软锰矿悬浮还原焙烧工艺技术
2019-01-24 17:45:48
软锰矿不溶于硫酸，必须把它还原成一氧化锰（MnO），才能和硫酸反应制得硫酸锰。因此，软锰矿的还原效果，将直接决定整个工艺过程中锰的利用率。回转窑、反射炉、固定床煤还原焙烧－硫酸浸出工艺，已有半个多世纪的历史，是传统而实用的工艺，但存在着热耗高、操作条件差等缺点。通过对堆积与悬浮软锰矿还原工艺的研究，探索最佳反应条件，提高锰利用率；同时，也可以为工业化进行最优设计和最优控制，从而为生产提供理论指导。
一、 试验原料
本次试验所用矿石由广西新振锰业集团有限责任公司提供。表1、表2分别为原矿的成分分析和粒度组成。
表1 新振锰矿石多元素分析结果/（wt,%）试样MnMnO2MnOTFeSiO2Al2O3CaOMgOSPLOi粗样24.9836.022.838.2134.348.410.642.380.0370.1612.43
表2 新振锰矿粒度筛析/（wt,%）粒级/mm＋0.0740.074～0.041－0.041含量/%10.049.6480.32
将块样和粉样分别磨制光片和薄片，对其矿石的矿物组成进行观察和分析。根据块样矿石的结构构造，锰矿石可归纳为两类：角砾状锰矿石和条带状锰矿石。
角砾状锰矿石：矿石呈褐色一黑褐色，角砾状构造，黏土矿物、石英和锰矿物组成角砾，被赤铁矿（褐铁矿）胶结。
锰矿物（复水锰矿）：复水锰矿颗粒细小，不透明，和细粒的石英、绢云母（伊利石）交织在一起，分布在角砾内。不规则的锰矿物的集合体一般6～31μm，最小1～2μm。可能还有少量的其他锰矿物，镜下不易区别。
脉石矿物：赤铁矿（褐铁矿）：呈网脉状分布，以胶结物或团块的形式存在，把锰矿物、石英、黏土矿物等组成的角砾胶结在一起。网脉宽15～48μm，团块状的可达103μm 。
条带状的锰矿石：矿石呈褐黑色，染手，微细粒结构，条带状构造。条带由深浅不同的颜色显示，条带的宽窄不同，主要是因为不透明矿物含量不同造成。颜色较深的条带富含锰矿物和赤褐铁矿，条带浅的部分富含石英、绢云母（伊利石）等脉石矿物。
锰矿物：根据下述的探针及镜下鉴定，主要是复水锰矿。锰矿物和黏土矿物（高岭石、伊利石等）、石英交织在一起，颗粒一般10～34)μm，最小1～2μm。
脉石矿物：主要是石英、赤褐铁矿、绢云母、粘土矿物等，特征同角砾状矿石中的脉石的特征。
根据显微镜下观察、化学分析、XRD衍射分析和探针分析，原矿石平均样的矿物含量是：复水锰矿40%；石英25%；绢云母（伊利石）5%；黏土矿物10%；方解石5%；长石3%；赤铁矿（褐铁矿）10%；其他2%。
对锰矿原矿的矿物工艺学研究表明，锰矿石可归纳为两类：角砾状锰矿石和条带状锰矿石。原矿石平均样的矿物，主要是复水锰矿、石英、赤铁矿（褐铁矿）10%；次要矿物是绢云母（伊利石）5%、黏土矿物、方解石、长石等。锰矿物少量呈单体存在，85%的锰矿物和脉石矿物交织在一起。
试验用固体燃料－煤粉为武钢乌龙泉矿水泥厂普通燃煤，其主要指标见表3。
表3 试验用煤粉工业分析结果/%煤粉种类水分挥发分灰分固定碳硫热值/（kj·kg-1）燃煤4.018.831.2955.400.4927181
二、马弗炉焙烧试验
对于还原焙烧工艺，影响还原效率的主要工艺参数为：①还原剂用量；②温度、③反应时间。为此，针对不同工艺参数，进行矿石焙烧条件试验，再用磁选管对焙烧产品进行磁性物分离除铁试验。
为了研究氧化锰矿的悬浮态焙烧效果和工艺条件，先在马弗炉进行还原焙烧。焙烧是在高温箱式电阻炉(12kW)内进行的，每次装矿量为50g，通过调节温度、焙烧时间和粉煤配比来考查焙烧效果。焙烧后的产物，直接进水冷却，然后进行脱水干燥、缩分、磨矿、磁选。弱磁选试验是使用天津矿山仪器厂生产的XCGS-73型磁选管上完成。磁选管弱磁选试验激磁电流为1.5A，磁场强度为119.4kA／m。
（一）焙烧温度试验
马弗炉焙烧温度试验条件为：煤粉用量10%，焙烧时间50min，试验结果见表4。当温度在800℃以上时，M02转化为MO的转化率在90%以上，还原反应比较充分。当温度达到900℃，Mn02全部转化为MnO。试验选择反应温度800～850℃作为马弗炉焙烧最佳温度条件。
