专利名称：多膛炉无碳焙烧钼精矿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于有色金属冶金技术领域，尤其是涉及一种多膛炉无碳焙烧钥精矿
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背景技术：
钥是一种亲硫元素，辉钥矿(MoS2)是钥的主要赋存状态。目前国内外应用的所有钥精矿约有96%都是采用焙烧的方法转化成氧化钥砂，即工业氧化钥。工业氧化钥与氨水反应，得到钥酸铵，通过焙烧法或者升华法又可得到高纯度的氧化钥，继续用氢气还原，最终可以得到纯度99. 98%的钥金属粉。 现有的钥精矿焙烧工艺主要有反射炉焙烧工艺、回转窑焙烧工艺、多膛炉焙烧工艺和流态化炉焙烧工艺。反射炉焙烧方式投资少，见效快，易操作，但是，机械化程度低，劳动强度大，钥损失多，间断性出入料，是一种落后的生产工艺，在大规模生产中已很少采用；流态化炉焙烧工艺具有氧化脱硫率高的优点，广泛用于硫化矿的冶炼生产，在国外有所应用，国内目前尚未应用；回转窑焙烧方式投资少，设备及工艺简单，但是，生产能力小，炉体寿命短，生产率低，焙砂含MoO2高，影响后续氨浸工序钥的提取率；多膛炉焙烧方式结构较为简单，机械化程度高，生产能力大，脱硫效果好，产品质量高，焙砂含硫量低，是目前国内外应用最为广泛的钥精矿焙烧工艺。在多膛炉焙烧钥精矿工艺中，多膛炉一般由8 16层，焙烧时，钥精矿由炉顶加入第一层，并依次通过炉的各层，最终产品由底层排出。钥精矿通过多膛炉过程中，依次发生各种反应。以12层的多膛炉为例，顶部第1、2层及部分第三层，主要是挥发物料中的浮选剂和部分MoS2的氧化，第3 5层主要是钥精矿氧化成MoO2及部分MoO2进一步氧化成MoO3,第6 8层主要是MoO2氧化成MoO3，第9层以后则进一步脱硫。多膛炉炉膛内各层均安装有燃烧器，燃烧器使用天然气为原料，以使钥精矿发生各种反应；通过空气进口往炉膛送入空气，保证氧化过程可以维持。整个钥精矿的氧化、脱硫过程需要大量的氧气，为了更好的调节各层的温度，空气分别由各层上的空气进口进入，也可以通过工作门上的观察孔输入空气，一方面提供氧化，另一方面带走部分热量，以防止过热，通过设置空气进口或观察孔可以控制空气流入的量。多膛炉焙烧产生的高温烟气由炉膛两侧的烟道排出，烟气温度为480 530°C。高温烟气经收集后，进入表面冷却器，进行冷却降温，使烟气温度降至290 300°C，再送入后续的除尘、制酸工序，进行无害化处理。表面冷却器热交换后产生的高温热空气被直接排空。多膛炉焙烧钥精矿过程中，天然气加热需要助燃空气，钥精矿的氧化、脱硫过程需要大量的富氧空气，现有的多膛炉焙烧工艺是将常温空气直接送入多膛炉炉膛内，容易造成炉床炉料的板结，炉料板结会导致多膛炉中心搅拌轴上配装的耙臂的耙齿磨损，增加维修成本；常温空气由多膛炉各层上的空气进口进入炉膛内，会使钥精矿由空气进口造成流失，影响钥精矿焙烧的回收率。发明内容为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其能够将现有技术中的多膛炉焙烧钥精矿生产过程中大量流失浪费的热能再次利用，从而降低多膛炉焙烧钥精矿生产过程中燃料的消耗，直至实现完全不需要消耗天然气燃料的无碳焙烧生产。为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案一种多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其包括有多膛炉和表面冷却器，多膛炉炉膛前后两侧的烟气收集管道通过连接管道与表面冷却器的输入端连接，表面冷却器外部设置有一冷却风机，表面冷却器的排气口通过排气管道分为两路，一路通过第一管道及第一管道上设置的排空阀与大气相通，另一路经第二管道及第二管道上设置的引风阀分别与多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道首端连接，主供气管道尾端密封，主供气管道上设置有若干个支管道，支管道与多膛炉外壁上开设有的进风口相连接。·[0009]上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其第二管道上设置有流量计。