从硫渣中回收硫磺的生产设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种从硫渣中回收硫磺的生产设备，具体涉及一种采用热滤法从硫渣中回收硫磺的生产设备。
【背景技术】
[0002]国内锌的生产原料以硫化锌精矿为主，其处理方法主要为湿法处理工艺。常规的锌精矿湿法处理工艺为:先将硫化锌精矿高温焙烧成氧化锌，然后用硫酸浸取锌，再电积制得金属锌。在硫化锌精矿高温焙烧成氧化锌的过程中，锌精矿中的硫变成二氧化硫，国内生产厂家通常将二氧化硫制成硫酸。由于硫酸的大规模使用有季节和区域限制，因此，不产出硫酸的锌精矿处理工艺显现出了其独特的优点。
[0003]目前，国内获得工业应用的不产出硫酸的锌精矿处理工艺有常压氧直接浸出法(或称直浸法，常压氧浸法，以湖南某冶炼厂为代表)和高压氧浸出法(或称高压氧浸法，以广东某冶炼厂为代表)，两种方法均是在硫酸溶液中，用氧气氧化硫化锌精矿，产出硫磺(单质硫)，而不是产出硫酸，但是，由于产出的硫磺与渣混在一起，只能得到单质硫含量为50%以下的浸出渣。
[0004]目前，用于回收含单质硫的硫渣中硫磺的技术主要有蒸馏技术和热过滤技术。
[0005]报道采用蒸馏的方法回收硫磺的文献很多，如CN1986850A公开了一种硫磺渣真空挥发富集贵金属的方法，是将原料硫磺渣加入真空炉中，使单质硫挥发，得到液体硫磺和含贵金属的渣；CN102120565A公开了一种用含单质硫渣来提取硫磺的工艺及装置，是一种常压蒸馏硫渣的方法及装置；CN201485271U公开了一种电热式废硫磺蒸馏釜，用于废硫磺的回收；CN103382021A公开了一种连续蒸馏硫渣回收硫磺的方法和设备，可以在常压和真空状态下连续蒸馏硫渣回收硫磺，可处理含硫量百分之几?百分之九十以上的原料硫渣，其中，常压蒸馏温度为445°C，真空蒸馏温度为300?445°C。
[0006]采用蒸馏的方法回收硫磺的原理是利用硫渣中硫磺与其它固体成分的沸点相差很大，将硫渣加热到硫磺的沸点以上汽化，硫渣中的高沸点成分留在残渣中，然后冷凝硫磺蒸汽得到液体硫磺。因为蒸馏必须在硫磺的沸点以上作业，而硫磺蒸汽是易燃易爆的气体，不能与空气接触，所以，密闭的蒸馏设备如蒸馏釜、硫磺蒸汽冷凝器是必不可少的。对于连续蒸馏设备来说，原料干燥单元、密闭加料单元、密闭出料单元也是必不可少的。常压蒸馏的工作温度必须高于硫磺的沸点445°C，真空蒸馏的工作温度取决于蒸馏设备内的真空度，真空度越高，工作温度越低，lOkPa的绝对压力下，硫磺的沸点为318°C。
[0007]记载采用热滤的方法回收硫磺的文献也不少，如《硫化锌精矿加压浸出元素硫的形成机理及硫回收工艺的研究》(邓孟俐，工程设计与研究，2008年12月，总第125期，P12-18)，《锌加压浸出浮选硫磺精矿熔化工艺的设计及改进》(张凯平等，中国有色冶金，2014年8月第4期，A生产实践篇，P25-28)，公开了广东某厂采用热滤法回收硫渣中的硫磺的工艺和设备。其采用的工艺:硫渣-熔化-热滤，得液体硫磺和滤渣，液体硫磺造粒得固体硫磺产品；熔化温度为140°C，熔化设备为混凝土衬耐酸砖搅拌槽，内置蒸汽加热盘管，硫渣通过熔化槽上部的漏斗加入；用热滤栗将液体硫渣抽到叶滤机中；热滤温度为140°C，采用卧式叶滤机，不锈钢网滤叶；原料硫渣含单质硫75%以上，滤渣含单质硫约40%，硫磺中单质硫收率71%以上。但是，在回收硫的工艺过程中包括两次加压浸出，必须满足浸出渣浮选后产出的硫磺精矿中，元素硫的品位达到75%以上，且含水量需小于15%，以利于硫的熔化，并且需要通过延长过滤时间以使得硫化物滤渣中含硫量较低，因此，该技术方案工艺较为复杂，需要控制的工艺参数较多，所得产品的纯度和收率也不甚稳定。
[0008]比较而言，热过滤技术和蒸馏技术各有优缺点:
[0009]热过滤只需要将硫渣中的硫磺熔化，设备工作温度低于150°C，加工、制作、维护及操作要求低，能耗低，技术成熟，但对原料含单质硫量有要求，原料中单质硫含量最好在75%以上，才能得到较高的硫磺回收率；当原料中的单质硫质量百分含量低于40%时，由于热滤渣中含单质硫就达到了 40%，所以不能得到单质硫；而蒸馏技术可以处理单质硫质量百分含量远低于40%的硫渣，但是需要将硫渣中的硫磺汽化，设备工作温度高于硫磺的沸点445°C，或需要在真空状态下工作，设备加工、制作、维护及操作要求高，能耗高，迄今没有工业大规模生产的实例。