表4 焙烧温度试验结果温度/℃Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%75022.5625.324.6686.9580021.1024.143.8188.6085022.9328.211.7195.2990022.6129.190100.0095020.2926.200100.00
（二）焙烧时间及磁选试验
焙烧时间试验及磁选试验的目的，主要是考察焙烧时间对还原转化率和磁选除铁的影响。考虑到能源消耗问题，锰矿还原温度为750℃左右，试验温度选定为750℃，煤粉用量l0%。试验结果见表5。
表5 马弗炉焙烧时间试验结果/%时间/min产品产率TFe铁回收率MnMnOMnO2转化率30磁精17.2013.9830.1723.9621.528.1476.43磁尾82.806.7269.8321.81合计100.007.97100.0022.1850磁精17.8814.0030.9824.9722.716.6380.77磁尾82.126.7969.0221.78合计100.008.08100.0022.3580磁精12.0916.9624.0923.7920.688.2075.57磁尾87.917.0475.9121.20合计100.008.24100.0021.51
由表5可知，焙烧时间在30～50min，无论是MnO2还原转化率和磁选除铁效果均比较稳定，可以丢掉30%左右的铁金属量，但铁的品位降低不多，因此，确定马弗炉焙烧时间为50min较为合理。
煤粉用量试验条件及结果见表6。由表6可知，在850～900℃温度条件下，煤粉用量在5%～15%的范围内，MnO2还原转化率均可达到90%以上。因此，的确定合适的还原剂用量为煤粉用量10%。
表6 马弗炉焙烧煤粉用量试验温度/℃时间/min煤粉用量/%Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%90050823.0429.75010090050522.7329.270.199.72850501520.6924.522.6991.79850801022.4127.082.2893.58
以上试验表明，广西新振锰业集团有限公司的锰矿，经过马弗炉堆积态还原焙烧，在温度为800～950℃的温度范围内，可以实现氧化锰转化率大于90%，原矿还原焙烧弱磁选除铁率达到30%，而Mn、Mn0的损失率不足3%的较好指标。因此，采用还原焙烧是实现对该类氧化锰矿资源利用的有效办法。但是，由于常规焙烧需要的时间长、生产效率低，要真正实现对该矿石的利用，需进行更深入的研究。研发新的还愿焙烧方法及装置，简化工艺流程，缩短焙烧时间。
三、悬浮态还原焙烧半工业试验研究
在实验室型悬浮还原焙烧试验结果的基础上，设计了多级悬浮还原焙烧反应半工业试验装置，由预热器、多级悬浮反应炉、风管及热风炉等组成。对于“多级悬浮还原焙烧反应－磁选”新工艺，在气固流场稳定的情况下，影响MnO2快速还原转化为Mn0的主要工艺参数为： CO浓度、温度、固气比、矿石粒度。为此，针对不同工艺参数，在图1所示的半工业试验装置中，进行矿石焙烧条件试验和连续试验。
图1 多级悬浮还原焙烧半工业试验工艺流程图 物料分散悬浮在气流中，气流对物料传热所需时间很短，其实际传热速率是很高的。气固相间的传热系数为较传统的回转窑，传热系数提高了3000倍以上，气固接触面积增加了数万倍。多级悬浮还原焙烧试验，采用悬浮预热及反应炉技术，物料在悬浮预热器预热，在反应炉内反应，部分细粒级在三级旋风筒提前发生了快速还原焙烧反应。对三级筒下料口取样分析表明，氧化锰 (MnO2·n H2o)转化成Mn0的转化率为70%左右。
多级悬浮还原焙烧系统，由四级旋风筒和一级反应炉组成。为了提高热效率及收尘效率（气固分离效率），极大限度地减少跑料、掉料（短路），首先进行冷态试验，寻找避免跑料、掉料（短路）最少的压力风量工艺参数，为确定热模装置的设计参数及工艺参数提供数据。
