一种硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置及使用方法与流程

本发明涉及湿法冶金生产设备领域，具体涉及一种硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置及使用方法。

背景技术：

目前硫化矿湿法冶金浸出的主流工艺为“氧压浸出”，配套的设备有氧压釜、缓冲罐、闪蒸罐、调节槽等，该系统对设备的耐压性能有很高的要求，主体投资大，同时存在安全隐患，业内出现过多起氧压釜爆炸导致人员伤亡的事故。

为解决上述问题，本发明提供了一种适用于硫化矿投料、焙烧浸出、浆化溶解、硫磺阻断、尾气吸收等设备的组合，实现硫化矿在微负压条件下，安全、高效浸出。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种制造成本和维修成本低的、安全、高效浸出的硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置。

本发明的技术方案为：

一种硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置，包括夹套反应釜、溶解槽、夹套加热装置、夹套尾气管、脱硫塔、尾气处理装置、尾气排放管；

所述尾气处理装置包括喷射器和尾气吸收槽，所述喷射器设置有喷射器吸气口、喷射器进液口和喷射器出液口，所述喷射器出液口连接有尾气吸收槽，所述尾气吸收槽设置有进液口、出液口和出气口，所述尾气吸收槽的进液口与所述喷射器出液口连通，所述尾气吸收槽出液口连接有第一循环泵，所述第一循环泵通过管道与所述喷射器进液口连通，所述尾气吸收槽的出气口与所述尾气排放管连通；

所述夹套反应釜和所述溶解槽的顶部均设有进料口和出气口，底部均设有出料口；所述脱硫塔侧壁设有进气口，顶部设有出气口，底部设有排污口；

所述夹套反应釜的出料口通过管道连接到溶解槽的进料口，所述夹套反应釜的出气口通过所述夹套尾气管连接到所述脱硫塔的进气口，所述脱硫塔的出气口与所述溶解槽的出气口通过管道汇合连通到所述喷射器吸气口。

进一步地，所述夹套反应釜和所述夹套尾气管的外表面均设有夹套；所述夹套加热装置包括导热油炉和导热油储槽，导热油储槽的出油口经导热油油泵与导热油炉进油口连通，导热油炉出油口通过管道与所述夹套反应釜的夹套进口连通，夹套反应釜的夹套出口通过管道与所述夹套尾气管的夹套进口连通，夹套尾气管的夹套出口通过管道与所述导热油储槽的进油口连通。

进一步地，所述夹套尾气管与水平面保持5°-85°的倾斜角设置。

进一步地，还包括撕碎机和真空上料机，所送撕碎机用于碾碎硫化矿粉料结块部分，然后由所送真空上料机送入所述夹套反应釜的进料口内。

进一步地，所述尾气处理装置设置为两组，第一组尾气处理装置的尾气吸收槽的出气口连通到第二组尾气处理装置的喷射器吸气口。

进一步地，所述尾气处理装置还包括吸收液配制槽，所述吸收液配制槽的出液口通过管道与输送泵的一端连接，尾气吸收槽的顶部设有补液口，输送泵的另一端通过管道与所述尾气吸收槽的补液口相连通。

进一步地，所述脱硫塔为立式结构，自上而下由喷淋段、存液段、沉砂段三部分组成，所述脱硫塔的进气口贯穿设置于喷淋段的下部外壁，所述脱硫塔的出气口贯穿开设于喷淋段的顶部外壁，所述脱硫塔顶部位于出气口下方的位置设置有喷淋头，所述存液段下部外壁贯穿开设有出液口，所述出液口通过管道连通第二循环泵的一端，所述第二循环泵的另一端通过管道连通所述喷淋头；所送沉沙段底部连通有排污阀。

进一步地，所述夹套反应釜、所述溶解槽、所述脱硫塔、所述尾气处理装置均为密封设备。

本发明还提供了上述硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，提供本发明的硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置；

步骤2，投料：通过起重设备将硫化矿粉料送入撕碎机料斗，碾碎结块部分，由真空上料机送入夹套反应釜，加料完成，关闭进料阀；

步骤3，浸出、溶解：开启尾气吸收槽的第一循环泵，通过喷射器的作用使夹套反应釜、溶解槽、脱硫塔内保持微负压，开启导热油炉，加热夹套反应釜和夹套尾气管，开启夹套反应釜搅拌器，加入浸出剂，待反应结束后，将物料卸入溶解槽；

