一种连续热熔硫池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种连续热熔硫池，它包括进料端设有下料口的密闭熔硫池本体，所述熔硫池本体内壁四周环设有蒸汽盘管加热器；所述下料口四周还设有蒸汽盘管加热器；或者下料口四周至少有一面还设有蒸汽盘管加热器使下料口被该蒸汽盘管加热器及熔硫池本体内壁上的蒸汽盘管加热器环绕；在下料口周围、由蒸汽盘管加热器环绕的区域内设有搅拌器。将硫磺渣直接加到密闭熔硫池，在蒸汽盘管加热器和搅拌器的作用下，依靠熔硫池中熔融粗硫的温度来加热熔化硫磺渣中的单质硫，熔融粗硫的温度由蒸汽盘管间接加热提供。本实用新型具有配置占地小、环境保护好、节能及劳动强度小等优势外，工艺过程短、处理能力大、生产操作简单等优点，能处理含硫较高的硫磺渣。
【专利说明】一种连续热熔硫池
【技术领域】
[0001]本实用新型属于有色冶金【技术领域】，具体涉及一种连续热熔硫池。
【背景技术】
[0002]通常情况下，硫化镍电解阳极泥含单质硫高达80%以上，锌氧压浸出底流浮选产出的硫磺精矿含单质硫达75%以上，工业生产中，利用元素硫在约120 1:时熔化成液态的特点，采用热熔化工艺熔化硫磺渣中的单质硫，并控制其中的温度，使其流动性较好，在加以分离回收其中硫磺。在有色冶金工业生产中，目前熔化含硫磺渣的生产方法有两种，一种是间断热熔硫法，另一种是连续热熔硫法。
[0003]在间断热熔硫法工艺中，根据加热方式不同分为蒸汽间接加热和蒸汽直接加热两种熔硫方法。
[0004]蒸汽间接加热熔硫法是在敞开着的熔硫锅内间接加热熔化硫磺渣完成单质硫的熔化过程。熔硫锅内设有一组蒸汽盘管和搅拌器，外设有蒸汽夹套。正常生产时，将含有硫磺的渣间断加入熔硫锅中，蒸汽通过蒸汽盘管和夹套间接提供热量来加热熔化硫磺渣中的单质硫，一般控制温度为130?140°C，搅拌能使锅内的熔融渣传热更均匀。当锅内的硫磺渣完全熔化时，间断从锅底部排出大部分(65?75%)熔融渣过滤，然后再一次加入硫磺渣熔化，如此循环，实现硫磺渣的熔化。
[0005]蒸汽直接加热熔硫法是在密闭的反应釜中进行的。反应釜内设有一组蒸汽直接加热管和搅拌，釜外设蒸汽夹套用于保温或熔化。正常生产时，将含有硫磺的渣间断加入反应釜中，直接通入蒸汽加热，一般控制温度为140?150°C，加热熔化时开动搅拌，待单质硫完全熔化后保温沉降，此时停止搅拌，依据密度的不同，单质硫、不熔渣和溶液分别沉降分离，再由釜内排出，然后再一次加入硫磺渣熔化，如此循环，实现硫磺渣的熔化。
[0006]间断热熔化硫磺渣的生产过程中，由于间断进行，在加料及操作过程中，气体无组织外逸，劳动条件差；排料时，蒸汽盘管局部温度过高，造成热损失及硫形态变化引起硫的流动性差，粘结在盘管上，导致盘管清理工作量大。总之，该方法存在能耗高、环境保护差，人工劳动强度大的缺陷。
[0007]连续热熔硫法工艺中，目前生产采用旋流器连续快速熔化工艺。该工艺特点是硫磺渣直接下料进入硫熔化旋流器，粗硫池中一定量的熔融粗硫通过循环泵送入加热器加热后，不断送至旋流器中。在旋流器中，固体硫磺渣和熔融粗硫相遇进行热交换，熔化进入旋流器中硫磺渣中的单质硫，从旋流器底部排出，进入带搅拌的密闭粗硫池中。热熔化过程中的热源利用65(T800 kPa的蒸汽间接加热保温，控制温度在130?145 °C。
[0008]相对于间断热熔硫法来说，连续热熔硫法具有节能、环境保护好、配置占地少及劳动强度小的优势。但是，连续热熔硫法技术产生较晚、较新，目前大都还是采用间断热熔硫法，而且现有的连续熔硫工艺设备中旋流器的处理量的限制，产能受限制；而且当循环泵不能正常运转时，旋流器中没有熔融粗硫的加入，常导致硫磺渣堵塞旋流器锥形下料口，引起停产；另外，与旋流器配套使用的粗硫池有效容积小，一般低于每小时处理硫磺渣体积的30倍，常常出现水汽蒸发夹带单质硫溢流(冒槽)的现象，而且该粗硫池中没有科学的配置搅拌器及加热器，不能脱离旋流器而单独进行熔硫处理。