根据小试试验结果，半工业多级悬浮焙烧试验，改变气氛条件，选定其他条件在较小范围内变化，多级悬浮反应炉温度在1000～1050℃范围，处理量约500kg／h，试验条件和结果见表7。
表7 软锰矿悬浮还原焙烧半工业试验试验结果试验
编号反应炉/℃上部温度/℃反应炉
进口CO/℃尾气
进口CO/℃Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%1202B－110339606.962.4622.8829.5401001202B－24.8527.2733.442.1795.401202A10429583.501.6021.1327.020.3299.491202D10239622.780.625.4827.736.3484.671202E10389722.780.624.9228.104.9987.72
气氛条件试验结果表明，在反应炉温度为1050℃左右，上部温度达到958～972℃，当CO含量在3.5%以上，Mn02转化率达到了99%以上，效果比较理想。但由于原矿粉粒度偏细，目前的半工业实验炉在处理此类物料时，在收尘率设计上尚有待完善。
四、氧化锰悬浮还原焙烧能耗分析
为了确定氧化锰悬浮还原焙烧工艺的技术经济指标，以连续试验为例，进行了系统的热平衡能耗分析（表8），基本原始数据如下：
表8 氧化锰悬浮还原焙烧半工业试验热平衡表热收入项热支出项序号项目×103kj/kg%序号项目×103kj/kg%1LPG燃烧热1.43274.161出炉物料带出热0.97650.542化学反应热0.0693.572尾气带走热0.41921.703回风带入热0.43022.273CO损失热0.0251.294物料水分蒸发热0.26013.465窑壁散热0.25113.00合计1.931100.00合计1.931100.00
锰矿粉比热为1.22kj/kg·℃；CO热值为1.18MJ/kg，消耗量按气体体积的3%计算；废气比热为1.424kJ／标m3·℃；烧失热量消耗为260kj/kg，锰矿烧失12.43%。
根据半工业试验焙烧生产装置计算的热平衡，见表8。
反应MnO2+CO Mn0+C02热效应：15.123 kj/mol（放热），4.54kj/kg；
回风量：50%；筒体散热：10%；处理量： 500 kg／h；固气比：0. 5kg／标m3；成品温度：800℃；废气排放温度：150℃。
据热平衡表计算可得，焙烧1t原矿需要补充的热耗为：1.432×106kJ/t（原矿），折合标煤，氧化锰悬浮还原半工业试验能耗：48.94kg（标煤）／t（原矿）。
五、结 语
（一）软锰矿经过堆积态还原焙烧，在温度为800～950℃的温度范围内，软锰矿转化率（二氧化锰转化为一氧化锰）大于90%，原矿还原焙烧弱磁选除铁率达到30%，Mn、Mn0的损失率不足3%o。
（二）通过处理量500kg/h级的多级悬浮还原焙烧半工业实验研究，物料在系统中的停留时间仅为数秒钟。根据连续试验结果，对新振锰矿进行悬浮还原焙烧，合适的操作参数为：多级悬浮反应炉温度1050～950℃，在半工业试验时，多级悬浮反应炉人口气体CO浓度4.5%～7.5%，多级悬浮反应炉中固气比0.5～0.8kg／Nm3，二氧化锰的转化率达到了90%以上。 （三）试验表明，悬浮还原焙烧工艺具有较宽温度、气氛、固气比的操作范围，操作方便，系统运行稳定可控。据热平衡计算可得，焙烧1t原矿需要补充的热耗为：2.010×l06kj/t（原矿），折合标煤，氧化锰悬浮还原半工业试验能耗：48.94kg（标煤）/t（原矿）。
锑矿石直井炉挥发焙烧
2019-03-05 09:04:34