步骤4，硫磺阻断：夹套反应釜中反应开始时，开启脱硫塔中的第二循环泵，釜内产生的尾气由夹套尾气管进入脱硫塔，塔顶的喷淋液将尾气中的硫磺蒸汽冷却，变成固体，实现硫磺蒸汽截留，汇聚于脱硫塔的沉沙段内；

步骤5，尾气吸收：剔除硫磺蒸汽的尾气，继续进入尾气吸收槽净化，符合国家相关标准后排放。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明采用撕碎机、真空上料机、夹套反应釜、导热油炉、脱硫塔、喷射器、尾气吸收槽等装置的组合，其中夹套反应釜、溶解槽、脱硫塔、尾气吸收池在反应过程中为一体密闭空间，所产生的气体由喷射器引入尾气吸收槽，可实现硫化矿在微负压条件下安全、高效浸出，由于整个过程在微负压条件下进行，采用的设备对耐压性能无需太高要求，制造成本低，同时可消除设备内压力过大产生爆炸的安全隐患。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例中脱硫塔的结构示意图；

图3为本发明实施例中尾气处理装置的结构示意图。

图1至图3中的附图标号为：1、撕碎机；2、真空上料机；3、夹套反应釜；4、溶解槽；5、导热油炉；6、导热油储槽；7、夹套尾气管；8、脱硫塔；81、喷淋段；82、存液段；83、沉砂段；84、喷淋头；85、第二循环泵；9、尾气吸收槽；91、第一循环泵；10、喷射器；101、喷射器吸气口；102、喷射器进液口；103、喷射器出液口；11、尾气排放管；12、吸收液配制槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置，包括夹套反应釜3、溶解槽4、夹套加热装置、夹套尾气管7、脱硫塔8、尾气处理装置、尾气排放管11；

尾气处理装置包括喷射器10和尾气吸收槽9，喷射器10设置有喷射器吸气口101、喷射器进液口102和喷射器出液口103；喷射器出液口103连接有尾气吸收槽9，尾气吸收槽9设置有进液口、出液口和出气口，尾气吸收槽9的进液口与喷射器出液口103连通，尾气吸收槽9的出液口连接有第一循环泵91，第一循环泵91通过管道与喷射器进液口102连通，尾气吸收槽9的出气口与尾气排放管11连通；

夹套反应釜3和溶解槽4的顶部均设有进料口和出气口，底部均设有出料口；脱硫塔8侧壁设有进气口，顶部设有出气口，底部设有排污口；

夹套反应釜3的出料口通过管道连接到溶解槽4的进料口，夹套反应釜3的出气口通过夹套尾气管7连接到脱硫塔8的进气口，脱硫塔8的出气口与溶解槽4的出气口通过管道汇合连通到喷射器吸气口101。

浸出反应在夹套反应釜3中完成，溶解槽4用来溶解、稀释反应釜中放出的高浓度物料，两者均会产生气体形成压力，本实施例中夹套反应釜3、溶解槽4、脱硫塔8、尾气处理装置均为密封设备，在反应过程中，为一体密闭空间，所有气体由喷射器10引入尾气吸收槽9，净化后通过尾气排放管11排放，尾气吸收槽9内装有碱性溶液，如液碱、纯碱溶液、石灰乳等，第一循环泵91启动后，产生高速液流形成负压，抽走设备内的气体。气流流向：a.夹套反应釜3→夹套尾气管7→脱硫塔8→喷射器10→尾气吸收槽9→尾气排放管11；b.溶解槽4→喷射器10→尾气吸收槽9→尾气排放管11。通过第一循环泵91的变频调节，即可控制设备内的负压程度。

夹套反应釜3和夹套尾气管7的外表面设有夹套；夹套加热装置包括导热油炉5和导热油储槽6，导热油储槽6的出油口经导热油油泵与导热油炉5进油口连通，导热油炉5出油口通过管道与夹套反应釜3的夹套进口连通，夹套反应釜3的夹套出口通过管道与夹套尾气管7的夹套进口连通，夹套尾气管7的夹套出口通过管道与导热油储槽6的进油口连通。

导热油炉5用于加热导热油，导热油储槽6用于导热油储存和油气分离：导热油受热，体积会膨胀，而且膨胀系数较大，所以需要储罐来容纳加热过程膨胀的体积，导热油储槽6不会装满，液位只在三分之一到二分之一之间。导热油经夹套加热后回到导热油储槽6进行油气分离，进入下一次循环。

