流体床精矿焙烧中的氧气注入制造技术

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。

Oxygen injection in concentrate roasting of fluid bed

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体床精矿焙烧中的氧气注入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。
本专利技术涉及在流化床中焙烧金属硫化物料，诸如金属矿石。
技术介绍
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根本没有认识到本专利技术人已经发现的创新，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，在将本专利技术与美国专利号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。
技术实现思路
本专利技术在焙烧金属-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(D)将所述富氧氧化剂气体从所述空间通过所述分布板中的通道进料到所述进料区中的所述金属-硫化物料的下方及其中，同时将所述含氧气体从所述空间通过所述分布板中的不在所述进料区下方的通道进料。本专利技术的另一方面是一种改变流化床焙烧炉的操作的方法，在所述操作中将固体粒状金属-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，以及将含氧气体进料到所述分布板下方的空间中，所述方法包括(A)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(B)将所述富氧氧化剂气体从所述空间通过所述分布板中的通道进料到所述进料区中的所述金属-硫化物料的下方及其中，同时将所述含氧气体从所述空间通过所述分布板中的不在所述进料区下方的通道进料。附图说明图1是用于焙烧硫化矿石的工艺的流程图。图2是可用于实施本专利技术的焙烧炉的侧视剖视图。图3是图2的焙烧炉的俯视剖视图。具体实施方式本专利技术可用于加工金属-硫化物料，这是指含有一种或多种金属的一种或多种硫化物的固体粒状物料。优选的示例是金属的矿石和混合矿石。可以使用本专利技术加工的物料中通常存在的金属包括锌、铜、铅、铁、镍和钼。例如，当存在锌时，在存在氧的情况下焙烧时的主要总体反应是ZnS+1.5O2---->ZnO+SO2图1示出了可以利用本专利技术的典型加工过程(processingtrain)。金属-硫化物料通过进料口1进料到焙烧炉2中，在那里堆积为由分布板5支撑的床3。可用于实施本专利技术的焙烧炉可以具有一个进料口，如图所示，或者可具有一个以上的进料口(每个进料口都如图所示)。风箱4在分布板5下方。优选地，风箱4在分布板5下方构成单个未划分的整体空间，也就是说，不应存在将风箱4划分成一个以上空间的任何隔板或阻隔件。在这种优选的布置中，在风箱4空间中的任何地方的气体都不会被阻止进入本文所述的穿过分布板的通道。数十个或甚至数百个(数量取决于分布板的尺寸)通道6穿过分布板5延伸，以允许流化气体从风箱4流入焙烧炉2，并在存在床3的情况下流入床3。分布板通常每平方米分布板表面可含有约100个喷嘴。含氧气体7在鼓风机7A的作用下被进料到风箱4中，并以足够的动量流入、通过和流出通道6到床3中，该动量使气体传递到床3的物料中并使物料流化，其中气体中的氧气与床中的物料反应。含氧气体7通常是空气，并且可以是富氧空气或其他含有氧气的气流。含氧气体7的氧气浓度应在20.9体积％至40体积％的范围内，并且优选地在20.9体积％至28体积％的范围内。在操作中，含氧气体7中的氧气与硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焙烧金属-硫化物料的方法，所述方法包括/n(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；/n(B)将含氧气体进料到所述分布板下方的空间中；/n(C)将氧气浓度高于所述含氧气体的氧气浓度的氧气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/n(D)将所述富氧氧化剂气体从所述空间通过所述分布板中的通道进料到所述进料区中的所述金属-硫化物料的下方及其中，同时将所述含氧气体从所述空间通过所述分布板中的不在所述进料区下方的通道进料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 US 62/571838;20180924 US 16/1399491.一种焙烧金属-硫化物料的方法，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氧气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
(D)将所述富氧氧化剂气体从所述空间通过所述分布板中的通道进料到所述进料区中的所述金属-硫化物料的下方及其中，同时将所述含氧气体从所述空间通过所述分布板中的不在所述进料区下方的通道进料。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分布板下方的所述空间没有如下阻隔件，所述阻隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·J·玛哈内，A·F·阿卜杜勒瓦哈卜，J·C·莫萨里，W·科森斯，D·布尔多迪，O·图尔古特，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US