用于氧化焙烧提取铼的沸腾炉装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铼回收利用设备技术领域，具体涉及一种用于氧化焙烧提取铼的沸腾炉装置。
【背景技术】
[0002]贵重金属铼及其化合物，由于具有特殊的物理、化学性质，如导电性、催化活性等，在石油化工铂铼重整催化剂、军工材料的研制、高温材料以及新型环保化合物等众多方面有广泛应用。
[0003]由于自然界本身无独立的铼矿床，铼主要和钼矿或铜矿伴生共存，现有市场的铼供应来源，均是处理钼矿或铜矿中得到的副产品。根据国内外公开的技术来看，铼产品的回收及生产的第一步，是先通过湿法或火法分解将铼从含铼矿中转移到含铼提取液中。
[0004]从国内外提取铼的技术来看，虽然湿法氧化和火法氧化(即氧化焙烧)方法均能够从含铼矿中提取铼，但湿法氧化后处理麻烦且钼铼分离难，由于铼是伴生于钼矿或铜矿中，而钼矿和铜矿主要是采用火法氧化方法冶炼，因此火法氧化仍然是最传统和最主要的提取铼的手段。氧化焙烧提取铼的原理如下:当含铼矿在有氧条件下进行焙烧时，硫化铼(包括Re2S7和ReS 2)被氧化成高价铼氧化物Re207。Re207的沸点为361°C，沸点低，挥发性强，在钼精矿的焙烧温度下挥发进入烟气中，提取反应为(张启修，赵秦生主编，《钨钼冶金》，2005年9 月，第 212 页):2Re2S7+2102=2Re207 + 14S02，4ReS2+1502=2 Re207 +8S02;烟气经除尘后，气态铼氧化物Re207进入烟气淋洗，Re 207溶于水生成高铼酸，Re 207+H20= 2HRe04，得到含铼提取液，再进一步进行铼回收。
[0005]在WRC 世界资源有限公司(World Resources Company,US 2013 00 78 166)公开的技术中，即是在湿法提取得到二硫化铼的基础上，采用氧化焙烧方法将硫化铼氧化为铼氧化物，2Re2S7+2102+heat= 2Re207 (升华)+14S02，使铼氧化物进入烟气，再处理烟气得到高铼酸铵；吉林铁合金厂(铼的应用、提取及市场分析，喻庆华，矿产综合利用，1995年第3期)是我国最早回收铼的生产厂家，采用多膛炉焙烧，烟气通过干式电收尘、湿式电收尘，最后用水吸收，经萃取，后改为离子交换生产高铼酸铵，铼的总收率只有50%;阳谷祥光铜业有限公司(CN201210099836.2)提出一种富铼精矿中提取铼的方法，包括以下步骤:将富铼精矿与生石灰混合磨细，混合料在电炉中通入富氧空气在400°C?900°C下进行焙烧，将焙烧后的物料用水调浆浸出，浸出完毕后过滤，将滤后液加入除杂剂除去钙和微量重金属离子，除杂后进行过滤，将除杂过滤后的滤后液用阴离子交换树脂进行离子交换，解吸后得到铼酸铵溶液，再浓缩结晶得到高铼酸铵。
[0006]由于现有的在采用含铼矿如钼精矿氧化焙烧提取铼的技术中，早期简易反射炉、目前广用的回转窑、多膛炉，由于矿粒堆积，虽然分别采用人工翻动推移炉料、机械耙翻动推移炉料或者窑筒内抄板提升翻动炉料的方式解决焙烧过程炉料的搅拌问题，但矿物与氧源接触不充分，均存在氧化脱硫效率低，焙烧时间长，铼回收率低的问题，粗略统计，在冶炼过程中，由于辉钼矿中伴生的有价稀有元素铼氧化不充分及随烟气损失，铼回收率仅70%左右；而采用沸腾炉的流态化氧化焙烧方法，由于矿物能与氧充分接触，且可以连续式进料出料，氧化焙烧效率和生产能力均得到大幅度提高，能得到高达85%?97%的挥发率(铼的应用、提取及市场分析，喻庆华，矿产综合利用，1995年第3期)；
[0007]四川华通能源材料有限公司(CN201220311590.6)公开的沸腾炉，包括鼓风装置、进料口、出烟口、炉体、保温层和出料口 ；所述保温层设置在炉体的外侧；所述鼓风装置的进风管道穿过保温层和炉体设置在炉体的下部；所述出料口设置在炉体的底部，进料口设置在炉体的上部，出烟口设置在炉体的顶部；还包括筛网和若干燃气进口，燃气进口的侧壁上设置有点火装置；所述出烟口内设置有滤网；所述筛网设置在炉体的中下部，燃气进口穿过保温层和炉体设置在炉体内部；该沸腾炉在炉体的不同平面上设置的燃气进口以保证炉体内部的物料的充分焙烧，在炉体的中下部设置筛网来阻挡粒度未达到生产要求的物料；