实用新型内容
[0009]本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种连续热熔硫池，能将硫磺渣中单质硫熔化，达到与渣分离，以回收硫磺。
[0010]为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0011 ] 所述连续热熔硫池包括进料端设有下料口的密闭熔硫池本体,所述熔硫池本体内壁四周环设有蒸汽盘管加热器；所述下料口四周还设有蒸汽盘管加热器；或者下料口四周至少有一面还设有蒸汽盘管加热器使下料口被该蒸汽盘管加热器及熔硫池本体内壁上的蒸汽盘管加热器环绕；在下料口周围、由蒸汽盘管加热器环绕的区域内设有搅拌器。
[0012]其中，环绕于下料口的蒸汽盘管加热器的换热总面积为熔硫池本体内部所有蒸汽盘管加热器换热总面积的60%?70%。
[0013]所述热熔硫池的有效容积为每小时处理硫磺渣的体积的40?50倍。
[0014]所述蒸汽盘管加热器的蒸汽压力为650?800kPa，优选为650 kPa。
[0015]所述熔硫池本体出料端设有粗硫过滤泵。
[0016]所述搅拌器为三叶旋桨式搅拌器。搅拌器转速为80?120n/min，优选为100 n/min0
[0017]所述熔硫池本体内衬耐酸砖。
[0018]下面结合设计原理、工艺及效果对本实用新型作进一步说明:
[0019]本实用新型的连续热熔硫池中，在下料口周围设置了搅拌器，这样设置搅拌器能使加入的固体硫磺渣不堆积，使池中不熔渣不沉积，有利于固体硫磺渣和熔融粗硫均匀混合和有效的热交换，有助于固体硫磺渣的熔化。
[0020]硫磺渣熔化所需要的热量及维持熔硫池温度在130?145 °C所需要的热量，全部由压力为650?SOOkPa的蒸汽盘管间接加热供给，本实用新型中，下料口由蒸汽盘管加热器环绕，这样，以每小时处理渣量计，一般换热面积为18?25m2/t，而约60?70%的换热面积集中布置在下料口周围，更有利于热量的供给，进而更好地熔硫。
[0021]粗硫过滤泵则负责将熔融粗硫送过滤。
[0022]另外，本实用新型连续热熔硫池的有效容积按如下要求设计:以处理每小时硫磺渣体积(V渣)为基础，密闭熔硫池的有效容积(V’池)一般设置为每小时处理硫磺渣体积的40?50倍，即V’池=V渣X (40?50)，取容积系数0.8，密闭熔硫池几何容积V池=V’渣/0.8。即，热熔硫池的有效容积为每小时处理硫磺渣的体积的40?50倍，由于受到过滤泵吸入深度的限制，池高一般1.8?2m，这样能更好的实现连续熔硫，且不易溢流冒槽。
[0023]在使用本实用新型所述连续热熔硫池进行熔硫时，是将硫磺渣直接加到密闭的熔硫池中熔化，依靠熔硫池中熔融粗硫的温度来加热熔化硫磺渣中的单质硫，熔融粗硫的温度由蒸汽盘管间接加热提供。
[0024]本实用新型整合了间接熔硫装置和连续熔硫装置的设计思路，克服了现有间接熔硫装置不能实现连续熔硫的缺陷，同时克服了现有连续熔硫装置堵塞及熔硫效果不好的问题。能将硫磺渣中单质硫熔化，达到与渣分离，以回收硫磺。本实用新型除具有连续熔化硫磺渣方法特有的配置占地小、环境保护好、节能及劳动强度小等优势外，还具有工艺过程短、处理能力大、生产操作简单等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型连续热熔硫池一种实施例的俯视图；
[0026]图2为图1的A-A剖视图；
[0027]图3为本实用新型连续热熔硫池另一种实施例的俯视图。
[0028]图中:1、熔硫池本体；2、下料口 ；3、蒸汽盘管加热器；4、搅拌器；5、粗硫过滤泵。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0030]实施例1
