一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法技术

本发明专利技术公开了一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法，该方法包括以下步骤：（1）将硫酸钠（芒硝或元明粉）送入回转窑进行干燥并提温；（2）将步骤（1）中得到的热焙砂与还原剂配料混合；（3）电炉还原熔炼；（4）将步骤（3）得到的粗硫化钠送入水溶系统进行水溶；（5）结晶生产硫化钠。本发明专利技术能够解决目前的硫化钠的生产方法中存在的化料速度慢，容易造成硫化钠产品的二次氧化，需要加入含铁、含镍等催化剂促进硫酸钠还原反应，而使产品质量变差，容易出现有物料熔融粘壁、反应不能彻底和导致出料困难，电耗较高，电炉还原产生的烟气含水较多，酸性较强，对余热锅炉腐蚀、粘结严重系统整体的热利用率较低问题。系统整体的热利用率较低问题。系统整体的热利用率较低问题。

【技术实现步骤摘要】
一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法


[0001]本专利技术涉及冶炼工艺
，特别涉及一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法。

技术介绍

[0002]目前工业应用中主要采用反射炉法、回转窑法、传统电炉还原熔炼三种火法工艺从硫酸钠还原制取硫化钠。主要工艺流程为：反射炉工艺1：反射炉工艺流程为：硫酸钠
→
与还原剂配料
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反射炉熔炼
→
堰口排放水溶
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结晶生产硫化钠。
[0003]硫酸钠经过与还原剂进行配料，通过料车加入反射炉中进行还原熔炼，熔炼后的硫化钠熔体通过堰口排放进入水溶系统，硫化钠水溶液再蒸发结晶得到硫化钠晶体。
[0004]回转窑工艺2：硫酸钠
→
与还原剂配料
→
回转窑还原
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水溶
→
结晶生产硫化钠。
[0005]硫酸钠经过与还原剂进行配料，通过计量皮带加入回转窑中进行还原熔炼，熔炼还原后的硫化钠通过落入进入水溶系统，硫化钠水溶液再蒸发结晶得到硫化钠晶体。
[0006]传统电炉工艺3：硫酸钠
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与还原剂配料
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电炉还原熔炼
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堰口排放水溶
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结晶生产硫化钠。电炉烟气
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余热锅炉
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收尘器
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脱硫脱硝
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排空。
[0007]通过生产实践，发现工艺1、工艺2和工艺3存在着以下方面的问题：（一）工艺1:（1）反射炉工艺处理硫酸钠是间断、批量加料，而由于硫酸钠还原过程是强吸热过程，硫酸钠和还原剂的混合物料通过料车加入反射炉后，料堆处出现了冷区，化料速度慢；（2）反射炉属于辐射加热，不能有效对反应料堆进行加热，热能利用低，进一步加剧了化料，速度慢，进而在加料区形成冻结和料堆；（3）反射炉采用天然气燃烧加热，炉膛始终处于微氧化气氛，容易造成硫化钠产品的二次氧化，造成不可逆的产品质量影响。
[0008]（二）工艺2:（1）回转窑还原温度在650℃以下，需要加入含铁、含镍等催化剂促进硫酸钠还原反应，而使产品质量变差；（2）回转窑还原温度在750℃～800℃，此时转化率提高，不需再加催化剂，但反应过程随着硫化钠含量的增加，始终绕不过硫化钠
‑
硫酸钠混合物的最低共熔点665℃而出现有物料熔融粘壁、反应不能彻底和导致出料困难等问题；（3）气固反应物料接触不均匀，产品稳定性差、质量无法保证。
[0009]（三）工艺3：（1）冷态下的硫酸钠配料进入电炉还原熔炼，存在电耗较高，经济性较差问题；
（2）电炉还原产生的烟气进入余热锅炉，由于烟气中含水较多，酸性较强，对余热锅炉腐蚀、粘结严重；系统整体的热利用率较低，在一些厂区，锅炉余热回收的蒸汽无法有效利用。