[0008]黄石市天达热能设备有限公司(CN201420567257.0)提出的双层夹套高效沸腾炉，具有炉体，炉体内表面设有耐火层，炉体的顶部设有出烟口，炉体的下部设有进风口和炉渣排放口，炉体上设有燃料进料管，炉体采用圆筒状钢结构，炉体为双层，内筒体和外筒体，内筒体布置在外筒体的中下部，内筒体与外筒体之间设二次进风道，外筒体下部设二次进风口，二次进风口与二次风道相连；内设螺旋导流片；该沸腾炉在内筒体和外筒体之间的二次风道以冷却内筒体和配风调温；
[0009]洛阳栾川钼业集团股份有限公司(CN201210129459.2)公开的循环焙烧钼精矿的沸腾炉装置，包括沸腾炉、收尘系统及烟气回收利用系统；还包括给风系统、给料系统和连接于沸腾炉的出料口的出料包装自动化系统；收尘系统和给料系统均连接于沸腾炉进料口 ；所述给风系统连接于沸腾炉风室，由罗茨风机、加热装备、能够指示和控制风室内压力及空气流入量的装备构成；该沸腾炉装置目的使钼精矿与足够的氧气充分接触，使钼精矿焙烧过程不需要外热源供热且能够高效生产可溶钼率大于9 8%的高溶性氧化钼；
[0010]甘肃新石新型建材有限责任公司(CN201420523642.5)公开的用于将物料加热氧化的沸腾炉，包括炉体，所述炉体的上部为加热沸腾区，炉体的下部为风箱，该风箱与加热沸腾区通过布风板隔开，该布风板上均布设有风孔；所述加热沸腾区内设有导热列管，该加热沸腾区的一侧壁上设有物料进口，该侧壁相对的侧壁上设有物料出口，所述物料进口和物料出口之间的加热沸腾区竖直设有隔板将加热沸腾区隔开，且该隔板的高度小于所述加热沸腾区的高度；所述风箱的底部与风机相连接；该沸腾炉通过设置隔板增加物料的运动路径来提尚热能利用率；
[0011]贵州华桂钼镍股份有限公司(CN201320874458.0)提出的用于焙烧镍钼矿的沸腾炉，包括炉体、分布板、水套、炉升角、排烟□和溢流排料口，以很好地对镍钼矿进行焙烧；
[0012]中国恩菲工程技术有限公司(CN200820080341.4)公开的沸腾炉，包括:炉体，所述炉体形成有加料口、排气口和出料口，所述炉体的内腔下部限定有沸腾区，其中所述出料口邻近沸腾区的底端，且所述炉体的高度大于7米；风帽座，所述风帽座安装在炉体底端的开口内且形成有多个通孔；多个风帽，所述多个风帽分别安装在风帽座上的多个通孔内；和风箱，所述风箱具有进风口且安装在所述炉体的底端下部，其中所述风帽连通炉体的内腔和风箱；该沸腾炉将炉体和沸腾区高度增加，以使炉料在炉内和沸腾区内的停留时间长，焙烧充分；
[0013]湖南千山矿业有限公司(CN201330122616.7)公开的沸腾炉，包括相互连接的沸腾层和悬浮层，悬浮层设置有扩大层，扩大层与沸腾层连接，扩大层为倒锥形结构，扩大层内壁设置有填充物料层，填充物料层厚度从扩大层顶部到底部逐渐增加，沸腾层的内壁设置有加厚层，填充物料层底部厚度与加厚层厚度相同，以提高炉体内硫铁矿反应效率，使硫铁矿充分燃烧。
[0014]可以看到，现有公开的沸腾炉装置，用于含铼矿氧化焙烧来提取铼，仍然存在下述问题:
[0015]首先，由于现有常规用来焙烧钼精矿的沸腾炉炉体是一个等径圆柱形耐火室((张启修，赵秦生主编，《钨钼冶金》，2005年9月，第171页图4?7辉钼精矿流态化焙烧工艺流程示意图)，含铼矿料与氧源接触混合后，边进行氧化反应边不断向上流动，在混合流态流过出料口后仍按原速度向上流动，烟气携带的粉尘不断通过烟道进入后续的除尘系统，造成粉尘量过多，还难以保证铼的氧化时间；而且在含铼矿焙烧时，要保证铼的充分氧化逸出，沸腾炉内氧含量应保证ReS2— Re 207转化率；即使采用上述的各种改进方式，如在炉体不同平面上设置的燃气进口、设置隔板增加物料的运动路径、设置双层炉体、将炉体和沸腾区高度增加、沸腾层的内壁设置加厚层等，均不能解决控制铼的氧化挥发时间及焙烧效率问题；
[0016]其次，烟气除尘过程中，一般采用常规的布袋收尘器来收尘，如洛阳栾川钼业集团股份有限公司(CN201210129459.2)即采用旋风除尘器和布袋收尘器组成的除尘系统进行收尘，在以钼焙砂(钼氧化物)为目标产品的工艺条件下是可行的，但由于布袋收尘器的纤维耐热度低，通常在300°C以下，烟气需预先进行散热降温和气体稀释才能保证布袋收尘器的正常工作，在散热降温和气体稀释过程中，因氧化同时进入烟气的气态铼氧化物会因降温结晶而混入被布袋收尘器截留的烟尘中，仅有部分铼氧化物能通过淋洗操作进入吸收提取液中，导致铼只能作为副产品进行部分回收，严重降低铼的提取回收率。
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