【技术实现步骤摘要】
本技术涉及本技术属于含锡物料烟化炉硫化-还原，更具体的说是涉及一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置。
技术介绍
1、随着锡矿原料含锡品位逐年降低、成分日趋复杂，对含锡物料的处理技术提升也是迫在眉睫。而烟化炉作为广泛应用于含锡物料硫化挥发处理的设备，已超过半个世际，并积累了极其成熟而丰富的生产操作经验。一直以来，行业里对含锡物料的硫化挥发药剂，基本以硫铁矿(也叫黄铁矿)为主，这主要也是基于硫铁矿来源广泛，采购价格也比较便宜。
2、硫铁矿作为烟化炉硫化挥发药剂，通常是通过烟化炉的炉顶皮带，投入至烟化炉内，与炉内高温熔体发生硫化反应，硫铁矿中的硫与氧化锡(sno2、sno)发生反应，主要反应如下：
3、2(fes2)+o2＝2(feo)+4(s) (1)
4、(sno2)+2(s)＝sns(g)+so2(g) (2)
5、2(feo)+sio2＝2feo·sio2 (3)
6、总反应为：2(fes2)+o2+2(sno2)+sio2＝2feo·sio2+2sns(g)+2so2(g) (4)
7、2(sno)+3(s)＝2sns(g)+so2(g) (5)
8、总反应为：2(fes2)+2o2+2(sno)+sio2＝2feo·sio2+2sns(g)+2so2(g)(6)
9、反应(1)为硫铁矿的高温氧化，释放出液态单质硫(s)和(feo)，(feo)将与石英砂sio2发生造渣反应(3)生成铁橄榄石相2feo·sio2；而
10、sns(g)+2o2＝sno2(s)+so2(g) (7)
11、锡将以二氧化锡的固体形态sno2(s)收集于表冷器和布袋收尘器内，作为后续冶炼流程回收使用的原料。
12、然而，从上述总反应(4)和(6)可以看出来，硫铁矿中的硫利用率不高，同样2个分子的硫铁矿与两种不同形态的氧化锡(sno2、sno)发生反应，均分别释放出2个分子的二氧化硫气体so2(g)，为进一步提高硫铁矿中硫的利用率，冶炼厂常常还需要补充一定量的粉煤(即碳c)，上述总反应(4)和(6)合并粉煤(即碳c)将发生以下反应：
13、2(fes2)+o2+4(sno2)+sio2+4c(s)＝2feo·sio2+4sns(g)+4 co2(g) (8)
14、2(fes2)+2o2+4(sno)+sio2+3c(s)＝2feo·sio2+4sns(g)+3co2(g) (9)
15、补充的粉煤在烟化炉内不仅参与完成(8)和(9)的硫化挥发反应，还有部分与炉内氧气发生燃烧放热反应，补充高温熔体保持良好流动性以及相关化学反应所需要的热量，即粉煤中的碳起了参与硫化反应和燃烧放热双重作用。
16、尽管如此，烟化炉对含锡物料硫化挥发过程将发生上述反应，但通常工厂采购的硫铁矿中还含有至少10％质量分数比的水分，该水分很难再经过脱水干燥处理，否则将导致硫铁矿中的硫被蒸发水夹带损失，这对冶炼厂来说也是很不经济的，而该水分伴随硫铁矿进入烟化炉内后，在高温条件下，将发生以下反应：
17、(fes2)+2h2o＝2h2s(g)+(feo) (10)
18、上述反应释放出来的硫化氢气体h2s(g)将很快从熔池内逃逸进入烟气中，除了少量硫化氢气体h2s(g)在高温区发生氧化燃烧生成二氧化硫和水外，大部分硫化氢气体h2s(g)是不参与其他反应的，这就直接导致了硫铁矿中的硫利用率不高，从反应(10)可以计算出，10％质量分数比的水分将消耗33.3％质量比的硫铁矿，这将直接导致冶炼经济指标不理想。此外，烟气中残留的硫化氢气体h2s(g)还将影响后续烟气制酸或脱硫处理，处理不当将导致尾排气含“臭鸡蛋”味较重，污染大气。
19、为此，本技术提出一种直接使用液态硫磺作为硫化剂来挥发烟化炉含锡物料使用的方法，以探索使用硫磺做硫化剂替代黄铁矿，避免上述技术问题，解决了使用管道气力输送粉状硫磺容易堵塞管道的技术难题。经查询，目前国内仅粗锡精炼、粗铅精炼、粗镍精炼脱杂过程，为脱除铜杂质，国内大部分行业均有使用颗粒硫磺加入高温粗金属中，硫磺中的硫与杂质铜发生反应生成不溶解的固态硫化铜，而固态硫化铜在降温过程将凝析出来，凝析出来的硫化铜经捞渣后分离，从而实现杂质铜脱除。但该颗粒硫磺基本上都是从高温粗金属熔体表面加入进去，经搅拌后卷入熔体内部参与反应。