锑是元素周期表中第五周期的VA族元素。原子序数51，化学符号为Sb，原子量121.75,原子的外层电子构型为5S25p3。锑的密度为6.691g/cm3,熔点630℃，沸点1440℃。锑的脆性很大，不能进行压力加工。锑与砷同属半金属元素，但锑的金属性质较显着，在常温空气中，锑不被氧化，在加热时能氧化焚烧生成易蒸发的Sb2O3。锑的首要化合物有氧化物Sb2O3、Sb2O4和Sb2O5和硫化物Sb2S3、Sb2S5等。 锑在地壳中的丰度为1×10-5%，锑的全国际总储量为562万吨，我国锑储量占国际总储量的50％以上，为310万吨，居国际第一位。地壳中含锑矿藏分为金属间化合物、硫化矿、氧化矿和天然锑四类，其间的硫化矿藏辉锑矿（Sb2S3）是锑冶金工业的首要提锑质料。金属锑简直悉数用于出产合金，制作轴承、蓄电池栅板、电缆护套等。铅锡焊猜中也参加一定量的锑，高纯锑用于电子工业。锑的化合物使用日益广泛，除作阻燃剂外，在陶瓷、玻璃、颜料、橡胶、军工等部分也有使用。 锑冶炼办法分为火法和湿法两大类，火法历史悠久，工艺老练，使用遍及；湿法炼锑技术开发已获成功，并建成大厂，但因经济效益差而未正常出产。火法炼锑因设备不同还分多种工艺，但首要流程只要两种，即直井炉蒸发焙烧一反射炉复原熔炼和鼓风炉蒸发熔炼一反射炉复原熔炼，二者的差异在于蒸发设备不同。 是使用硫化锑（Sb2S3）易蒸发、易氧化和Sb2O3易蒸发的特性，在直井炉内高温文通风条件下，使矿石中锑成气体蒸发，在冷凝和收尘体系中以Sb2O3形状提取锑的进程。氧化蒸发锑的首要化学反响是： 2Sb2S3＋9O2====2Sb2O3＋6SO2 如锑矿中含有氧化锑矿（Sb2O4）时，除被碳复原和热分解成Sb2O3蒸发外，还会发作以下反响： 9Sb2O4＋Sb2S3====lOSb2O3＋3SO2 矿石中的FeO、SiO2、CaO、Al2O3等成分在高温下生成炉渣排出。 直井炉是一种炉膛呈笔直井状的冶金炉，专用于硫化锑矿的蒸发焙烧。炉膛横断面为正方形或圆形，面积2.5-4m2，炉高3-5m，炉内下部水平安放双层炉条，炉渣自此排放落在斜坡炉底上。炉顶为圆形，正中有平常加盖的加料口，排气口在旁边面，通向火炬和收尘体系。出产规模较大时把4台炉子连成一体，共用一套烟气冷凝及收尘设备。 直井炉所用炉料有富块矿（Sb15％-20％）、贫块矿（Sb7%-15%）、浮选矿（Sb＞40%）等，质料经配料后按焦炭——块矿——碎矿——精矿团的次序顺次参加炉内。首要操作条件是：入炉料粒度10-150mm，炉柱高1.5m，焙烧温度900-1050℃。出产指标为：床能率2.5-4t/(m2·d)，电耗320kWh/t锑氧，焦率5％-6％，产品含锑75％-82%，废渣含锑0.6%-2%，锑蒸发率>90%，锑总回收率91％。
悬浮炼铁新技术
2019-01-03 09:36:49
该方法可以简化冶炼过程，主要表现在∶
(1)直接使用氧化铁精矿，不需要球团和烧结过程;
(2)不需要炼焦(如果用煤来产生热还原气体，可在现场燃烧各种煤粉);
(3)因为没有颗粒粘结或熔化问题，可使用高温，该工艺可能是强度的;
(4)生产固体颗粒或铁水的可能性;
(5)低级耐火材料问题;
(6)容易供给原材料(铜和镍硫化物精矿颗粒已供给闪速熔炼炉，50多年来没有出现诸如堵塞和粘结问题。氧化铁精矿应该更容易，因为它们接近气体比硫化物颗粒接近氧气更加稳定了;
(7)在一套设备中直接炼钢的可能性。
根据这些理由，悬浮法作为高强度工艺是最好的选择，特别是从细过筛氧化铁精矿开始。
将这种悬浮法的生产能力作为一个例子，闪速熔化炉(比用于铁闪速还原的更小)每年(约0.6~0.8吨/分)生产铜为0.3~0.4x10^6吨。
物料和CO2还原
使用这个新技术所得到的三种燃料的输入和输出流和输入和输出量以及从传统高炉操作得到的三种燃料的输入和输出流和输入和输出量。特别的是为了这个新技术而大量还原产生的CO2，甚至使用的煤还原高炉中产生的CO2比较。由于淘汰了炼焦/燃烧、球团和烧结阶段，这个被建议的技术将具有其他环境效益。在USDOE报告中提供了当前高炉操作中产生的污染散发物的典型数量。
铜冶炼厂流态化焙烧炉
2019-01-07 17:38:29
用于铜精矿半氧化或氧化焙烧、半硫酸化或硫酸化焙烧的流态化焙烧炉，其结构基本上相同。
流态化焙烧炉有矩形和圆形两种。矩形炉炉床砖型简单，砌筑方便，炉体结构强度较小，但受热时膨胀不均匀，而且直角处炉料常成旋涡，容易导致流态化不良甚至烧结，小型炉采用，有利于改善炉料短路。圆形炉炉床砖型较多，空气分布均匀，密封性较好，大、中、小型炉均适宜，故广泛采用。
