施例，所述沸騰爐進一步包括至少一個加熱管(圖中未示出)，所述加熱管設(shè)置于所述爐體101內(nèi)，用于使所述爐體101內(nèi)的溫度保持為400-500攝氏度。由此，能夠有效使得硫磺從浸出渣中升華出來，同時保證硫磺的蒸汽分壓較高，能夠從沸騰爐頂部排出，進入除塵裝置。
[0022]根據(jù)本實用新型的實施例，進一步包括除塵處理裝置400，所述除塵處理裝置400分別與所述加熱處理裝置100和所述第一冷卻分離裝置200相連，用于在進行所述第一冷卻分離之前，將所述含硫蒸汽混合物進行除塵處理。由此，能夠有效去除硫磺蒸汽中的灰塵等雜質(zhì)，獲得純度較聞的硫橫廣品。
[0023]根據(jù)本實用新型的實施例，所述除塵處理裝置400為陶瓷除塵器。由此，除塵效果較佳。
[0024]根據(jù)本實用新型的實施例，所述陶瓷除塵器內(nèi)的溫度為360-450攝氏度。由此，能夠避免硫磺蒸汽冷凝成液體硫磺，導(dǎo)致設(shè)備、管道堵塞。
[0025]根據(jù)本實用新型的實施例，所述第一冷卻分離裝置200具有第一端和第二端，所述第一端和第二端的連線與水平面形成夾角α，其中α大于0°且小于30°，且所述第一端高于所述第二端，所述第一冷卻分離裝置200包括:內(nèi)管(圖中未示出)，所述內(nèi)管用于流通冷卻水；外管206，所述外管206與所述內(nèi)管之間形成冷卻空間(圖中未示出)，所述冷卻空間用于流通所述含硫蒸汽混合物；冷卻水入口 201，所述冷卻水入口 201設(shè)置于所述外管206底部，且鄰近所述第二端，與所述內(nèi)管相連通，用于向所述內(nèi)管提供所述冷卻水；冷卻水出口 202，所述冷卻水出口 202設(shè)置于所述外管206頂部，且鄰近所述第二端，與所述內(nèi)管相連通，用于排出所述冷卻水；混合氣進口 203，所述混合氣進口 203設(shè)置于所述外管206頂部，且鄰近所述第二端，與所述冷卻空間相連通，用于向所述冷卻空間提供所述含硫蒸汽混合物；液體硫磺出口 204，所述液體硫磺出口 204設(shè)置于所述外管206底部，且鄰近所述第二端，與所述冷卻空間相連通，用于排出所述液體硫磺；以及剩余氣體混合物出口205，所述剩余氣體混合物出口 205設(shè)置于所述第一端，與所述冷卻空間相連通，用于排出所述剩余氣體混合物，其中，所述冷卻水入口 201與所述液體硫磺出口 204間隔設(shè)置，所述冷卻水出口 202與所述混合氣進口 203間隔設(shè)置。由此，能夠有效將高溫硫磺蒸汽冷凝為液體硫磺，且由于第一冷卻分離器的第一端和第二端的連線與水平面形成一定角度，冷卻獲得的液體硫磺能夠通過管道自流至冷卻分離器底部。
[0026]根據(jù)本實用新型的實施例，進一步包括第二冷卻分離裝置500，所述第二冷卻分離裝置500與所述第一冷卻分離裝置200相連，且與所述第一冷卻分離裝置200具有相同的結(jié)構(gòu)，用于將所述剩余氣體混合物進行第二冷卻分離，以便除去水蒸汽獲得氮氣。由此，能夠有效去除氮氣中的水蒸氣，從而對氮氣進行循環(huán)利用，進而有效降低能耗、減少成本，并且冷凝水能夠通過管道自流至污水收集槽。
[0027]根據(jù)本實用新型的實施例，所述冷卻水為鍋爐水或除鹽水。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)熱量的回收再利用，有效降低能耗、節(jié)省成本。
[0028]根據(jù)本實用新型的實施例，進一步包括排水管(圖中未示出)，所述排水管與所述冷卻水出口 202相連，用于將經(jīng)所述冷卻水出口 202排出的鍋爐水返回鍋爐，或?qū)⒔?jīng)所述冷卻水出口 202排出的除鹽水輸送至除氧器。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐水和除鹽水的循環(huán)利用，有效降低能耗、節(jié)省成本。
[0029]根據(jù)本實用新型的實施例，進一步包括排渣管道(圖中未示出)，所述排渣管道與所述加熱處理裝置100相連，用于將所述剩余固體渣進行冷卻并送至冶煉車間，以便回收有價金屬。由此，在將有價金屬回收再利用的同時，能夠避免環(huán)境污染。