然而，在烟化炉对含锡物料硫化挥发处理，直接使用硫磺作为硫化剂加入熔池内，如果通过炉顶皮带向熔池投加硫磺，那么硫磺将在落入熔池过程中受高温及氧化气氛的作用，很容易在248℃以上发生燃烧而直接生成了二氧化硫，可能仅有少量颗粒硫磺能落入熔池内参与硫化反应，这将直接导致颗粒硫磺的有效利用率严重不足；国内少数企业也有使用颗粒硫磺，经管道气力输送喷射进熔池内进行硫化反应，但颗粒硫磺输送管道在连续使用一段时间后，细颗粒硫磺逐渐粘结在管道内壁上，进而颗粒硫磺输送管道的有效孔径越来越小，从而难免堵塞管道，导致了颗粒硫磺的输送不畅，从而影响正常的生产作业，此外，管道内壁粘结的细颗粒硫磺硬度较高，清理难度也大，此将增加颗粒硫磺管道的清理难度和工作量。烟化炉熔炼或其他熔池熔炼技术及装备，使用液态硫磺做硫化剂直接喷射入高温熔池内的研究及工业化应用，国内外相关行业尚未见到报道。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种使用液态硫磺直接喷射烟化挥发含锡物料的装置，确保硫化剂液态硫磺的管道输送顺畅、不堵塞，液态硫磺给料速度的准备控制，避免颗粒硫磺直接燃烧的浪费和颗粒硫磺直接喷射易堵塞管道的技术难题，烟化炉颗粒硫磺与粉煤烧嘴合理位置的设置，确保硫化-还原联合反应的充分进行，实现液态硫磺与粉煤的最佳经济指标的控制。
2、为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
3、一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，包括：
4、颗粒硫磺筛分及皮带输送系统、颗粒硫磺熔化保温罐、液态硫磺抽吸泵、液态硫磺输送管道、粉煤输送喷吹系统、烟化炉、炉渣水淬系统、余热锅炉、表冷器、布袋收尘器以及烟化炉烟气管道；
5、其中，所述颗粒硫磺筛分及皮带输送系统设置于所述颗粒硫磺熔化保温罐上方的一侧；
6、所述液态硫磺抽吸泵与所述颗粒硫磺熔化保温罐连接，并垂直贯穿至所述颗粒硫磺熔化保温罐内部；
7、所述液态硫磺抽吸泵、液态硫磺输送管道、烟化炉、余热锅炉、表冷器、布袋收尘器以及烟化炉烟气管道依次连接；
8、所述粉煤输送喷吹系统和所述炉渣水淬系统分别与所述烟化炉连接。
9、优选的，所述颗粒硫磺筛分及皮带输送系统包括：
10、颗粒硫磺锥形料斗、锥形料斗振动器、一次筛网、二次筛网、锥形料斗下料阀门、中间料仓、中间料仓振动器、中间仓下料阀门、差减法称本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述颗粒硫磺筛分及皮带输送系统包括：
3.根据权利要求2所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述颗粒硫磺熔化保温罐设置有保温罐温度计、液位计、红外加热熔化器和下料斗；
4.根据权利要求3所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述液态硫磺输送管道的出口端为倒V字形结构；所述液态硫磺输送管道设置有液态硫磺流量计、输送管道压力计、红外加热器、吹扫氮气管、逆止阀，温度计；
5.根据权利要求4所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述粉煤输送喷吹系统包括粉煤罐和粉煤输送管道；
6.根据权利要求5所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述烟化炉包括：液态硫磺喷射烧嘴、粉煤喷吹烧嘴、炉侧液体炉渣进料溜槽、炉顶进料口、烟化炉体、温度监测器、观察孔和放渣口；
7.根据权利要
8.根据权利要求7所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，还包括：烟气监测器以及二次风阀门和卸尘器；
...【技术特征摘要】
1.一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述颗粒硫磺筛分及皮带输送系统包括：
3.根据权利要求2所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述颗粒硫磺熔化保温罐设置有保温罐温度计、液位计、红外加热熔化器和下料斗；
4.根据权利要求3所述的一种液态硫磺直接喷射入烟化炉内硫化挥发的装置，其特征在于，所述液态硫磺输送管道的出口端为倒v字形结构；所述液态硫磺输送管道设置有液态硫磺流量计、输送管道压力计、红外加热器、吹扫氮气管、逆止阀，温度计；
5.根据权利要求4所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁海滨，唐都作，徐万立，谢云华，
申请(专利权)人：云南锡业股份有限公司锡业分公司，
类型：新型
国别省市：
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