流态化焙烧炉炉膛形状可分直筒型和扩散型两种。由于扩散型炉膛能降低炉内气流速度，减小烟尘率，改善烟尘质量，故采用较为普遍。炉膛扩散角一般为20°～25°，炉膛与流态化床直径之比一般为1.3～1.5。
一、炉床面积
（一）按床能率计算
（1）
式中 —炉床面积，㎡；
A＝炉子、日处理干精矿量。t／d；
a＝炉子床能率，t／（㎡·d）。
（二）按风量平衡计算 （2）
式中 —过剩空气系数；
—焙烧1kg精矿所需的理论空气量，
／kg；
—流态化床空气直线速度，m／s；
— ；
—流态化床温度，℃。
每台焙烧炉的炉床面积：
（3）
式中 —每台炉子的炉床面积，㎡；
—选择炉子的台数。
圆形炉子的炉床直径： （4）
式中 —圆形炉子的炉床直径，m；
—前室面积，㎡；
—本床面积，㎡。
大、中型炉通常设有前室，前室的面积通常为炉床面积的5～10%，较小炉子选大值。小于5㎡的炉子一般可不用前室。
对矩形炉 炉长∶炉宽＝3∶1。
二、流态化床高度
通常由炉料在炉内停留时间，床内热稳定性、流态化的均匀性以及冷却的安装条件等因素确定流态化高度，通常为0.9～1.5m。
三、炉膛有效高度
炉膛有效高度是指溢流口下沿至排烟口中心线的高度。确定炉膛有效高度通常有两种方法：
（一）根据烟气在炉膛空间的停留时间来确定，一般停留18～28s，计算公式如下： （5）
式中 —炉膛有效高度，m；
—每吨炉料所产生的烟气量， ／h（标）；
—烟尘在炉膛内必须停留的时间，s，烟尘在炉膛内的速度可近似取烟气的速度；
—炉膛面积，㎡，炉膛面积比炉床面积多为1.7～2.2。
（二）按经验公式估算炉膛空间容积，从而可求出 ： （6）
式中 —炉膛空间容积， 采用公式4～10时，取较大的系数有利于提高烟尘质量。若系制粒焙烧或湿法加料，烟尘量少，可取偏低值。氧化焙烧的系数较大；硫酸化焙烧的系数较小。目前，有增加炉膛高度和容积的趋势。
四、热排装置
铜精矿流态化焙烧是热放反应，为了稳定流态化床温度，多余的废热可用两种冷却方式排出：直接排热和间接排热。
直接排热采用直接向炉内喷水的办法，优点是炉温调节灵敏，操作方便，但废热没有利用，水蒸气进入烟气，给收尘、制酸系统造成困难，通常这种办法仅作为特殊情况下的临时降温措施。
间接排热是流态化床内废热通过冷却元件传给冷却水，使之变成蒸汽或热水而加以利用。常用的冷却元件有箱式水套和管式水套。箱式水套一般嵌在流态化床炉墙内，用水冷却，使用寿命较长。管式水套多用于汽化冷却，以U型管式插入流态化床中，也可以在箱式水套的内壁上焊接数根伸入流态化床的弯管，形成箱管式结合水套，用水冷却时，出水温度约为50～60℃，只能供生活用。汽化冷却产出0.3～0.35MPa的低压蒸汽，可供生产用，用水量可节约几十倍，故多采用。
水套的传热系数 变动范围较大，可以进行计算（参照《重有色冶金炉设计参考资料》冶金工业出版社，1979年版P.326、公式8—20）。也可以从实测数据中选取。
当采用水冷却时：
对于箱式水套 ＝120～210W／（㎡·℃）
对于管式水套 ＝175～270 W／（㎡·℃）
当采用汽化冷却，且水套外壁无粘结物时（水套内壁有一定厚度的水垢）：
对于箱式水套 ＝210～260 W／（㎡·℃）
对于管式水套 ＝270～320 W／（㎡·℃）
在高温焙烧时，物料常粘结于水套外壁上，使传热系数下降，此时对于箱式水套 ＝130～175 W／（㎡·℃）
对于管式水套 ＝175～210 W／（㎡·℃）
废热锅炉的传热系数 一般为175～230W／（㎡·℃）
水套的热负荷应由热平衡计算确定，也可按下式计算： （4—11）
式中 —水套的热负荷，kJ／h；
—流态化床对冷却介质的传热系数，kJ／（㎡·h·℃）；
－流态化床冷却介质的平均温度差，℃； —水进口温度，℃；
—水（或汽、水混合物）出口温度，℃；
—流态化床温度，℃；
—水套的热传面积，㎡。
通过水套的水量为：
式中 —通过的水套的水量，㎏／h；
—水的比热，kJ／（㎏·℃）；
—水套冷却水出口温度，℃；
—水套冷却水进口温度，℃。
流态化焙烧炉结构特性实例列于表1。
国外铜精矿半氧化焙烧炉技术性能实例列于表2。
