專利名稱：輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鉬精礦處理領(lǐng)域，涉及一種輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
鉬是一種十分重要的稀有金屬元素，輝鉬礦(MoS2)是鉬的主要賦存狀態(tài)。目前，鉬 的冶金提取主要采用焙燒——濕法浸取的方法，焙燒工藝是將鉬的硫化物(MoS2)氧化脫硫 得到氧化鉬，在氧化反應(yīng)不充分的情況下，該氧化鉬是二氧化鉬和三氧化鉬的混合物，這種 氧化鉬的混合物工業(yè)應(yīng)用面太窄，只能用來(lái)生產(chǎn)鉬鋼的原料——鉬鐵。在反應(yīng)充分的情況 下可以得到可溶性氧化鉬(即三氧化鉬)含量很高的氧化鉬，可溶性氧化鉬通過(guò)濕法浸取， 與氨水反應(yīng)，得到鉬酸銨，通過(guò)焙燒法或者升華法又可得到高純度的三氧化鉬，繼續(xù)用氫氣 還原，最終可以得到純度99. 98%的鉬金屬粉?，F(xiàn)有的輝鉬精礦焙燒工藝主要有反射爐焙燒工藝、回轉(zhuǎn)窯焙燒工藝、多膛爐焙燒 工藝和流態(tài)化焙燒工藝。反射爐焙燒工藝投資少、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但熱利用率低、燃料消耗量高、勞動(dòng)強(qiáng)度 大、產(chǎn)能低，是一種落后的生產(chǎn)工藝。多膛爐生產(chǎn)能力較大，產(chǎn)品質(zhì)量較好，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，維修工作量大，物料容易燒結(jié)，溫度不好控制，產(chǎn)品適合于煉鋼，也適合于濕法處理制取 鉬化工產(chǎn)品?；剞D(zhuǎn)窯工藝物料容易燒結(jié)，窯體容易燒壞，回轉(zhuǎn)窯使用壽命較短，熱效率較低。 流態(tài)化工藝產(chǎn)能高，產(chǎn)品中鉬酸鹽含量低，但是返混現(xiàn)象明顯，焙砂中硫酸鹽含量高，不適 合于直接煉鋼。目前國(guó)內(nèi)只要采用多膛爐焙燒工藝和回轉(zhuǎn)窯焙燒工藝，流態(tài)化焙燒工藝在 國(guó)外有所應(yīng)用，國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有建設(shè)鉬精礦的流態(tài)化焙燒生產(chǎn)線。反射爐焙燒工藝、回轉(zhuǎn)窯焙燒工藝和多膛爐焙燒工藝中物料處于堆積態(tài)或者半堆 積態(tài)，這種情況下，氣固兩相接觸面積小，傳質(zhì)換熱速率低、且不均勻，反應(yīng)速率低，這直接 導(dǎo)致了物料焙燒的不均勻性和熱效率低下等缺點(diǎn)。鉬精礦懸浮態(tài)焙燒技術(shù)繼承了懸浮態(tài)焙燒反應(yīng)速率快和回轉(zhuǎn)窯堆積態(tài)焙燒停留 時(shí)間方便控制的優(yōu)勢(shì)。懸浮態(tài)焙燒技術(shù)已經(jīng)在水泥熟料煅燒、菱鎂礦焙燒、磷石膏脫硫制硫 酸、菱鐵礦磁化焙燒等方面得到了應(yīng)用。尤其在水泥工業(yè)，懸浮態(tài)預(yù)反應(yīng)器(預(yù)熱器、分解 爐)和堆積態(tài)反應(yīng)的回轉(zhuǎn)窯相結(jié)合的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)已成為水泥生產(chǎn)的成熟技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)有輝鉬礦焙燒工業(yè)的工藝落后、熱效率低、能耗高、焙燒質(zhì)量差、煙氣污染 嚴(yán)重，不利于我國(guó)鉬工業(yè)的健康發(fā)展，而懸浮態(tài)焙燒技術(shù)能夠很好地解決這一系列問(wèn)題，應(yīng) 用空間很大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒 工藝，克服了堆積態(tài)焙燒和流態(tài)化焙燒的眾多缺點(diǎn)，熱效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、大大減短了焙 燒時(shí)間，能夠得到高溶性低硫氧化鉬，煙氣中的SO2濃度高，有利于回收制酸。