[发明专利]挥发窑富氧燃烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及窑炉设备技术领域，尤其是一种用于有色冶炼的挥发窑富氧燃烧方法。

背景技术

能源紧缺、气候异常已经成为今天我国各级政府及各行各业首要关注的热点，随着全球经济的快速增长，对能源的需求越来越大，能源已成为制约经济增长的瓶颈。炼锌行业是我国重要的基础材料产业之一，2012年全国电锌产量已突破483万吨，每生产1t电锌要产出1～1.05t初始浸出渣。我国湿法炼锌企业采用常规浸出工艺所得到的浸出渣中含有锌及其它有价金属，一般通过挥发窑处理浸出渣来回收锌、铅、铟等有价金属，挥发窑处理浸出渣生产过程中需消耗大量的煤炭资源。挥发窑处理锌浸出渣，由于使用空气助燃，导致粉煤燃烧不充分，有价金属挥发不完全，氧化锌可溶锌率降低，不仅造成大量的能源浪费，并产生大量的废气和有害的二氧化硫气体。同时对粉煤质量提出很高要求，粉煤燃烧不完全，导致窑渣含碳高、含锌偏高，影响金属回收率和企业经济效益。

长期以来炼锌企业非常关注行业节能技术的推广和应用，近几年在挥发窑处理锌浸出渣方面逐步开展实施了诸如：富氧燃烧、减少窑砖散热损失、烟气余热回收等节能技术，并取得了较好的节能环保效果。富氧燃烧技术因其节能环保效果的优越性正在受到愈来愈多人的关注。人们把含氧量大于21%的空气叫做富氧空气，通常采用氧气纯度高于大气的富氧作为氧化剂来源的助燃方法都叫富氧燃烧，以富氧空气甚至纯氧参与燃烧反应的技术称为富氧燃烧技术，在西方工业国家，富氧助燃技术被称为“资源性创造技术”。富氧燃烧技术在国内挥发窑锌渣处理已有实践应用，富氧制取主要采用变压吸附法，富氧流量为1000～3000m³/h，富氧浓度为50％～95％。变压吸附法富氧燃烧工艺包括配料、氧气制备、氧气储存、气体混合、浓度调试、给风方式等步骤，已获得明显的节能效果与减少大气污染的环保效应。变压吸附法富氧燃烧提供的富氧浓度高，可与普通空气混合任意调节氧浓度，其缺点也很明显：建设投资大，设备占地面积大，管道阀门复杂，生产维护成本高，在一定程度阻碍了变压吸附法富氧燃烧技术的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种挥发窑富氧燃烧方法，它可以解决挥发窑生产过程中，有价金属挥发不完全，大量能源浪费，导致生产成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种挥发窑富氧燃烧方法，A、采用挥发窑富氧燃烧装置来实现，该装置包括挥发窑和设置在所述挥发窑内腔的喷嘴和膜分离器；空气过滤器的入口接收空气，其出口与鼓风机的入口连通，所述鼓风机的出口与所述膜分离器的入口连通，所述膜分离器的一个出口通过管道与真空泵连通，另一出口用于排放废气；所述真空泵的出口与储气罐的入口连通，所述储气罐的出口与空压机的入口连通，所述空压机的出口与所述喷嘴连通；

B、其实现方法是：

1）、配料：将水分含量为20%～30%的初始浸出渣经干燥处理后，得到水分含量小于20%的浸出渣，将该浸出渣与水分含量小于5%的粉煤混合得到水分含量为12%～18%的混合料；

2）、富氧制备：采用所述膜分离器进行富氧制备，所述富氧流量为3000～9000立方米/小时，浓度为22%～30%；

3）、给风方式：由所述空压机送入0.1～0.2兆帕的压缩富氧空气；该富氧空气通过所述喷嘴在挥发窑内腔对所述混合料进行富氧燃烧。

上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述浸出渣粒径为10～50毫米；所述粉煤为无烟煤，其组份含量为：固定碳65～75%，挥发分4～7%，灰分20～25%；所述粉煤粒径组成：煤粒径小于5毫米占30%，煤粒径5～25毫米占50%，煤粒径大于25毫米占20%；

进一步地：所述鼓风机为高压离心风机。

进一步地：所述真空泵为干式罗茨真空泵。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：由于采用了膜法富氧燃烧装置，合理地提升挥发窑中氧浓度并提高粉煤燃烧效率，以富氧改善挥发窑煤粉的燃烧过程，并回收富氧制备过程中的压缩热能（富氧空气温度120～150度），大幅降低了燃料耗用，提高了有价金属的挥发率。

以国内某厂150t/d锌渣挥发窑为例，富氧助燃（流量6000Nm^3/h，浓度28%）和空气助燃比较，得出的综合应用效果如下表：