硫化矿在反应过程中，有硫磺蒸汽产生，并汽随尾气一起迁移，在迁移过程中存在降温，硫磺蒸汽冷凝变成固体，易导致管道堵塞，因此，采用夹套尾气管7连接，夹套尾气管7采用导热油加热保温，避免硫磺蒸汽冷却。同时，夹套尾气管7与水平面全程保持5°-85°的倾斜角设置，夹套尾气管7的上端口连通夹套反应釜3的出气口，夹套尾气管7的下端口连通脱硫塔8的进气口，即便是硫磺蒸汽冷却为液硫，也可以自然流动，进一步减少堵管几率。

本实施例还包括撕碎机1和真空上料机2，所送撕碎机1用于碾碎硫化矿粉料结块部分，然后由所送真空上料机2送入夹套反应釜3的进料口内。

硫化矿粉料投料后，先经撕碎机1碾碎结块部分，再由真空上料机2送入夹套反应釜3。撕碎机1与真空上料机2之间由管道连接，管道的拐点不转直角，采用圆角转向，避免管道堵塞。

为了增强尾气吸收处理的效果，尾气处理装置设置为两组，第一组尾气处理装置的尾气吸收槽9的出气口连通到第二组尾气处理装置的喷射器吸气口101。

尾气处理装置还包括吸收液配制槽12，吸收液配制槽12的出液口通过管道与输送泵的一端连接，尾气吸收槽9的顶部设有补液口，输送泵的另一端通过管道与尾气吸收槽9的补液口相连通。当尾气吸收槽9内的液位降低时，可通过吸收液配制槽12进行补充。

从夹套反应釜3出来的气体含有二氧化硫、硫磺蒸汽产生，需要做吸收处理，气体在向后迁移的过程中存在降温，硫磺蒸汽会冷凝成固体硫磺，导致堵管，因此需要进行脱硫。混合气体进入脱硫塔8，水喷淋降温使硫磺变成固态，实现分离，其他气体进如后段吸收，不再会有堵管风险。

本实施例中，脱硫塔8为立式结构，内部除了喷淋头84外，均为空腔，自上而下由喷淋段81、存液段82、沉砂段83三部分组成，脱硫塔8的进气口贯穿设置于喷淋段81的下部外壁，脱硫塔8的出气口贯穿开设于喷淋段81的顶部外壁，脱硫塔8顶部位于出气口下方的位置设置有喷淋头84，存液段82下部外壁贯穿开设有出液口，出液口通过管道连通第二循环泵85的一端，第二循环泵85的另一端通过管道连通喷淋头84；所送沉沙段底部连通有排污阀。尾气由喷淋段81底部进入，被喷淋液降温，分离硫磺，硫磺颗粒沉积于沉砂段83，通过排污阀定期排放，存液段82内为喷淋后料液的上清液，可通过第二循环泵85抽至喷淋头84循环喷淋。

请参阅图1-3，本发明提供一种硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，提供上述设备；

步骤2，投料：通过起重设备将硫化矿粉料送入撕碎机1料斗，碾碎结块部分，由真空上料机2送入夹套反应釜3，加料完成，关闭进料阀；

步骤3，浸出、溶解：开启尾气吸收槽9的第一循环泵91，通过喷射器10的作用使夹套反应釜3、溶解槽4、脱硫塔8内保持微负压，开启导热油炉5，加热夹套反应釜3和夹套尾气管7，开启夹套反应釜3搅拌器，加入浸出剂，待反应结束后，将物料卸入溶解槽4；

步骤4，硫磺阻断：夹套反应釜3中反应开始时，开启脱硫塔8中的第二循环泵85，釜内产生的尾气由夹套尾气管7进入脱硫塔8，塔顶的喷淋液将尾气中的硫磺蒸汽冷却，变成固体，实现硫磺蒸汽截留，汇聚于脱硫塔8的沉砂段83内；

步骤5，尾气吸收：剔除硫磺蒸汽的尾气，继续进入尾气吸收槽9净化，符合国家相关标准后排放。

本发明提供的一种硫化矿微负压浓硫酸焙烧浸出装置的使用方法具有以下优点：1、在微负压条件下，安全、高效浸出。2、该方法对设备的耐压性能要求低，主体投资小，适合大生产使用。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。