表1 流态化焙烧炉结构特性实例项目白银一冶马 坝冶炼厂江 西有色冶炼厂通 化冶炼厂赣 州冶炼厂新 泰冶炼厂东 风
冶炼厂大宝山冶炼厂焙烧性质半氧化氧化硫酸化炉型圆形圆形炉底面积，㎡3622.52.029.04.13.55.04.65.7前室面积，㎡1.01.00.4流态化床直径，m6.641.613.42.32.12.522.422.7炉膛直径，m6.86.82.54.53.32.954.03.573.68流态化床高度，m1～1.11～1.11.1～1.31.1～1.31.21.11～1.31.21.2炉膛总高度，m6.08.35～5.57.75.56.4～7.25.96.6扩散角2020203012202520分布板开孔率，%0.71.010.50.40.410.520.950.49风帽型式侧孔式侧孔式风帽数量，个1115700127433183271375311风帽孔眼尺寸，㎜Ф6×8Ф6×8Ф5×4Ф4.5×6Ф5.5×4Ф4.5×4Ф4.5×8Ф5×4冷却器型式管式管式管式箱式箱式管式管式冷却方式汽化冷却水冷却汽化冷却水冷却水冷却水冷却水冷却冷却面积，㎡24～2724～270.5113.62.25 注：白银一冶22.5㎡炉系由36㎡炉改造而成，炉长径6.64m,短径4.64m。
表2 国外铜精矿半氧化流态化焙烧炉技术性能实例项目前苏联美国保加利亚前南斯拉夫美国赞比亚日本炉床面积，㎡3210.520183529.222炉子直径，m6.3～7.53.66～4.575.04.8／5.26.76.15.3炉子高度，m114.88105.38.0流态化床高度1.10.9～1.21.21.31.2焙烧温度，℃680～720620720～750600～650700630鼓风量，kg3／h18～206.8～10.213.3～14.82342.51718空气直线速度，m／s0.17～0.180.18～0.270.18～0.200.350.340.160.23空气分布板孔眼率，%0.320.4炉底鼓风压力，kPa20～2128～3217～19炉子生产能力，t／a670～700200～300460～500770900～1000500460床能率
t／（㎡·d）对炉料21～2219～2923～254326～461721对硫2.7～3.42.8～4.52.5～3.27.74脱硫率,%50～5350～606345～5540～75进入电收尘器的烟气含SO2，%12.5～12.811.6～12.612～1414～1611鼓风耗量，m3／㎏精矿0.65～0.680.8～0.820.7～0.710.721.1～0.60.820.94
注：原资料只署国名，难查厂家，列此仅供参考。
氧化铝循环沸腾焙烧炉的应用
2019-01-14 14:52:58
一、氧化铝循环沸腾焙烧炉及其耐火材料的选择 1、氧化铝循环沸腾焙烧炉的组成氧化铝循环沸腾焙烧炉用来焙烧氢氧化铝，由圆锥形旋风筒、文丘里烘干器、沸腾焙烧炉、喂料螺旋、流态化冷却机、循环床、卸料槽、下料管及风管和烟道组成。设备形状基本为圆筒形，较大设备外径5.8m，高度32m，设备外壳由钢板焊制，内衬采用不定形耐火材料、耐火砖、硅酸钙板及耐火纤维组成，并有锚固件联接固定，整个装置各个设备之间相互联接，构成一个密封的、整体性较强的结构装置。 2、氧化铝沸腾焙烧炉用耐火材料的选择 本装置较高炉温约1100℃，较高压力约12.5kPa，较高流速48.5m／s，焙烧时间约30min，即整个焙烧过程在高速、高温下完成。由于所处理的氧化铝物料硬度较大，流动性好，对氧化铝产品质量的要求严格，任何内衬杂质的混入都直接影响产品的性能，因此，要求耐火材料必须满足下列条件：耐高温、耐磨损、高强度、热稳定性能好，整体性及密封性强。 在选用国产代用耐火材料时，应遵循三条原则：①保证所选各种耐火材料的理化指标满足卢奇公司的要求；②保证所选耐火材料有良好的施工性能，尤其是耐火烧注料；③所选耐火材料必须经过实践验证。根据这三条原则，经对国内十几家有实力的耐火材料生产厂家进行实地考察、比较筛选后，较终选择了6家耐火材料厂，经过与国外耐火材料的各项性能指标进行对比，所选用的国内耐火材料和卢奇公司的耐火材料性能指标接近，有些性能指标甚至超过了国外指标。 