[发明专利]矿物炼前处理的沸腾焙烧工艺及其设备

说明书

本发明涉及一种矿物炼前处理工艺及其所采用的设备。特别适用于处理粒度分布宽，可燃物质不足的锡精矿，也适用于其它矿物的脱杂处理。

锡精矿炼前处理，国外普遍采用多膛炉或回转窑焙烧，炉床能力约300公斤/米²·天，脱硫效率86%，脱砷效率86%，国内使用的沸腾炉，炉床能力约10吨/米²·天，脱硫效率大于90%，脱砷效率约85%，铅和锑的脱除率在约60%。现有的沸腾炉只适应于处理粒度较大（100目占50%以上）的精矿，而难于适应粒度变化范围较大并且粒度较细的物料。现有的炉型结构在焙烧物料时炉底容易出现沉积结块现象、直接影响了焙烧脱杂的效果。例如、在焙烧粒度为-200目占45-55%的精矿时，焙烧得的烟尘含砷量低，从而降低了砷的回收率和金属的直收率。另外、物料入炉前还需进行配料作业，将燃料和矿物充分混合均匀才能入炉，对燃料的质量要求较高，焙烧时燃料和矿物容易产生偏析，料层温度及气氛难以达到均匀稳定。

本发明的目的在于提供能够解决细粒精矿在沸腾焙烧过程中物料结块及大颗粒料沉积的问题，从而提高焙烧脱除杂质的效率;并且省去物料入炉前的配料作业，扩大燃料煤的使用种类，提高燃料利用率的沸腾焙烧工艺和该工艺所采用的设备。

本发明的技术构成是，采用这样一种工艺和设备，使燃料燃烧和精矿脱杂分别处在两个不同的沸腾床层中进行，因而，物料入炉前不需混料，燃料和矿物料分别从两个层床的进料口加入，煤在燃煤沸腾床内燃烧，由燃煤产出的含CO和CO₂气体及热量自下而上通过焙烧床层的矿物料，使得炉气与精矿物料有良好的接触机会，不仅为焙烧床提供适合于脱除矿物中杂质的炉气成份，同时还给焙烧床层炉料提供热源，使沸腾焙烧床层炉料的横截面温度及气氛较为均匀稳定，使矿物的焙烧脱杂效果得到改善。

本发明所采用的具体工艺条件为：焙烧温度为850-900℃，焙烧时间80-90分钟，炉气直线速度0.1-0.11米/秒，炉气成份为CO₂15-18%，O₂0.1-5%，CO0-2%，燃烧室内压力195-465毫米水柱，炉顶压力0--1毫米水柱。

本发明所提供的沸腾焙烧炉型结构包括：由沸腾燃烧室〔6〕、沸腾焙烧室〔13〕、分上下两个床层，炉体为锥形结构，空气分配室〔4〕、滤灰装置〔10〕，滤灰装置中装有耐火材料球，和密闭排渣装置〔2〕等组成双层锥体沸腾焙烧炉体〔15〕。排渣装置设在与给料口相对的燃烧室炉壁上，焙烧矿物通过溢流口和溢流管道〔12〕排出，该溢流口位于焙烧沸腾床层之间。炉子上安装有操作观察孔〔11〕和烟道口〔18〕，加矿口〔19〕设在炉顶。为了提高热能利用率和减少燃料消耗，防止炉渣带走大量的热量，最好采用封闭式排渣，整个炉子的辅助设施还有进风管〔1〕和〔9〕、螺旋给煤装置〔5〕、沸腾炉体外与保温层之间装有可供启动炉子用的辅助加热圈〔7〕和〔14〕、保温层〔8〕和〔16〕，以及外壳〔17〕和支架〔3〕等。

由于采用本发明所提供的工艺及其设备，将燃料的燃烧与焙烧矿的作业过程分别在上下两个不同的炉床内进行，因而使物料入炉前不需进行配料，直接将燃料和矿物料分别加入不同的床层，可使燃料煤的粒级分布范围放宽，扩大燃煤的使用效率，并且减少了灰渣对锡焙砂的污染，从而提高了焙砂的质量。

采用本发明的炉型结构特点，可使炉内温度分布均匀、稳定，炉气与焙烧矿之间能获得良好的接触机会，改善了换热过程，解决了大颗粒物料的沉积及结块的问题。

下面结合具体实例详细说明本发明的操作步骤及工作原理。

实施例1

图1是在本发明所采用的沸腾焙烧炉的示意图。它由进风管〔1〕和〔9〕、集渣斗〔2〕、支架〔3〕、空气分配室〔4〕、螺旋进煤装置〔5〕、沸腾燃烧室〔6〕，辅助加热圈〔7〕和〔14〕、保温层〔8〕和〔16〕、滤灰装置〔10〕、操作观察孔〔11〕、溢流口和溢流管道〔12〕、沸腾焙烧室〔13〕、炉体〔15〕、外壳〔17〕、烟道口〔18〕和加矿口〔19〕组成。