[发明专利]流体床精矿焙烧中的氧气注入

说明书

将氧气注入流化床矿石焙烧炉的风箱中以形成氧气含量升高的流化和氧化气流，所述气流仅被进料到进料要流化的矿石的进料区中。

相关申请

本申请要求2017年10月13日提交的美国临时申请序列号62/571,838的权益，该临时申请以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及在流化床中焙烧金属硫化物料，诸如金属矿石。

背景技术

通常，用于硫化物物料的流化床焙烧的方法在技术上和商业上是已知的。将原料(精矿)进料到焙烧炉中，在焙烧炉中它们在流化床中被流化，流化床通过使空气向上穿过炉栅或分布板来保持，炉栅或分布板结合有许多穿过炉栅或板的空气喷嘴。流化气体(通常是空气)含有氧气，氧气与硫化物料反应，以将硫化物转化为氧化物。流化床的深度通过将经焙烧的精矿以床上溢流或底流的形式取出来而控制。气体在穿过床并使床流化之后，可能含有较细的粒子，这些粒子被夹带在气流中，并且随后通过已知的技术诸如过滤器或静电除尘器从气体中分离。来自床的气体含有二氧化硫，因此通常将该气体送至硫酸厂。经焙烧的产物通常称为锻烧产物。物料中硫化化合物的氧化是自热的，并且氧化反应中可获得过量的热。在流化床焙烧炉中加工的硫化矿物的示例包括含有锌、铜、铅、铁、镍和钼的硫化物的物料。

可能希望的是，在炉栅或分布板上的不同位置处，能与硫化物料相互作用的氧气的量是不同的，例如，以便能够处理更接近和更远离硫化物料进料区的床物料的不同特性。

改变传递到硫化物料床中的氧气量的现有技术通常改变穿过炉栅或分布板的通道的数量和/或改变穿过炉栅或分布板的通道的尺寸，穿过所述炉栅或分布板，含氧气体从床下方的空间被进料到床中。因此，当需要在床的一个区域提供较高的氧气含量时，相对于将含氧流化气体进料到床的其他区域的通道的数量和/或通道的尺寸，可以提供更多的通道和/或提供更大的通道。

该技术在美国专利号7,044,996中有描述，该专利教导了在将床物料进料到焙烧炉中所处的区域(进料炉栅)附近的缺氧可以通过增加进料炉栅附近的气体喷嘴的数量，并且通过在进料炉栅附近使用相比于用于在炉栅其余部分进料气体的气体喷嘴的数量和气体喷嘴的尺寸更大的气体喷嘴来弥补。本专利将这些作为增加在进料炉栅处进料的气体的“氧气含量”的技术来提及，但是显然本专利通过“氧气含量”来表示进料至炉栅上的一个区域或另一个区域的氧气的总量。美国专利号7,044,996根本没有认识到本发明人已经发现的创新，即相对于穿过其他通道进入床的其他区域中的流化气体的实际氧气浓度，增加穿过选定的有限数量的通过炉栅的通道的流化气体的实际氧气浓度。特别地，在将本发明与美国专利号7,044,996的公开内容进行比较时，可以看出美国专利号7,044,996不含任何提供这种穿过炉栅中的各种开口的变化的氧气浓度的公开内容，也不含任何可以如何实现提供这种变化的氧气浓度的公开内容。相反，美国专利号7,044,996仅教导了使用仅一种气态含氧流化气体穿过炉栅中的通道的每一个通道。

发明内容

本发明在焙烧金属-硫化物料的方法中实现了本文所述的许多优点，所述方法包括

(A)将固体粒状金属-硫化物料进料到具有分布板的焙烧炉中，所述分布板支撑进料到所述焙烧炉中的固体粒状物料，其中所述物料被进料到包括小于所述分布板的整个上表面的在所述分布板上方的进料区中，其中所述焙烧炉包括在所述分布板下方的空间，并且其中通道穿过所述分布板存在，所述通道具有通向所述空间的入口并且具有在所述进料区中的在所述分布板的上表面中的出口，并且其中通道穿过所述分布板存在，所述通道具有通向所述空间的入口并且具有不在所述进料区中的在所述分布板的上表面中的出口；

(B)将含氧气体进料到所述分布板下方的空间中；

(C)将氧气浓度高于所述含氧气体的氧气浓度的含氧富集气体注入所述空间的在所述进料区下方的区域中，并且在所述区域中使所述含氧富集气体与含氧气体混合以在所述区域中形成富氧氧化剂气体；以及