[0010]硫磺的熔化潜热为1.67kJ/mol，汽化潜热为1.72kJ/mol，热滤法只需要将物料中的硫磺熔化，蒸馏法需要将物料中的硫磺熔化再汽化；热滤法的工作温度为150°C以下，常压蒸馏法的工作温度为445°C以上，真空蒸馏法的工作温度也在300°C以上；所以，蒸馏法的能耗是热滤法的2倍以上。另外，出于资源综合回收利用的需要，国内采用直浸法的锌冶炼厂和采用高压氧浸法的锌冶炼厂都配置有浸出渣浮选工艺流程，将浸出渣中的硫磺和含有价金属的其它固体成分分离，回收有价金属，产出的浮选硫渣含单质硫的质量百分含量能轻易满足热滤工艺要求的75%的要求，因此，对于炼锌厂来说，采用热滤法更为便利。
[0011]采用热滤的方法回收硫磺的原理是:当硫渣中的硫磺溶化后，硫渣中的其它固体成分还是固体，但是硫磺变成了液体，于是可以在保持硫磺处于液态的温度下过滤，从而达到固液分离的目的。
[0012]比如，目前为了回收浸出渣中的有价金属和硫磺，广东某冶炼厂采用浮选的方法先将高压氧浸出渣中的硫富集，得到浮选硫渣，然后，将浮选硫渣加入连续熔化搅拌槽中与已经熔化的硫渣混合搅拌熔化，再将熔融硫渣打入叶滤机中趁热过滤，将其中的单质硫过滤出来，提取硫渣中的硫。虽然这种方法所得硫磺的品质能达到工业硫磺标准，但是，实践证明，由于直接浸法产出的硫渣中的硫磺以颗粒状态存在，即使经过浮选富集得到的浮选硫渣也不能被加热熔化并融合聚集成液体；所以，对于直接浸出法产出的硫渣，不能像广东某冶炼厂一样，采用浮选-熔化-热过滤技术提取硫渣中的硫，因此，一直没有一个成熟的工业方法用于处理直浸法产出的硫渣。
[0013]何醒民等人公开了一种从常压富氧炼锌高硫渣回收元素硫的方法(铜业工程，2013年，第6期，pl8、19和48)，其是将直浸硫渣预处理后再采用热滤工艺回收硫磺。预处理过程是:将硫渣浆液打入高压釜，加热到102?120°C，再通入98%浓度的氧气，在450?llOOkPa的压力下保持20?40min，然后闪蒸出料；预处理设备是高压釜和闪蒸槽；经过此预处理过程处理的硫渣再浮选以提高硫渣中的单质硫含量、过滤滤去水分，然后用热滤法处理回收单质硫。此预处理方法与高压氧浸法处理锌精矿炼锌的流程和设备是一样的，相当于将直浸法得到的浸出渣再用高压氧浸法处理一次，然后用热滤法回收浸出渣中的硫磺，虽然工艺设备成熟，有工业实例，也属于预处理-热滤方法，但是，由于流程变得十分复杂，相当于需要采用高压氧浸法工艺和设备重新建厂，成本较高，令人难以接受。
[0014]综上，现有的热滤设备和工艺，由于对原料有选择性，使得不管在技术或经济效益上都更优越的热滤法无法进行普适的工业化生产。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种各单元设备的加工、制作、维护及操作要求低，可靠性高的从硫渣中回收硫磺的生产设备。
[0016]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:一种从硫渣中回收硫磺的生产设备，包括备料单元、输送单元、预处理单元、恪化单元和热滤单元；所述备料单元包括破碎机、振动筛和原料仓；所述输送单元包括给料机和输送带；所述预处理单元包括混炼设备和/或捏合设备；所述熔化单元包括硫渣搅拌熔化槽；所述热滤单元包括液下栗和过滤设备；所述破碎机、振动筛和原料仓由上至下依次设置，所述原料仓下接给料机，所述给料机一端下接输送带，所述输送带一端下接混炼设备或捏合设备的进料口，混炼设备和捏合设备组合使用时，混炼设备的出料口与捏合设备的进料口相连，所述混炼设备或捏合设备的出料口下接硫渣搅拌熔化槽的进料口，所述硫渣搅拌熔化槽通过液下栗与过滤设备连接。所述破碎机优选鼠笼破碎机，所述给料机优选圆盘给料机，所述输送带优选电子计量皮带。
[0017]进一步，所述设备还包括抽气单元，所述抽气单元包括水喷射栗抽气机组，所述水喷射栗抽气机组包括除尘器、水喷射真空栗、循环水栗和水循环槽；所述除尘器与水喷射真空栗连接，水喷射真空栗下方设置水循环槽，水循环槽通过循环水栗与水喷射真空栗连接；所述捏合设备的排气口和硫渣搅拌熔化槽的排气口分别与所述水喷射栗抽气机组的除尘器相连。所述除尘器优选旋风除尘器。
[0018]进一步，所述设备还包括液硫储槽，所述液硫储槽主体为外壳，所述外壳内部设有加热盘管，所述外壳顶部设有进料口，外壳底部设有出料口 ；所述过滤设备的出料口与液硫储槽的进料口连接。所述液硫储槽的外壳优选矩形外壳，所述外壳的外表面还宜包裹保温层。所