二、氧化铝循环沸腾焙烧炉耐火材料的应用 循环沸腾焙烧炉整个装置所用耐火材料共计762t，主要有浇注料、耐火砖、硅酸钙板、硅酸铝纤维和耐火泥五大类，以及固定耐火材料的锚固件。 1、工作层用耐火材料耐火浇注料共计351t，用于一级文丘里、冷却旋风筒、流化床冷却机、所有管道、烟道及沸腾焙烧炉下部和旋风筒的锥体部分，多为双层或三层。 耐火砖共用269t，主要用在沸腾焙烧炉、循环旋风筒、二级旋风分离器、二级文丘里干燥器以及烟道等。 根据沸腾焙烧炉的工艺特点和不同的工艺参数及工况条件，工作层所用耐火材料的种类及层数不同。根据使用温度、物料性质，所有工艺管道进行轻质和重质浇注的配置，主要设备内衬采用绝热＋隔热＋耐火砖的工作层配置，使耐火材料节能效果更好。
铁矿石磁化焙烧新工艺新技术---磁化焙烧炉1
2019-01-25 15:49:15
磁化焙烧炉主要有竖炉、回转窑和沸腾炉三种类型。 （一）竖炉 竖炉主要是处理块矿的一种炉型,利用竖炉进行大规模工业磁化焙烧是1926年始建于我国鞍山,故称为“鞍山式竖炉”.我国科研、设计和生产部门在多年研究、设计和生产实践中，对炉体结构和辅助设备，进行了不断改进。在原容积50米3鞍山式竖炉基础上改进成70、100和160米3容积的大型竖炉。矿石处理量由6～10吨/台•时提高到30～40吨/台•时。目前，在中国已有各种类型竖炉100多座在进行生产。 竖炉是由炉顶上部的给料系统、炉体、炉体下部的排矿系统和抽烟系统四部分所组成。炉体内部从上到下分为预热带、加热带和还原带三部分。从断面上看，炉膛上部较宽，向下逐渐收缩，到加热带最窄处（炉腰）后又逐渐扩大到还原带的最宽处。矿石在炉内停留时间为6～10小时。 50米3竖炉的有效容积为50米3，炉体外形尺寸为长66米，宽5.3米，高9.7米。加热带的最窄处宽为0.45米。还原带的最宽处宽为1.76米。炉体结构及断面布置，如图1和图2所示。[next] 70米3竖炉是在50米3竖炉外形尺寸不变的情况下，将炉腰由原来的0.45米扩大为1.044米。同时，在加热带增设一排横向放置的六根导火梁；在预热带上部增设五个集气管；在还原带增设四个煤气喷出塔。这样，由于废气、加热煤气、还原煤气等在炉内分布比较均匀，改善了炉况，扩大了容积，提高了处理量，并降低了热耗。炉体结构如图3所示。 100米3竖炉是在50米3竖炉横断面尺寸不变的情况下，将炉体加长一倍，扩大容积到100米3。这样，矿石的处理量也相应增加一倍左右。 160米3竖炉是在70米3竖炉横断面尺寸不变的情况下，将炉体加了一倍，扩大容积到160米3。其矿石处理量（设计）为30～40吨/台•时。 竖炉用辅助设备主要有设在炉体还原带下部两侧的辊式排矿机,它是沿炉体长度方向安装的.50米3及70米3竖炉每侧装一台；100米3及160米3竖炉每侧装两台。辊式排矿机的排矿辊用来排出焙烧矿石。中心线以下浸在水封池中，其转速可按矿石还原质量进行调节，控制排矿辊式排矿机技术性能。 排矿辊下部有搬出机，用来搬出焙烧矿石，焙烧矿石经排矿辊进入水淬冷后，落在搬出机上，由搬出机运出。 竖炉炉顶上部为给矿漏斗，漏斗两侧为排烟管，有相应废气弯管与排烟管连接，安装两个除尘器，构成两组排烟收尘系统，两组除尘器的烟气经旋风除尘器后，由一台抽风机将烟气排到大气中。
铁矿石磁化焙烧新工艺新技术---磁化焙烧炉2
2019-01-25 15:49:15
（二）回转窑 回转窑主要用于处理矿石粒度为30毫米以下的一种炉型。对各种类型铁矿石都能较好地进行磁化焙烧，焙烧矿质量较好。铁矿石磁化焙烧使用最广泛的回转窑结构如图4所示。 回转窑身是用耐热钢板制成的圆筒，其内壁衬有耐火砖。沿窑身长度方向分为加热带、还原带和冷却带。 矿石从窑尾端给入加热带,随窑身转动而向前移动,同逆向流动的热气流接触而被加热.进入还原带后与还原剂反应生成磁铁矿石,然后进入冷却带,从排矿端排出.矿石在窑内一般为3～4小时,窑内充填系数为20～25%。 我国酒泉钢铁公司的回转窑焙烧车间设计6座窑，现建成一座。车间内由加料系统（矿石和煤）、收尘系统、焙烧窑系统、排料系统、煤制粉系统及环水系统组成。