一种氯浸渣脱硫工艺及氯浸渣脱硫装置

本发明属于化工，涉及硫磺回收，具体涉及一种氯浸渣脱硫工艺及氯浸渣脱硫装置，尤其涉及一种氯浸渣汽化升华脱硫工艺及氯浸渣脱硫装置。

背景技术：

1、氯浸渣是镍电解过程的物料，含单质硫较高，同时还含有一定量的贵金属，具有巨大的回收价值。但是氯浸渣物料腐蚀性强，黏性大，含水率高，输送和处理难度大。现有技术中，对氯浸渣的处理常采用热过滤、浮选法、溶剂法、真空蒸馏法、加压浸出法和焙烧等方法。但采用上述现有工艺存在处理困难，脱硫率低的问题。

2、此外，目前国内的氯浸渣脱硫设备，工艺流程长，成本较高，存在受热不均，氯浸渣堆积板结、抱团结块等问题，不能有效快速的脱硫。因此，提供一种氯浸渣脱硫工艺及氯浸渣脱硫装置，解决现有技术中氯浸渣脱硫分离效果不佳，提高脱硫率，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于，提供一种氯浸渣脱硫工艺，解决氯浸渣物料加热过程中受热不均，抱团结块的问题，提高脱硫率，达到提高硫磺回收率和有价金属富集的目的。

2、本发明的目的之二在于，提供一种氯浸渣脱硫装置，用于上述氯浸渣脱硫工艺。

3、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

4、本发明公开的一种氯浸渣脱硫工艺，以金属球为磁感应介质，利用中频感应加热金属球，搅拌作用下使金属球与氯浸渣充分混合，并通过金属球与氯浸渣的碰撞和摩擦，实现对氯浸渣的破碎和传热，使抱团氯浸渣充分解粒和氯浸渣中的硫充分受热升华；

5、金属球对氯浸渣的破碎和传热至少分为两个阶段，首先采用大直径的金属球破碎、加热氯浸渣，使抱团氯浸渣解粒，氯浸渣中的硫受热升华后，再采用小直径的金属球继续破碎、加热氯浸渣，使其充分解粒，从而实现充分脱硫。

6、本发明的部分实施方案中，金属球对氯浸渣的破碎和传热包括三个阶段，各阶段所用的金属球直径逐渐减小；

7、其中第一阶段金属球直径为15～20毫米，第二阶段金属球直径为10～15毫米，第三阶段金属球直径为5～10毫米；

8、优选地，第一阶段破碎传热后的氯浸渣粒径小于12毫米；

9、优选地，第二阶段破碎传热后的氯浸渣粒径为小于8毫米；

10、优选地，第三阶段破碎传热后的氯浸渣粒径小于2毫米；

11、优选地，各个阶段中金属球与氯浸渣的体积比为0.8～1.5：1，更优选为1：1。

12、本发明的部分实施方案中，脱硫过程在保护气氛下进行；优选地，保护气体为惰性气体；更优选地，惰性气体为氩气。

13、本发明的部分实施方案中，通过中频感应加热使金属球升温至450-470℃，优选为460℃；

14、优选地，氯浸渣在各阶段停留时间为30～60秒。

15、申请人发现，氯浸渣在各阶段停留时间如果过短，氯浸渣未破碎至小于孔隙的大小，不能从孔隙中迁移至下一区域；停留时间过长，金属球没有足够的动能破碎抱团氯浸渣，使得氯浸渣破碎不充分，影响脱硫效果。

16、本发明的部分实施方案中，先将氯浸渣加热脱水，使其水分含量为10～15wt.％后，再进行脱硫操作；

17、优选地，将氯浸渣加热脱水时，控制氯浸渣物料温度为100～105℃，优选为105℃。

18、氯浸渣物料的温度超过105℃，就会变硬结块，堵塞进料口。氯浸渣预热与干燥的目的是防止水蒸汽与硫磺的混合，在后继加热过程中减少水分对脱硫过程的干扰，提高脱硫效果和工艺稳定性。