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其排空阀与引风阀的开度满足要求表面冷却器排气口排出的高温空气流量等于进入第一管道、第二管道中的高温空气流量的总和；保证引入多膛炉炉膛内的高温空气流量稳定，且保证表面冷却器的冷却效果。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其炉膛前后两侧的烟气收集管道外部均设置有换热器，第二管道的两个分支端分别与两个换热器的输入端连接，两个换热器的输出端分别与多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道首端连接。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其主供气管道上的若干个支管道的位置设置依据原则为在多膛炉炉体内，挥发物料中的浮选剂和部分MoS2的氧化反应的上部各层中，支管道与每一层一一对应，钥精矿氧化成MoO2及MoO2氧化成MoO3的氧化反应的中部各层中，支管道按层间隔设置，进一步脱硫反应的下部各层中，支管道与每一层一一对应。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其主供气管道上的若干个支管道的数量设置依据原则为在多膛炉炉体内，与支管道相对应的各层中，每一层的外壁上开设有2 6个进风口，进风口与支管道相连接。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其主供气管道上的若干个支管道中，每个支管道上设置有电动调节阀和流量检测装置，与支管道相连接、开设在多膛炉外壁上的进风口处设置有缓冲箱。由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性该多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其多膛炉焙烧产生的高温烟气在表面冷却器内与空气热交换后，表面冷却器的排气口排出高温空气，通过将此高温空气引入多膛炉内，以代替现有技术中向多膛炉炉膛内送入的常温空气，不仅使这部分余热得到有效利用，而且可使多膛炉炉膛内各层的燃烧器停止运行，在正常生产阶段完全不再消耗原料天然气，降低能源消耗，达到节约能源的目的，实现多膛炉无碳焙烧钥精矿；通过向多膛炉内引入高温空气，提高了多膛炉的日处理能力，日投产量增加，提高了对碱金属含量较高的钥精矿的处理能力，提高了焙烧过程产生的烟气中的SO2的浓度，从而有利于降低烟气处理工序的能耗；提高了三氧化钥的质量，含硫量明显下降，可溶钥率显著增高；减小多膛炉内温度的波动，方便多膛炉内温度的控制；通过向多膛炉内弓I入高温空气，避免了炉床炉料的板结，减少了炉床清理频率，也减少了由于炉料板结带来的耙齿磨损，降低了维修成本；也减少了由进氧孔造成的钥精矿流失，提高了钥焙烧的回收率。该多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其结构简单，操作简便，易于维修，便于控制，通过采用电气自控系统，能够对各个管道处热空气的流量、温度等实时参量进行检测，并依据测量结果和生产工艺要求，对各个阀进行实时调节控制，来满足生产要求；电气自控系统直观的操作界面和操作便利性，大大提高了多膛炉的温度控制和工艺指标的稳定性。
图I是本实用新型多膛炉无碳焙烧钥精矿装置的结构示意图；图2是图I 一实施例的俯视结构示意图；图中1 一换热器；2 —第二管道；2. I 一分支端；3 —流量计；4 一引风阀；5 —排 空阀；6 —第一管道；7 —除尘、制酸装置；8 —表面冷却器；8. I 一排气管道；9 一冷却风机；10 一连接管道；11 (a、b) 一主供气管道；12 —支管道；13 —烟气收集管道；14 一多膛炉；15 —电动调节阀；16 —缓冲箱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。如图1、2所示，该多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其包括有多膛炉14和表面冷却器8，多膛炉炉膛前后两侧的烟气收集管道13通过连接管道10与表面冷却器8的输入端连接，表面冷却器8外部设置有一冷却风机9，表面冷却器8的排气口通过排气管道8. I分为两路，一路通过第一管道6及第一管道上设置的排空阀5与大气相通，另一路经第二管道2及第二管道上设置的引风阀4分别与多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道lib、主供气管道Ila首端连接，主供气管道lib、主供气管道Ila尾端密封，主供气管道11b、主供气管道IIa上均设置有若干个支管道12，支管道与多膛炉外壁上开设有的进风口相连接。