专利名称：矿物炼前处理的沸腾焙烧工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿物炼前处理工艺及其所采用的设备。特别适用于处理粒度分布宽，可燃物质不足的锡精矿，也适用于其它矿物的脱杂处理。
锡精矿炼前处理，国外普遍采用多膛炉或回转窑焙烧，炉床能力约300公斤/米2·天，脱硫效率86%，脱砷效率86%，国内使用的沸腾炉，炉床能力约10吨/米2·天，脱硫效率大于90%，脱砷效率约85%，铅和锑的脱除率在约60%。现有的沸腾炉只适应于处理粒度较大(100目占50%以上)的精矿，而难于适应粒度变化范围较大并且粒度较细的物料。现有的炉型结构在焙烧物料时炉底容易出现沉积结块现象、直接影响了焙烧脱杂的效果。例如、在焙烧粒度为-200目占45-55%的精矿时，焙烧得的烟尘含砷量低，从而降低了砷的回收率和金属的直收率。另外、物料入炉前还需进行配料作业，将燃料和矿物充分混合均匀才能入炉，对燃料的质量要求较高，焙烧时燃料和矿物容易产生偏析，料层温度及气氛难以达到均匀稳定。
本发明的目的在于提供能够解决细粒精矿在沸腾焙烧过程中物料结块及大颗粒料沉积的问题，从而提高焙烧脱除杂质的效率;并且省去物料入炉前的配料作业，扩大燃料煤的使用种类，提高燃料利用率的沸腾焙烧工艺和该工艺所采用的设备。
本发明的技术构成是，采用这样一种工艺和设备，使燃料燃烧和精矿脱杂分别处在两个不同的沸腾床层中进行，因而，物料入炉前不需混料，燃料和矿物料分别从两个层床的进料口加入，煤在燃煤沸腾床内燃烧，由燃煤产出的含CO和CO2气体及热量自下而上通过焙烧床层的矿物料，使得炉气与精矿物料有良好的接触机会，不仅为焙烧床提供适合于脱除矿物中杂质的炉气成份，同时还给焙烧床层炉料提供热源，使沸腾焙烧床层炉料的横截面温度及气氛较为均匀稳定，使矿物的焙烧脱杂效果得到改善。
本发明所采用的具体工艺条件为焙烧温度为850-900℃，焙烧时间80-90分钟，炉气直线速度0.1-0.11米/秒，炉气成份为CO215-18%，O20.1-5%，CO0-2%，燃烧室内压力195-465毫米水柱，炉顶压力0--1毫米水柱。
本发明所提供的沸腾焙烧炉型结构包括由沸腾燃烧室〔6〕、沸腾焙烧室〔13〕、分上下两个床层，炉体为锥形结构，空气分配室〔4〕、滤灰装置〔10〕，滤灰装置中装有耐火材料球，和密闭排渣装置〔2〕等组成双层锥体沸腾焙烧炉体〔15〕。排渣装置设在与给料口相对的燃烧室炉壁上，焙烧矿物通过溢流口和溢流管道〔12〕排出，该溢流口位于焙烧沸腾床层之间。炉子上安装有操作观察孔〔11〕和烟道口〔18〕，加矿口〔19〕设在炉顶。为了提高热能利用率和减少燃料消耗，防止炉渣带走大量的热量，最好采用封闭式排渣，整个炉子的辅助设施还有进风管〔1〕和〔9〕、螺旋给煤装置〔5〕、沸腾炉体外与保温层之间装有可供启动炉子用的辅助加热圈〔7〕和〔14〕、保温层〔8〕和〔16〕，以及外壳〔17〕和支架〔3〕等。
由于采用本发明所提供的工艺及其设备，将燃料的燃烧与焙烧矿的作业过程分别在上下两个不同的炉床内进行，因而使物料入炉前不需进行配料，直接将燃料和矿物料分别加入不同的床层，可使燃料煤的粒级分布范围放宽，扩大燃煤的使用效率，并且减少了灰渣对锡焙砂的污染，从而提高了焙砂的质量。