[0031 ] 参见图1和图2，所述连续热熔硫池包括进料端设有下料口 2的密闭熔硫池本体1，所述熔硫池本体I内壁四周环设有蒸汽盘管加热器3 ;下料口 2四周至少有一面还设有蒸汽盘管加热器3使下料口 2被该蒸汽盘管加热器3及熔硫池本体I内壁上的蒸汽盘管加热器3环绕；在下料口 2周围、由蒸汽盘管加热器3环绕的区域内设有搅拌器4。
[0032]环绕于下料口 2的蒸汽盘管加热器3的换热总面积为熔硫池本体I内部所有蒸汽盘管加热器3换热总面积的60?70%。
[0033]所述热熔硫池的有效容积为每小时处理硫磺渣的体积的40?50倍。
[0034]所述蒸汽盘管加热器3的蒸汽压力为650 kPa。
[0035]所述熔硫池本体I出料端设有粗硫过滤泵5。
[0036]所述搅拌器4为三叶旋桨式搅拌器，其转速为100n/min。
[0037]所述熔硫池本体I内衬耐酸砖。
[0038]将含水约15%、单质硫达75%以上的硫磺渣直接加入到上述连续热熔硫池中，与池中熔融粗硫热交换熔化硫磺渣中硫磺。经过试验验证，在保持熔化温度130?145°C时，该连续热熔硫池由于取消了旋流器熔化和增加了熔硫池的容积，因此不堵塞及不易溢流冒槽，比旋流器连续熔硫方法处理能力增大20?30%。
[0039]实施例2
[0040]参见图3,所述连续热熔硫池包括进料端设有下料口 2的密闭熔硫池本体I,所述熔硫池本体I内壁四周环设有蒸汽盘管加热器3 ;所述下料口 2四周还设有蒸汽盘管加热器3 ;在下料口 2周围、由蒸汽盘管加热器3环绕的区域内设有搅拌器4。
[0041]环绕于下料口 2的蒸汽盘管加热器3的换热总面积为熔硫池本体I内部所有蒸汽盘管加热器3换热总面积的60%?70%。
[0042]所述热熔硫池的有效容积为每小时处理硫磺渣的体积的40?50倍。
[0043]所述蒸汽盘管加热器3的蒸汽压力为650 kPa。
[0044]所述熔硫池本体I出料端设有粗硫过滤泵5。
[0045]所述搅拌器4为三叶旋桨式搅拌器，其转速为100n/min。
[0046]所述熔硫池本体I内衬耐酸砖。
[0047]将含水约15%、单质硫达75%以上的硫磺渣直接加入到上述连续热熔硫池中，与池中熔融粗硫热交换熔化硫磺渣中硫磺。经过试验验证，在保持熔化温度130?145°C时，该连续热熔硫池由于取消了旋流器熔化和增加了熔硫池的容积，因此不堵塞及不易溢流冒槽，比旋流器连续熔硫方法处理能力增大20?30%。
【权利要求】
1.一种连续热熔硫池，包括进料端设有下料口( 2 )的密闭熔硫池本体(I)，所述熔硫池本体(I)内壁四周环设有蒸汽盘管加热器(3);其特征在于，所述下料口(2)四周还设有蒸汽盘管加热器(3)，或者下料口(2)四周至少有一面还设有蒸汽盘管加热器(3)使下料口(2 )被该蒸汽盘管加热器(3 )及熔硫池本体(I)内壁上的蒸汽盘管加热器(3 )环绕；在下料口(2)周围、由蒸汽盘管加热器(3)环绕的区域内设有搅拌器(4)。
2.如权利要求1所述的热熔硫池，其特征在于，环绕于下料口(2)的蒸汽盘管加热器(3)的换热总面积为熔硫池本体(I)内部所有蒸汽盘管加热器(3)换热总面积的60%?70%。
3.如权利要求1所述的热熔硫池，其特征在于，所述热熔硫池的有效容积为每小时处理硫磺渣的体积的40?50倍。
4.如权利要求1所述的热熔硫池，其特征在于，所述熔硫池本体(I)出料端设有粗硫过滤泵(5 )。
5.如权利要求1或2所述的热熔硫池，其特征在于，所述搅拌器(4)为三叶旋桨式搅拌器。
6.如权利要求5所述的热熔硫池，其特征在于，所述搅拌器(4)转速为80?120n/min。
7.如权利要求1所述的热熔硫池，其特征在于，所述熔硫池本体(I)内衬耐酸砖。
8.如权利要求1所述的热熔硫池，其特征在于，所述熔硫池高度为1.8?2m。
【文档编号】C01B17/027GK203451220SQ201320518081
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】邓孟俐, 何醒民, 吴桂荣, 谢冰 申请人:长沙有色冶金设计研究院有限公司