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，包括以下步驟第一步，通過(guò)氣送噴料裝置2利用壓縮空氣將鉬精粉送至懸浮焙燒爐系統(tǒng)，在換 熱區(qū)完成換熱，換熱區(qū)的溫度為500°C 750°C，停留時(shí)間2 15s ；第二步，換熱后在懸浮焙燒爐系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)發(fā)生氧化脫硫反應(yīng)，生成高硫焙砂，反 應(yīng)區(qū)的溫度為550°C 780°C，風(fēng)速為4 25m/s，最可幾停留時(shí)間2 15s ；第三步，設(shè)置回轉(zhuǎn)窯1溫度550°C 780°C，停留時(shí)間5min 60min，將高硫焙砂在 回轉(zhuǎn)窯1中脫除殘硫，即得到高溶性鉬焙砂。本發(fā)明所述鉬精粉的粒徑為5 70 μ m，懸浮焙燒爐系統(tǒng)的換熱區(qū)是指懸浮爐3， 反應(yīng)區(qū)是指與懸浮爐3連通的兩級(jí)旋風(fēng)筒的第一級(jí)。所述高硫焙砂在旋風(fēng)分離器5中完成氣固分離，80%以上的粉體物料從氣流中分 離出來(lái)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯1，剩余的部分平均粒徑大于30 μ m，回流至懸浮焙燒爐系統(tǒng)的換熱區(qū)循 環(huán)反應(yīng)。所述旋風(fēng)分離器5為與懸浮爐3連通的兩級(jí)旋風(fēng)筒的第二級(jí)。反應(yīng)完成后，利用收塵裝置和煙氣脫硫裝置分別回收返燒料和吸收二氧化硫。本發(fā)明還提供了一種輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒設(shè)備，氣送噴料裝置2與懸浮爐3入口 連通，懸浮爐3出口與兩級(jí)旋風(fēng)筒連通，第一級(jí)旋風(fēng)筒4的椎體出口與懸浮爐3的入口連 通，第二級(jí)旋風(fēng)筒即旋風(fēng)分離器5的椎體出口與回轉(zhuǎn)窯1連通，旋風(fēng)分離器5的頂部與總風(fēng) 管6相連通，還包括熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)通過(guò)回轉(zhuǎn)窯1進(jìn)入到懸浮爐3。所述熱風(fēng)爐 中所用燃料為煤氣、煤粉或油。本發(fā)明的工藝和設(shè)備中，所用的氣送噴料裝置2是一種相對(duì)常見(jiàn)的物料輸送裝 置，在粉末工藝領(lǐng)域常常用到，其利用壓縮空氣將粉體物料提升或輸送到指定位置。與其它 類型的物料輸送裝置，如提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、空氣斜槽等相比，該輸送裝置用于本工藝，可 以使物料進(jìn)入焙燒爐系統(tǒng)時(shí)就已經(jīng)被氣流分散開(kāi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)一 )不需要對(duì)鉬精礦原料在焙燒前進(jìn)行脫油水處理，鉬精粉通過(guò)氣送噴料裝置直 接進(jìn)入懸浮焙燒爐中進(jìn)行脫除油水、氧化脫硫反應(yīng)，節(jié)省了現(xiàn)有鉬精礦焙燒技術(shù)采用的閃 蒸干燥等設(shè)備；二)采用氣送噴料裝置，避免了物料進(jìn)入懸浮焙燒爐時(shí)發(fā)生燒結(jié)；三)通過(guò)氣送噴料裝置可以適當(dāng)調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度、氧含量、固氣比，能夠?qū)崿F(xiàn)快速調(diào) 節(jié)；四)物料在懸浮焙燒爐中處于稀相懸浮態(tài)，氣固接觸面積大，固相之間接觸少，氣 相擴(kuò)散速率大、化學(xué)反應(yīng)速率快，低溶性氧化鉬(MoC^)含量少，幾乎沒(méi)有物料燒結(jié)；五)粗分離器保證了粗大顆粒在懸浮爐中的停留時(shí)間，反應(yīng)更加完全。5.物料在 回轉(zhuǎn)窯只需要脫除殘余的硫含量，因此可縮短回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)度或者提高回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，延長(zhǎng) 了回轉(zhuǎn)窯的壽命；六)焙燒時(shí)間短，生產(chǎn)能力大；七)綜合固氣比相對(duì)較大，煙氣中的SO2濃度高，利于吸收制酸；八)脫硫效果好，一次合格率可達(dá)到99 %。


