钼精矿自热式焙烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及硫化钼精矿生产工业氧化钼技术领域，提出一种钼精矿自热式焙烧装置；设置有空气换热装置并在回转窑壳体前段上安装有鼓风机（５）；空气换热装置的外侧换热器（６）设置在回转窑窑体的中段即物料主反应高温区；内侧换热器（７）设置在回转窑窑体的后段即脱残硫区段；鼓风机（５）通过进风连接管路与回转窑上的外侧换热器（６）连通，与外侧换热器（６）连通的内侧换热器（７）通过出料端的排风口与回转窑内腔相通。本实用新型专利技术解决了钼精矿焙烧主反应期过热和脱硫后期热量紧缺的难题，以及高温回转壳体冷却风的进入和热风排出难题，装置简单，热量调配合理，窑内各段温度调节灵活，不需要外热源，产品质量高，设备产量大。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及硫化钼精矿生产工业氧化钼
，主要提出一种钼精矿自热式fe"烧装直O
技术介绍
目前，国内外应用的所有硫化钼精矿约有96 %首先要通过焙烧转化成工业氧化 钼，才能进一步提取可溶性的钼盐，进而冶炼成为钼金属或其合金，且大部分用于钢铁冶 金。钼精矿焙烧在氧气不足时，和氧气反应生成褐色MoO2,并放出热量；氧气充足时， 生成淡黄色MoO3，同时放出热量。反应热化学方程式如下MoS2+302 — Mo02+2S02+817kJMo02+0 . 502 — MoO3+11 IkJMoS2+3. 502 — Mo03+2S02+9 28kJ可见，钼精矿在空气中的焙烧是显著的放热反应过程，完全可以自热完成，焙烧过 程不需要消耗热能且不应该生成低浓度Sh烟气。但焙烧钼精矿的生产的焙烧过程中，无 论是早期简易的反射炉焙烧、还是目前广泛应用的回转窑焙烧、多膛炉焙烧、甚至包括未实 现工业应用的闪速炉焙烧及添加助剂焙烧等都需要采用外热源提供焙烧热量以保证反应 的顺利进行。焙烧热量一般由煤、油、各种煤气、天然气、电等外热源提供。目前，国内部分小企业仍采用反射炉工艺生产氧化钼，焙烧钼精矿时的加料、出料 及炉料的搅拌都是人工操作，焙烧热量由煤、重油或煤气燃烧供给，并结合炉门的开关来控 制焙烧温度。反射炉焙烧工艺的优点是设备投资少、建设周期短，但焙烧过程中因燃料烟 气与工艺烟气从同一烟道排出，致使排放烟气中烟尘成分复杂，伴生的铼不好回收和SO2浓 度过低(一般仅为0.44 0.6%)而不好处理，易造成环境的严重污染。另外，反射炉的 热利用率低，具有能耗大、生产条件差、劳动强度大等缺点，能耗U工业氧化钼消耗煤高达 480kg标准煤，故该工艺日渐被淘汰。国内的大中型企业多采用多膛炉焙烧钼精矿。多膛炉一般8-16层炉床构成，钼精 矿从第1层给入，第1层与第2层炉床用天然气加热，进行预热并脱除钼精矿中的浮选油 (如蒸汽油或煤油等)，然后钼精矿旋转落人第3层到第5层，在这3层靠钼精矿放热反应 发生氧化，之后氧化成的二氧化钼和三氧化钼落入第3层，经外加热继续氧化，此时二氧化 钼连续氧化并大部分转化为三氧化钼，最后两层通常要充入氧气或富氧空气来强化氧化未 氧化的二氧化钼和少量未氧化的二硫化钼。并使脱硫逐渐完全。目前多数多膛炉产出的工 业氧化钼焙烧回收率约98%，较高的可达到99%，脱硫率> 99. 8%，含S为0. 05-0. 07%, 能耗It工业氧化钼消耗天然气为30-50m3，个别为100m3(决定于人炉钼精矿的化学组分、 粒度和浮选油含量)。但多膛炉结构较复杂，炉体内活动部件较多。且各层炉膛反应放热不 均。当温度控制不好超过MoO3的升华温度(795°C)时，易引起MoO3升华损失，而且还会引 起炉料烧结，造成下料口堵塞，必须定期清炉，不仅增加了劳动强度，也影响正常生产。多膛 炉焙烧时外排尾气中的浓度较低(1. 5%左右)，制酸不经济，易造成的污染，形成社会公害。在我国，中小企业大都采用回转窑焙烧工艺。焙烧时物料在窑体的旋转和倾斜作 用下，由窑尾向窑头运动，辉钼矿随之开始进行氧化反应。根据钼精矿在窑内发生的化学反 应和加热炉的热效应，窑内可分成三段，每段的位置随加料速度、精矿物性及化学成分的不 同而变化。预热干燥带位于窑尾部，温度为250 450°C之间，物料在此预热干燥，除去油、 水；反应带处在窑中部，温度在500 700°C之间，钼精矿在这段达到燃点，靠本身的化学反 应热进行氧化反应，生成氧化钼，当物料的残硫降至3. 5%以下时，不能靠自燃反应继续脱 硫，此时靠外加热源供给的高温或高温烟气使残硫继续脱掉，该段炉温为350 650°C，焙 烧好的物料在该段出料。回转窑的供热方式有电加热、重油加热、煤气加热、煤加热，能耗It工业氧化钼消 耗煤高达275kg标准煤。