[0030]根據(jù)本實用新型的實施例，進一步包括液體硫磺輸送管道(圖中未示出)，所述液體硫磺輸送管道分別與所述第一冷卻分離裝置200相連和造粒系統(tǒng)(圖中未示出)相連，用于將所述液體硫磺輸送至所述造粒系統(tǒng)，以便將所述液體硫磺制備為固體硫磺。由此，可以有效將回收獲得的硫磺用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0031]實施例1
[0032]將氧壓浸出鋅冶煉工藝中的固含量約為25%的浸出渣礦漿由礦漿給料泵輸送至立式過濾機，過濾得到的雜質(zhì)等送冶煉車間，得到的含水量低于15%的含硫浸出渣由定量給料機、經(jīng)進料口輸送至沸騰爐的反應(yīng)空間中，在沸騰爐的反應(yīng)空間中，于負壓條件下，含硫浸出渣被加熱處理至400-500攝氏度，同時，由進氣口向沸騰爐的反應(yīng)空間內(nèi)輸送氮氣，并通過加熱管加熱維持反應(yīng)空間內(nèi)的溫度為400-500攝氏度，由此獲得含硫蒸汽混合物和剩余固體渣，其中，剩余固體渣由進氣口排出反應(yīng)空間，經(jīng)排渣管道輸送冶煉車間，含硫蒸汽混合物經(jīng)出料口排出反應(yīng)空間，被輸送至高溫陶瓷除塵器，于360-450攝氏度下進行除塵處理，經(jīng)過除塵的含硫蒸汽混合物由混合氣進口進入第一冷卻分離器的冷卻空間，同時，鍋爐水由冷卻水入口進入內(nèi)管，通過冷卻水和含硫蒸汽混合物之間的熱交換使含硫蒸汽混合物冷凝，以便獲得液體硫磺和剩余氣體混合物，所得到的液體硫磺自流至冷卻空間的底部，由液體硫磺出口排出冷卻空間，經(jīng)液體硫磺輸送管道輸送至造粒系統(tǒng)制成固體硫磺，經(jīng)過熱交換的鍋爐水由冷卻水出口排出內(nèi)管，輸送至鍋爐系統(tǒng)，得到的剩余氣體混合物由剩余氣體混合物出口排出冷卻空間，被輸送至第二冷卻分離器的冷卻空間，同時除鹽水由冷卻水入口進入內(nèi)管，通過冷卻水和剩余氣體混合物之間的熱交換使剩余氣體混合物中的水蒸氣冷凝，以便獲得氮氣，所得到的氮氣進一步被輸送至沸騰爐循環(huán)利用，經(jīng)過熱交換的除鹽水由冷卻水出口排出內(nèi)管，輸送至除氧器。
[0033]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順
時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0034]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0035]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0036]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0037]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0038]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種沸騰爐，其特征在于，包括: 爐體，所述爐體內(nèi)限定有反應(yīng)空間； 用于向所述爐體提供含硫浸出渣的進料口，所述進料口設(shè)置于所述爐體側(cè)壁下方；用于向所述爐體內(nèi)輸送氮氣以便形成氮氣氛圍，以及排出所述剩余固體渣的進氣口，所述進氣口設(shè)置于所述爐體底部； 用于排出所述含硫蒸汽混合物的出料口，所述出料口設(shè)置于所述爐體側(cè)壁上方；以及 用于在所述爐體內(nèi)形成負壓條件的壓力控制部件，所述壓力控制部件設(shè)置于所述爐體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰爐，其特征在于，所述沸騰爐進一步包括至少一個用于使所述爐體的溫度保持為400-500攝氏度的加熱管，所述加熱管設(shè)置于所述爐體內(nèi)。
【文檔編號】C01B17/027GK203820456SQ201420197928
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】魏甲明, 王鈜艷, 杜士帽, 趙凱, 姜文英 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司