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其第二管道2上设置有流量计3，用于测量引入多膛炉14炉膛内的高温空气流量。所述的排空阀5与引风阀4的开度满足要求表面冷却器8排气口排出的高温空气流量等于进入第一管道6、第二管道2中的高温空气流量的总和；保证引入多膛炉炉膛内的高温空气流量稳定，且保证表面冷却器的冷却效果，引入多膛炉炉膛内的高温空气流量由流量计3进行测量，控制排空阀的最小开度为10%。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其炉膛前后两侧的烟气收集管道13外部均设置有换热器1，第二管道2的两个分支端2. I分别与两个换热器I的输入端连接，两个换热器的输出端分别与多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道lib、主供气管道Ila首端连接。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其主供气管道上的若干个支管道12的位置设置依据原则为在多膛炉炉体内，挥发物料中的浮选剂和部分MoS2的氧化反应的上部各层中，支管道与每一层一一对应，钥精矿氧化成MoO2及MoO2氧化成MoO3的氧化反应的中部各层中，支管道按层间隔设置，进一步脱硫反应的下部各层中，支管道与每一层一一对应。[0027]多膛炉炉膛左侧主供气管道Ilb上的若干个支管道与右侧主供气管道Ila上的若干个支管道对称布置。以12层的多膛炉为例说明支管道的位置设置多膛炉的第1、2、3层，主要是挥发物料中的浮选剂和部分MoS2的氧化，每一层均对应设置有支管道；多膛炉的第4 9层，进行钥精矿氧化成MoO2及MoO2氧化成MoO3的氧化反应，第5、7、9层的每一层均对应设置有支管道；多膛炉的第10 12层，进行进一步脱硫反应，每一层均对应设置有支管道。上述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置中，其主供气管道上的若干个支管道12的数量设置依据原则为在多膛炉炉体内，与支管道相对应的各层中，每一层的外壁上开设有2 6个进风口，进风口与支管道相连接。参照图2可知，多膛炉每一层的外壁上开设有4个进风口，4个进风口的设置为本实用新型的优选方案。如图2所示，所述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其主供气管道lib、主供气管道
Ila上的若干个支管道12中，每个支管道12上设置有电动调节阀15和流量检测装置，与支管道12相连接、开设在多膛炉14外壁上的进风口处设置有缓冲箱16。本实用新型多膛炉无碳焙烧钥精矿装置的工作过程I、多膛炉焙烧过程各层产生的高温烟气由炉膛前后两侧的烟气收集管道13排出，烟气温度为480 530°C ;高温烟气通过连接管道10进入表面冷却器8内，经由表面冷却器外部设置的冷却风机9，进行强制风冷降温，使烟气温度降至290 300°C，降温后的烟气再进入除尘、制酸装置7;2、多膛炉焙烧产生的高温烟气在表面冷却器8内与空气热交换后，表面冷却器的排气口排出高温空气，高温空气温度为230 270°C ;高温空气分为两路，一路经由第一管道6及第一管道上设置的排空阀5排入大气，另一路经第二管道2及第二管道上设置的引风阀4分别进入炉膛前后两侧的烟气收集管道13外部设置的换热器I中，在换热器中，通过热交换由烟气收集管道13内的高温烟气进一步提升高温空气的温度，使之升温50 80°C，达到280 330°C，升温后的高温空气从换热器I中排出后，分别进入多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道lib、主供气管道Ila中；主供气管道lib、主供气管道Ila中的高温空气再经主供气管道上设置的若干个支管道12进入多膛炉14内各层，高温空气中的氧与依次通过多膛炉各层的钥精矿充分反应，生成三氧化钥；三氧化钥由多膛炉炉底排出，多膛炉焙烧产生的温度为480 530°C的高温烟气由炉膛前后两侧的烟气收集管道排出，继续重复前述的过程；3、上述的步骤2进行过程中，多膛炉炉膛内各层的燃烧器停止运行工作，且停止向多膛炉各层供入常温空气，实现多膛炉无碳焙烧钥精矿。