回转窑外径3.6米，内径3.1米，长50米，有效容积约377.4米3。窑内衬有高铝砖,窑倾斜角为5%窑身安装有8个风嘴和4组温度测定装置,窑身转数为1.37转/分。还原用烟煤。加热用焦炉煤气。 苏联克里沃罗格中部采选公司有30座ф3.6×50米回转窑进行工业生产。[next] （三）沸腾炉 沸腾炉主要用于处理矿石粒度为3～0毫米（5～0毫米）的一种炉型。 沸腾焙烧以流态化技术为基础。固体颗粒在气流的作用下，构成流态化床层似沸腾状态，被称作流态化床或沸腾床。这样矿石可在沸腾状态下进行加热还原，有利于提高焙烧矿质量。 鞍山钢铁公司曾在100吨/日试验炉的基础上设计并建成日处理量700吨的折倒式半载流两相沸腾焙烧炉，如图5所示。 焙烧炉由主炉和副炉组成。主、副炉中间设有隔板，上部连通，炉膛为方形断面，主炉下部还原带为圆形筒体，底部设有气体分布板。副炉内有10层挡料板。炉体为砌砖结构，金属外壳。主、副炉在不同高度上，设有三排煤气烧嘴，供燃烧用。此外，还有测温和测压装置。 对鞍钢齐大山赤铁矿石进行了工业试验。取得较好的焙烧指标。原矿石经ф4×1.2米无介质磨矿机磨到3～0毫米，运送到主炉炉顶入炉后，矿粒受到炉内气流作用，进行自然分级。分出的细粒级随气流进行载流还原焙烧；粗粒级下落与主炉内上升的气流呈逆向运行，在稀相状态下进行加热，然后至浓相沸腾床中进行还原反应，完成还原焙烧过程。焙烧好的粗粒产品经设在气体分布板上的溢流管落到下部矿浆池中，进行淬冷；细粒级产品经副炉和收尘器下部也排到矿浆池中。焙烧操作条件是：处理量为320吨/日；主炉还原带温度为450～500℃；燃烧带为830～870℃；副炉稀相段710～850℃；废气出炉温度600℃；还原用高炉和焦炉混合煤气2000～2500米3/时，加热用800～1500米3/时；煤气压力23～24千帕，热值为75千焦/米3，空气用量3000～5000米3/吨。
镍阳极泥的氯氧混合气体高温氯化焙烧实验
2019-03-05 09:04:34
鉴于氯与贵金属的亲和力比有色金属及其硫化物和氧化物都小得多，在高温时更是如此。故当进行镍阳极泥的氯氧混合气体焙烧时，因为阳极泥含有很多有色金属及其硫化物和氧化物，混合气体中存在的氧气，首先会按捺贵金属生成氯化物。故阳极泥在800℃以上的含氯大于0.5%的氯氧混合气体中焙烧时，铜、镍、钴、锌等有色金属简直悉数生成氯化物蒸发，贵金属则因氧的按捺不能生成氯化物而留于焙烧渣中。这就能够经过选择性氯化蒸发贱金属杂质，来富集贵金属。
实验属探究性质，试样重仅10g。镍阳极泥预先用含NaCl300g∕L、H2SO430g∕L的溶液，在固液比1∶10，液温90℃和接连拌和下浸出6h，进入浸出液中的贱金属占原猜中总含量为（%）：Ni36.6、Cu42.3、Fe34.9、S60.0。取得的浸出渣为质料重60%，贵金属含量由1.93%提高到3.24%。
焙烧于850℃下往浸出渣供入工业与氧气的体积比1∶7（含氯23.4%），或运用氯化体与氧气比1∶3（含氯化氢26%）的混合气体焙烧6h，以蒸发有色金属，焙砂中贵金属富集到35%。铁和氯的亲和力虽比有色金属小得多，但因为浸出渣中剩余的硫和铂族金属的催化作用，焙烧进程中铁的除掉率比预期的要高。焙砂再经醋酸戊酯的液除铁，然后加碳酸钠进行火法熔炼除掉二氧化硅，产出含贵金属总量71%的精矿。作业进程中贵金属的富集比大于36倍。贵金属没有涣散或丢失在浸出液和烟尘中。
下表列出了实验的质料和各级产品的分析成果。从表中看，实验成果是令人满意的。虽然是实验室规划的实验，但表明晰氯氧混合气体高温氯化焙烧法具有进一步研讨的价值。
表 镍阳极泥氯氧高温培烧质料和产品质料及产品产出率∕%首要组分∕%贵金属镍铜铁二氧化硅硫镍阳极泥1001.9329.1423.146.911.6017.06浸出渣593.2429.4222.665.042.70焙砂5.635.05.00.2122.628.3除铁渣4.245.0精矿2.771.0
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