回转窑焙烧工艺中物料在炉内处于连续翻动状态，焙烧充分，产品 中含硫率较小；尾气中SO2浓度比反射炉焙烧工艺的高，约为1.5%，但仍达不到非稳态制 酸所需要的2 4%的浓度条件，不宜制酸。可见，目前广泛应用的钼精矿的焙烧工艺不仅显著消耗燃料或其它能源，而且因 以燃料燃烧产生的贫氧烟气代替空气给焙烧反应提供氧化剂，造成焙烧烟气体积膨胀，形 成了稀释效应，使得焙烧烟气中SO2体积浓度大抵只有左右，这种浓度显然过低，达不 到制酸的浓度要求，不便于回收处理，直接排放又会造成资源的浪费和环境的严重污染。同 时，钼精矿中伴生的更宝贵的资源稀有元素铼随着低浓度SA烟气几乎跑光，只有极少的厂 家在回收铼，同时，钼精矿在焙烧过程中约有3%的损耗，其中约三分之二为随大量烟气排 空的含钼粉尘。实际生产中，一般钼精矿入炉后首先进人干燥预热期，在通常的逆流焙烧中主要 依靠烟气余热就能达所需的预热温度；在主反应期中，反应放热显著而产物氧化钼的熔 点和沸点都特别低，考虑到这些情况就尽量避免高温，因此又需要及时排热-通常靠向炉 内高温区兑入冷风甚至喷水以及利用水套传热来实现，这些措施使反应强度受到抑制，反 应过程延长，反应热损失增加；在关键的脱硫后期(即炉内后段的脱残硫区段)，尽管残 硫相对量迅速下降，但绝对脱硫速度愈来愈小，因此反过来还要给即将成为产品的物料补 热-通常利用上述排热或烟气余热无法满足这一要求而需依赖专设的燃烧或电热装置。故 进入主反应期以后，顺着含钼物料转向出料口的过程看，现有焙烧的重要措施是先排热、后 补热。采用的这种热工措施和依靠燃料内燃升温，依靠吸风喷水降温，多膛炉、反射炉和大 多数回转窑的烟气重量才不断膨胀，沸腾炉也是这样，其中SA以及粉尘不断“稀释”，形成 了稀释效应，使得通常的浓缩处理、综合利用及制酸都变得非常困难且成本剧增。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供一种钼精矿自热式焙烧装置，其目的是解决现有 的钼精矿焙烧工艺和设备对钼精矿进行焙烧时需要外热源提供热量，主反应期热量过剩， 脱硫后期热量紧缺，以及焙烧烟气量过大，焙烧烟气SA浓度低的问题。本技术的目的通过以下技术方案来实现一种钼精矿自热式焙烧装置，它包 括斜度为ι 5°，并被回转窑壳体前支撑轮、后支撑轮、齿轮副支撑的回转窑；并具有物料 干燥粉碎装置，回转窑给料装置，外供热热源和烟气回收系统；所述的回转窑设置有空气换热装置并在回转窑壳体前段上安装有鼓风机；所述的空气换热装置由外侧换热器、内侧换 热器构成，所述外侧换热器设置在回转窑窑体的中段即物料主反应高温区；所述内侧换热 器设置在回转窑窑体的后段即脱残硫区段；鼓风机通过进风连接管路与回转窑上的外侧换 热器连通，所述内侧换热器分别与外侧换热器、回转窑窑头即出料端的排风口相通；所述设 置在回转窑窑头即出料端的排风口与回转窑内腔相通。回转窑最外层壳体为金属筒体；回转窑窑体的前段即窑尾的物料干燥预热段由内 层的单层或多层保温层和外层的壳体构成，回转窑窑体的中段即物料主反应高温区由内向 外为耐火材料层、外侧换热器和壳体，回转窑窑体的后段即脱残硫区段由内向外为内侧换 热器、保温层和壳体；所述回转窑窑体前段上安装有鼓风机，回转窑窑头即出料端设有排风 口，所述回转窑设置引入自然空气的换热装置，所述换热装置由外侧换热器、内侧换热器构 成；所述外侧换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钼精矿自热式焙烧装置，它包括斜度为１～５°，并被回转窑壳体前支撑轮（１０）、后支撑轮（１４）、齿轮副（１４）支撑的回转窑（４）；并具有物料干燥粉碎装置，回转窑给料装置，外供热热源和烟气回收系统；其特征在于：所述的回转窑设置有空气换热装置并在回转窑壳体前段上安装有鼓风机（５）；所述的空气换热装置由外侧换热器（６）、内侧换热器（７）构成，所述外侧换热器（６）设置在回转窑窑体的中段即物料主反应高温区；所述内侧换热器（７）设置在回转窑窑体的后段即脱残硫区段；鼓风机（５）通过进风连接管路与回转窑上的外侧换热器（６）连通，所述内侧换热器（７）分别与外侧换热器（６）、回转窑窑头即出料端的排风口相通；所述设置在回转窑窑头即出料端的排风口与回转窑内腔相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，张井凡，蔡九菊，段玉贤，张建敏，朱大为，王连勇，王宏雷，周松泉，原冠杰，赵新社，
申请(专利权)人：洛阳栾川钼业集团股份有限公司，深圳市盛鑫源环保科技技术有限公司，东北大学，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]