采用本发明的炉型结构特点，可使炉内温度分布均匀、稳定，炉气与焙烧矿之间能获得良好的接触机会，改善了换热过程，解决了大颗粒物料的沉积及结块的问题。
下面结合具体实例详细说明本发明的操作步骤及工作原理。
实施例1
图1是在本发明所采用的沸腾焙烧炉的示意图。它由进风管〔1〕和〔9〕、集渣斗〔2〕、支架〔3〕、空气分配室〔4〕、螺旋进煤装置〔5〕、沸腾燃烧室〔6〕，辅助加热圈〔7〕和〔14〕、保温层〔8〕和〔16〕、滤灰装置〔10〕、操作观察孔〔11〕、溢流口和溢流管道〔12〕、沸腾焙烧室〔13〕、炉体〔15〕、外壳〔17〕、烟道口〔18〕和加矿口〔19〕组成。
具体操作是先给加热圈〔7〕和〔14〕通电加热炉子，升温过程中可先加入少量粉煤，待燃烧室炉温升至约600℃时，开动螺旋给煤装置〔5〕，以300克/小时的给煤速度供煤，再开启鼓风机，逐级调节风量，待煤燃烧正常后，再将风量调到所需范围，此时炉温上升较快、一般在15分钟左右，炉温即达到所需要的操作温度，同时为焙烧床层提供了适于脱杂的炉气气氛。第一阶段的开炉作业即告结束。然后进入精矿焙烧作业阶段，将称量的精矿加入园盘给料机内，控制给矿速度在3.3-3.5公斤/小时，由给料机将物料从加矿口〔19〕加入炉内，焙烧使矿物中的杂质以气态或容易挥发的氧化物从炉顶逸出而进入收尘系统。焙烧后的焙砂从设置于炉子侧面的溢流口和溢流管道〔12〕排出，整个操作是连续进料、连续排料焙烧。排料速度由旋塞式闸阀调节，以保持物料在炉内的停留时间及炉内料床高度的稳定。
煤渣在燃烧过程中连续由出渣口进入封闭式的集渣斗〔2〕内，定期排放。
所用燃料煤为大同煤和贵州六枝精煤，其工业分析成份为含量(%)固定碳挥发分灰分水分硫发热量大同煤63.3927.844.933.840.177898.5千卡/千克六枝煤66.9419.1812.970.912.1257537.31千卡/千克块煤经破碎后，控制粒度在-1.5毫米，其中大于0.154毫米的占71.5%，堆比重590公斤/米3，灰融温度为1265℃。
六枝煤控制粒度为-1.5毫米，其中大于0.154毫米占79%，堆比重665公斤/米3，灰融温度1300℃。
所用原料成份(%)Sn48.32，S6.25，As1.63、Sb0.136，Pb0.242，粒度-200目占53.17%。
按本发明所述的焙烧工艺及设备，采用大同煤和六枝煤作燃料，分别取得了焙烧矿脱硫率为91.04%和91.36%，脱砷率为90.80%和92.02%，硫和砷的总脱除率大于180%，锑脱除率分别为82.35%和86.76%，脱铅率为80.99%和63.22%，布袋尘含砷31.63%和33.97%，锡直收率为83.16%和86.59%，锡总回收率大于99%。