权利要求1.一种多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其包括有多膛炉(14)和表面冷却器(8)，多膛炉炉膛前后两侧的烟气收集管道(13)通过连接管道(10)与表面冷却器的输入端连接，表面冷却器外部设置有一冷却风机(9)，其特征是其表面冷却器(8)的排气口通过排气管道(8. I)分为两路，一路通过第一管道(6)及第一管道上设置的排空阀(5)与大气相通，另一路经第二管道(2)及第二管道上设置的引风阀(4)分别与多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道(IlbUla)首端连接，主供气管道尾端密封，主供气管道上设置有若干个支管道(12)，支管道与多膛炉外壁上开设有的进风口相连接。
2.根据权利要求I所述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其特征是其第二管道上设置有流量计。
3.根据权利要求I所述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其特征是其排空阀(5)与引风阀(4)的开度满足要求表面冷却器(8)排气口排出的高温空气流量等于进入第一管道(6)、第二管道(2)中的高温空气流量的总和；保证引入多膛炉炉膛内的高温空气流量稳定，且保证表面冷却器的冷却效果。
4.根据权利要求I所述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其特征是其炉膛前后两侧的烟气收集管道(13)外部均设置有换热器(1)，第二管道(2)的两个分支端(2. I)分别与两个换热器的输入端连接，两个换热器的输出端分别与多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道(IlbUla)首端连接。
5.根据权利要求I所述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其特征是其主供气管道上的若干个支管道(12)的位置设置依据原则为在多膛炉炉体内，挥发物料中的浮选剂和部分MoS2的氧化反应的上部各层中，支管道与每一层一一对应，钥精矿氧化成MoO2及MoO2氧化成MoO3的氧化反应的中部各层中，支管道按层间隔设置，进一步脱硫反应的下部各层中，支管道与每一层一一对应。
6.根据权利要求I所述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其特征是其主供气管道上的若干个支管道(12)的数量设置依据原则为在多膛炉炉体内，与支管道相对应的各层中，每一层的外壁上开设有2 6个进风口，进风口与支管道相连接。
7.根据权利要求I所述的多膛炉无碳焙烧钥精矿装置，其特征是其主供气管道(lib、Ila)上的若干个支管道(12)中，每个支管道上设置有电动调节阀(15)和流量检测装置，与支管道相连接、开设在多膛炉(14)外壁上的进风口处设置有缓冲箱(16)。
专利摘要本实用新型公开一种多膛炉无碳焙烧钼精矿装置，其包括有多膛炉和表面冷却器，多膛炉炉膛前后两侧的烟气收集管道通过连接管道与表面冷却器的输入端连接，表面冷却器的排气口通过排气管道分为两路，一路通过第一管道及第一管道上设置的排空阀与大气相通，另一路经第二管道及第二管道上设置的引风阀分别与多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道首端连接，主供气管道尾端密封，主供气管道上设置有若干个支管道，支管道与多膛炉外壁上开设有的进风口相连接。本实用新型结构简单，操作简便，易于维修，维修成本低，节能降耗，实现无碳焙烧，多膛炉的日投产量增加，提高了三氧化钼的质量，可溶钼率显著增高，提高了钼焙烧的回收率。
文档编号C22B1/02GK202671619SQ201220295169
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者宫玉川, 琚成新, 张斌, 刘玲, 郑春晓, 曹学军, 温炎森, 望新峰, 杨涛, 王跃飞, 刘元旗, 蔡朝辉, 田三坤 申请人:洛阳钼业集团金属材料有限公司