附圖是本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，包括以下步驟第一步，通過(guò)氣送噴料裝置2利用壓縮空氣將鉬精粉送至懸浮焙燒爐系統(tǒng)，在換 熱區(qū)完成換熱，每小時(shí)加料800kg，換熱區(qū)的溫度為600°C，停留時(shí)間7s ；第二步，換熱后在懸浮焙燒爐系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)發(fā)生氧化脫硫反應(yīng)，生成高硫焙砂，反 應(yīng)區(qū)的溫度為720°C，風(fēng)速為15m/s，最可幾停留時(shí)間2 15s，含硫量從35%降至10% ；第三步，設(shè)置回轉(zhuǎn)窯1溫度650°C，停留時(shí)間40min，將高硫焙砂在回轉(zhuǎn)窯1中脫除 殘硫，即得到高溶性鉬焙砂，測(cè)定鉬焙砂中的硫含量為0. 06%。反應(yīng)完成后，利用收塵裝置和煙氣脫硫裝置分別回收返燒料和吸收二氧化硫。本發(fā)明所述鉬精粉的粒徑為5 70 μ m，懸浮焙燒爐系統(tǒng)的換熱區(qū)是指懸浮爐3， 反應(yīng)區(qū)是指與懸浮爐3連通的兩級(jí)旋風(fēng)筒的第一級(jí)。更進(jìn)一步，高硫焙砂可以在旋風(fēng)分離器5中完成氣固分離，保證有80%以上的粉 體物料從氣流中分離出來(lái)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯1，剩余的部分平均粒徑大于30 μ m，回流至懸浮焙燒 爐系統(tǒng)的換熱區(qū)循環(huán)反應(yīng)。在本工藝中，換熱區(qū)、反應(yīng)區(qū)以及回轉(zhuǎn)窯1中的溫度和停留時(shí)間都可根據(jù)不同種 類的鉬精粉的焙燒溫度來(lái)做相應(yīng)調(diào)整，本發(fā)明所限定的參數(shù)范圍僅僅是根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外常 見(jiàn)鉬精粉的情況得出的，并非對(duì)本發(fā)明工藝流程的限制。本發(fā)明還提供了一種輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒設(shè)備，如附圖所示，氣送噴料裝置2與 懸浮爐3入口連通，懸浮爐3出口與兩級(jí)旋風(fēng)筒連通，第一級(jí)旋風(fēng)筒4的椎體出口與懸浮爐 3的入口連通，第二級(jí)旋風(fēng)筒即旋風(fēng)分離器5的椎體出口與回轉(zhuǎn)窯1連通，旋風(fēng)分離器5的 頂部與總風(fēng)管6相連通，還包括熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)通過(guò)回轉(zhuǎn)窯1進(jìn)入到懸浮爐3。 所述熱風(fēng)爐中所用燃料為煤氣、煤粉或油。本發(fā)明的工藝和設(shè)備中，所用的氣送噴料裝置2是一種相對(duì)常見(jiàn)的物料輸送裝 置，在粉末工藝領(lǐng)域常常用到，其利用壓縮空氣將粉體物料提升或輸送到指定位置。與其它 類型的物料輸送裝置，如提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、空氣斜槽等相比，該輸送裝置用于本工藝，可 以使物料進(jìn)入焙燒爐系統(tǒng)時(shí)就已經(jīng)被氣流分散開(kāi)。
權(quán)利要求
1.輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，包括以下步驟第一步，通過(guò)氣送噴料裝置( 利用壓縮空氣將鉬精粉送至懸浮焙燒爐系統(tǒng)，在換熱 區(qū)完成換熱，換熱區(qū)的溫度為500°C 750°C，停留時(shí)間2 15s ；第二步，換熱后在懸浮焙燒爐系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)發(fā)生氧化脫硫反應(yīng)，生成高硫焙砂，反應(yīng)區(qū) 的溫度為550°C 780°C，風(fēng)速為4 25m/s，最可幾停留時(shí)間2 15s ；第三步，設(shè)置回轉(zhuǎn)窯(1)溫度550°C 780°C，停留時(shí)間5min 60min，將高硫焙砂在回 轉(zhuǎn)窯(1)中脫除殘硫，即得到高溶性鉬焙砂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，所述鉬精粉的粒徑 為5 70 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，所述高硫焙砂 中，平均粒徑大于30 μ m的鉬精礦顆?