实施例2图2是本发明提供的另一种沸腾焙烧炉结构的示意图。这种炉型结构适用于气体或液体燃料。这种双层锥体沸腾焙烧炉炉体〔12〕主要由燃烧室〔4〕和焙烧室〔9〕两大部分组成。燃烧室与焙烧室之间设有炉气分布板〔5〕和〔7〕，两分布板之间充填耐火材料球〔6〕，防止漏矿。炉顶有进料口〔14〕及烟气出口管道〔13〕、在沸腾焙烧床层一定的高度设有溢流排矿口〔8〕、燃烧室段还装有炉子启动前用于加热的电热元件〔3〕，保温材料〔10〕和炉外壳〔11〕、整个炉子设在支承架〔1〕上。
这种炉子的技术操作要点为先通电预热燃烧室，待炉室内温度达到燃料的着火温度时，向燃烧室给入混合煤气或燃料油燃烧，同时切去加热电源，控制燃料给入量来调整焙烧过程所需的温度及炉气成分，然后将矿物从进料口加入焙烧室内焙烧，焙烧后的矿物由排矿口排出，含尘烟气则从烟道口排出而进入收尘系统。
这种炉子的结机较前述的炉子结构更简单，燃烧室只装设气体或液体原料烧咀即可，简化了燃烧固体燃料所设置的滤灰装置和排灰渣装置，炉内气氛及温度更容易调节，更有利于脱除矿物中的杂质。
权利要求
1.一种矿物炼前处理的沸腾焙烧工艺，其特征在于燃料燃烧和精矿脱杂分别处在两个不同的沸腾床层中进行，燃料和矿物料分别从两个床层的进料口加入，煤在燃煤沸腾床内燃烧，由燃煤产出的含CO和CO2气体及热量自下而上通过焙烧床层的矿物料，使得炉气与精矿物料有良好的接触机会，不仅为焙烧床提供适于脱除矿物中杂质的炉气成份，同时还给焙烧床层炉料提供热源，所采用的具体工艺条件为1.1焙烧温度为850-900℃；1.2焙烧时间80-90分钟；1.3炉气直线速度0.10-0.11米/秒；1.4炉气成份CO215-18%，020.1-5%，CO0-2%；1.5燃烧室内压力195-465毫米水柱；1.6炉顶压力0--1毫米水柱。
2.一种适合于矿物炼前处理的沸腾焙烧工艺所采用的沸腾焙烧炉，其特征在于焙烧炉分上下两个床层，炉体为锥形结构，主要由沸腾燃烧室〔6〕、沸腾焙烧室〔13〕、空气分配室〔4〕、滤灰装置〔10〕和密闭排渣装置〔2〕组成双层锥体沸腾焙烧炉。
3.根据权利要求2所述的焙烧炉，其特征在于所述沸腾燃烧室〔6〕和沸腾焙烧室〔13〕之间装有滤灰装置〔10〕，滤灰装置〔10〕主要用耐火材料球充填。
4.根据权利要求2所述的焙烧炉，其特征在于密闭连续排渣装置〔2〕设在与给料口相对的燃烧室炉壁上。
5.一种适合于本工艺所用的燃烧气体或液体燃料的沸腾焙烧炉，其特征在于双层锥体焙烧炉体〔12〕主要由燃烧室〔4〕和焙烧室〔9〕两大部分组成，燃烧室与焙烧室之间设有炉气分布板〔5〕和〔7〕、两分布板之间充填耐火材料球〔6〕、炉顶有进料口〔14〕及烟气出口管道〔13〕、在沸腾焙烧床层一定的高度设有溢流排矿口〔8〕、可供启动炉子的加热电器元件〔3〕、保温层〔10〕和炉外壳〔11〕。
全文摘要
一种适合于矿物炼前处理的沸腾焙烧工艺及其设备，主要使燃料燃烧和精矿脱杂分别在两个不同的沸腾床层中进行，采用双层锥体沸腾焙烧炉型结构，控制一定的技术条件，使物料入炉前不需进行配料作业，解决了细粒精矿在沸腾焙烧过程中大颗粒料的沉积及结块问题，从而提高焙烧脱杂效率和燃料利用率。
文档编号C22B1/10GK1039847SQ8810492
公开日1990年2月21日 申请日期1988年8月4日 优先权日1988年8月4日
发明者李树昌 申请人:广西冶金研究所