技术实现思路

[0010]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法，针对目前的硫化钠的生产方法中存在的化料速度慢，容易造成硫化钠产品的二次氧化，需要加入含铁、含镍等催化剂促进硫酸钠还原反应，而使产品质量变差，容易出现有物料熔融粘壁、反应不能彻底和导致出料困难，电耗较高，电炉还原产生的烟气含水较多，酸性较强，对余热锅炉腐蚀、粘结严重系统整体的热利用率较低的问题。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法，包括以下步骤：（1）将硫酸钠（芒硝或元明粉）送入回转窑进行干燥并提温，回转窑将物料水分干燥至小于1%，并将物料从常温提升至450℃，得到热焙砂；（2）将步骤（1）中得到的热焙砂与还原剂配料混合，还原剂配料量为15%，之后在密闭贫氧状态下（氧气浓度≤2%）转运入电炉；（3）电炉还原熔炼，电炉熔炼温度控制在1100
‑
1200℃之间，进行还原反应，得到粗硫化钠，其中，还原过程产生的含CO高温烟气通入二次燃烧室燃烧，所产生的热能通入回转窑中进行再次利用；（4）将步骤（3）得到的粗硫化钠送入水溶系统进行水溶，得到硫化钠溶液：（5）结晶生产硫化钠，将硫化钠水溶液蒸发结晶得到硫化钠晶体。
[0012]其中，所述步骤（2）中，物料是通过刮板机或密闭贫氧状态转运设备转运入电炉。
[0013]其中，所述步骤（2）中，还原剂为无烟煤，且碳量为热焙砂的15%。
[0014]其中，所述步骤（1）中，回转窑产生的烟气送入收尘器中进行除尘，最后经过脱硫脱硝之后，进行尾气排空。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术硫酸钠（芒硝或元明粉）在回转窑中干燥、提温，降低水分并提高入电炉物料的温度，从而降低电炉电单耗。芒硝或元明粉一般水分在20%
‑
30%之间，通过回转窑干燥，可降低至0.3%以内，入窑前的硫酸钠（芒硝或元明粉）温度为常温，回转窑可以把物料从常温提升至450℃；由于入炉物料温度较高，使得电炉处理一吨硫酸钠（芒硝或元明粉）比一般没有提温的工艺节约150kwh的用电量。回转窑干燥、提温的热能，来自电炉还原产生的含CO高温烟气，在二次燃烧室燃烧所燃烧产生的热能，实现电炉烟气热能的高效利用，一般的工艺没有用回转窑来提温，电炉烟气直接废弃。热焙砂与还原剂配料后，在密闭贫氧状态下（氧气浓度≤2%）转运入电炉熔炼，能够避免发生硫酸钠与碳和氧气的低温副反应。。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0018]如图1所示，一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法，包括以下步骤：（1）将硫酸钠（芒硝或元明粉）送入回转窑进行干燥并提温，回转窑将物料水分干燥至小于1%，并将物料从常温提升至450℃，得到热焙砂；（2）将步骤（1）中得到的热焙砂与还原剂配料混合，还原剂配料量为15%，之后在密闭贫氧状态下（氧气浓度≤2%）转运入电炉；（3）电炉还原熔炼，电炉熔炼温度控制在1100
‑
1200℃之间，进行还原反应，得到粗硫化钠，其中，还原过程产生的含CO高温烟气通入二次燃烧室燃烧，所产生的热能通入回转窑中进行再次利用；（4）将步骤（3）得到的粗硫化钠送入水溶系统进行水溶，得到硫化钠溶液：（5）结晶生产硫化钠，将硫化钠水溶液蒸发结晶得到硫化钠晶体。
[0019]其中，所述步骤（2）中，物料是通过刮板机或密闭贫氧状态转运设备转运入电炉。
[0020]其中，所述步骤（2）中，还原剂为无烟煤，且碳量为热焙砂的15%。
[0021]其中，所述步骤（1）中，回转窑产生的烟气送入收尘器中进行除尘，最后经过脱硫脱硝之后，进行尾气排空。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回转窑与电炉相结合的处理硫酸钠生产硫化钠的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将硫酸钠（芒硝或元明粉）送入回转窑进行干燥并提温，回转窑将物料水分干燥至小于1%，并将物料从常温提升至450℃，得到热焙砂；（2）将步骤（1）中得到的热焙砂与还原剂配料混合，还原剂配料量为15%，之后在密闭贫氧状态下（氧气浓度≤2%）转运入电炉；（3）电炉还原熔炼，电炉熔炼温度控制在1100
‑
1200℃之间，进行还原反应，得到粗硫化钠，其中，还原过程产生的含CO高温烟气通入二次燃烧室燃烧，所产生的热能通入回转窑中进行再次利用；（4）将步骤（3）得到的粗硫化钠送入水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾海龙，李祖如，李维舟，王海玉，董陇陇，于金龙，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：