；亓髦翍腋”簾隣t系統(tǒng)的換熱區(qū)循環(huán)反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，所述懸浮焙燒爐系 統(tǒng)的換熱區(qū)是指懸浮爐(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，所述懸浮焙燒爐系 統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)是指與懸浮爐(3)連通的兩級(jí)旋風(fēng)筒的第一級(jí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，所述高硫焙砂在旋 風(fēng)分離器(5)中完成氣固分離后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，所述旋風(fēng)分離器(5) 為與懸浮爐( 連通的兩級(jí)旋風(fēng)筒的第二級(jí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，其特征在于，利用收塵裝置和煙 氣脫硫裝置分別回收返燒料和吸收二氧化硫。
9.輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒設(shè)備，其特征在于，氣送噴料裝置( 與懸浮爐C3)入口連通， 懸浮爐(3)出口與兩級(jí)旋風(fēng)筒連通，第一級(jí)旋風(fēng)筒的椎體出口與懸浮爐(3)的入口連 通，第二級(jí)旋風(fēng)筒即旋風(fēng)分離器(5)的椎體出口與回轉(zhuǎn)窯(1)連通，旋風(fēng)分離器(5)的頂部 與總風(fēng)管(6)相連通，還包括熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)通過(guò)回轉(zhuǎn)窯⑴進(jìn)入到懸浮爐(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒設(shè)備，其特征在于，所述熱風(fēng)爐中所用 燃料為煤氣、煤粉或油。
全文摘要
本發(fā)明為輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒工藝，首先，通過(guò)氣送噴料裝置利用壓縮空氣將鉬精粉送至懸浮焙燒爐系統(tǒng)，在換熱區(qū)完成換熱，換熱區(qū)的溫度為500℃～750℃，停留時(shí)間2～15s；其次，換熱后在懸浮焙燒爐系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)發(fā)生氧化脫硫反應(yīng)，生成高硫焙砂，反應(yīng)區(qū)的溫度為550℃～780℃，風(fēng)速為4～25m/s，最可幾停留時(shí)間2～15s；最后，設(shè)置回轉(zhuǎn)窯溫度550℃～780℃，停留時(shí)間5min～60min，將高硫焙砂在回轉(zhuǎn)窯中脫除殘硫，即得到高溶性鉬焙砂，本發(fā)明同時(shí)提供了輝鉬精礦懸浮態(tài)焙燒的設(shè)備，克服了堆積態(tài)焙燒和流態(tài)化焙燒的眾多缺點(diǎn)，熱效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、大大減短了焙燒時(shí)間，能夠得到高溶性低硫氧化鉬，煙氣中的SO2濃度高，有利于回收制酸。
文檔編號(hào)C22B34/34GK102127634SQ201110067950
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者徐德龍, 李輝, 胡亞茹, 趙博, 陳延信 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)