19、本发明的部分实施方案中，硫蒸汽经除尘、冷凝后，作为固态硫磺回收；

20、优选地，冷凝时回收的热量返回氯浸渣加热脱水步骤。本发明公开的上述氯浸渣脱硫工艺采用的氯浸渣脱硫装置，包括用于容置待脱硫物料的脱硫箱，分别设于脱硫箱上的进料口、出料口和排硫蒸汽管，以及用于对脱硫箱内待脱硫物料进行加热脱硫的加热机构；脱硫箱内至少设有三块隔板，隔板将脱硫箱内部空间分隔成相互并排分布的一个排料腔室和至少三个脱硫腔室；隔板直径小于脱硫箱内径，隔板与脱硫箱内壁之间形成有孔隙，排料腔室和脱硫腔室之间，以及相邻脱硫腔室通过孔隙连通；

21、优选地，加热机构包括若干个设于脱硫腔室内的金属球，以及用于对金属球进行加热的中频感应加热器；

22、优选地，中频感应加热器包括中频发生器，以及缠绕于脱硫箱外壁上并与中频发生器相连接的感应线圈。

23、本发明中通过设置隔板，将金属球和大于孔隙的氯浸渣物料限制在原区域，破碎后小于孔隙的氯浸渣物料则从孔隙迁移至下一区域。

24、优选地，排料腔室与脱硫腔室之间的孔隙小于该脱硫腔室中金属球的直径；更优选地，排料腔室与脱硫腔室之间的孔隙为2mm。如此设计，不仅能保证将金属球限制在原区域，并且不堵塞出料口。本发明的部分实施方案中，进料口与端部的脱硫腔室连通，出料口与另一端部的排料腔室连通，并且脱硫箱内设有使物料从连通有进料口的脱硫腔室顺序经过中间的脱硫腔室再运行至连通有出料口的排料腔室的物料搅拌传输机构。

25、本发明的部分实施方案中，脱硫箱为中空圆柱形，隔板为圆形板，脱硫箱内设有圆轴，隔板固定于圆轴上，脱硫箱、隔板和圆轴同轴心分布；

26、优选地，物料搅拌传输机构包括设于脱硫箱上的减速电机，设于脱硫腔室及排料腔室内并与减速电机驱动端相连接且与孔隙相适配的螺旋搅拌桨叶。

27、本发明的部分实施方案中，每个脱硫腔室内金属球直径不一样，并且金属球直径顺着物料流动方向顺序变小；

28、优选地，每块隔板与脱硫箱内壁之间所形成的孔隙大小不一样，并且孔隙顺着物料流动方向顺序变小。优选地，脱硫箱设置有用于充入保护气体的气体入口。

29、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

30、本发明设计科学，构思巧妙，本发明的氯浸渣汽化升华脱硫工艺，以金属球为破碎和传热介质，进行固相的有效破碎和热量交换，增强脱硫效率。

31、氯浸渣的流动性差，长期受此影响，氯浸渣会堆积并板结，堵塞加料口与流通通道堵塞。本发明在加热氯浸渣中掺混一定比例金属感应球，该金属球能对氯浸渣起到破碎和研磨作用，对结块氯浸渣能够起到很好的解除作用。同时，金属球能够感应中频磁场并发热，金属球通过与氯浸渣的接触和热辐射实现热量的传递。

32、本发明在氯浸渣脱硫装置中设计有物料搅拌传输机构，该物料搅拌传输机构能够实现金属球与氯浸渣的充分混合，既实现了有效的混合、热传递功能，又实现了金属球对氯浸渣的破碎和研磨功能，实现包裹氯浸渣颗粒充分解粒，提高氯浸渣的脱硫率。

33、本发明工艺拥有氯浸渣处理量与脱水、氯浸渣解粒、硫汽化、除尘、制冷、硫磺制备、连续运转加热能力和温度控制的稳定性，提高了脱硫率和脱硫效率；整体过程均为自动化过程，操作简单，降低了对操作者经验要求，各项数据可实时检测调整，便于连续高效性生产。该工艺具有操作灵活、处理效果高、能耗低等优势，还可以用于其他脱水环节，如：污泥脱水、尾矿脱水和油泥热解等。