本发明专利技术公开了一种强化高硫硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺及其装置，通过设计沸腾焙烧炉，包括炉型、沸腾炉给料装置、强化沸腾炉内气流分布、沸腾炉内引入二次风及选择风帽材质，强化硫铁矿充分氧化成二氧化硫及三氧化二铁，降低硫酸渣含硫量，提高硫资源利用率，制取更多硫酸；提高硫酸渣铁品位，提供优质炼铁原料，从而为实现硫铁矿中硫和铁两种有价元素提供良好条件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺，特别是涉及一种强化高硫硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺，本专利技术还涉及实现该强化高硫硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺的装置。
技术介绍
硫铁精矿是重要的硫酸化工原料，主要产于硫铁矿矿床，此外，有色金属矿中也大量伴生硫铁矿。通过选矿工艺富集生产高品位的硫精矿，用于焙烧制硫酸，硫酸渣铁品位高、硫、铜等有害元素含量低时可通过烧结或球团工艺，用于生产炼铁原料烧矿或球团矿。 2007年我国生产硫酸6800多万吨，其中采用硫铁矿制酸2500万吨，排放硫酸渣2200万吨。因此，硫铁精矿资源的利用首道工序是焙烧脱硫，利用焙烧烟气制取硫酸。焙烧工艺效果的好坏直接决定硫铁矿中硫的利用率及硫酸渣的铁品位和对后续炼铁原料生产的影响。目前，常规焙烧工艺是沸腾炉焙烧脱硫。但是铜陵有色集团冬瓜山硫铁精矿是从选铜尾矿中浮选回收的副产物，其性质很特殊，其中含有48%的磁黄铁矿，具有粒度细、发热量高的特点，常规的沸腾焙烧炉难以适应这种硫铁精矿的工业化生产，易带来结炉和温度不好控制及硫酸渣含硫高、铁品位低等难题，严重影响硫和铁的有效利用。可是大量的硫铁精矿若作尾砂堆存处理，一则是占场地太大；二则在堆放过程中容易自燃有安全隐患并造成环境影响；三则堆放中遇到雨水将形成大量的酸性水，会对周围的环境造成很大污染；四则造成硫铁精矿中大量硫铁资源的浪费。因此，依据循环经济理念，提出对冬瓜山铜矿副产的硫铁精矿加以处理，提炼其中的硫、铁资源，既处理了尾砂，又保护了环境，提高了资源利用率同时也促进了企业效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种焙烧脱硫率高，硫酸产量高，硫酸禮:的铁品位闻和降低硫含量，为闻炉冶炼提供优质炉料的强化闻硫硫铁精矿沸腾炉倍烧工艺。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种实现焙烧脱硫率高，硫酸产量高，硫酸禮的铁品位闻和降低硫含量，为闻炉冶炼提供优质炉料的强化闻硫硫铁精矿沸腾炉倍烧工艺的装置。为了解决上述第一个技术问题，本专利技术提供的强化高硫硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺，原料工序通过行车抓料合理配比的硫精砂，通过定量给料，由抛料机向沸腾炉设置的两个加料口抛料，为防止出现沸腾炉内布料不均、靠近进料口处料多堆积的现象，沸腾炉风室分为前后风室，通过阀门分别控制两个风室的进风量，使靠近进料口的小风室内风压增加，这样可以使硫精砂在流化床的分布更加均匀；在沸腾炉内硫精砂与来自炉底空气鼓风机的空气进行混合沸腾焙烧，通过焙烧反应生成含质量SO2 12 13. 4%、温度900 930°C，含矿尘300 365mg/Nm3的高温烟气和温度800 850°C的炉渣，炉渣连续地从沸腾炉的溢流口溢流到排渣系统，使沸腾炉保持一定的流化床高度，沸腾层的温度通过设置在沸腾炉流化床的冷却管束进行间接换热来控制；炉气经强制循环余热锅炉回收部分热量温度降至< 350°C，然后依次通过旋风收尘器和电除尘器，使炉气中含尘含量降至< 0. 20g/Nm3后进入硫酸系统烟气净化工段；由焙烧炉排除的热渣经过冷却滚筒降温后与余热锅炉、旋风除尘器排出的渣进增湿滚筒，喷水降温增湿后由皮带输送至球团原料工序，电除尘器排出的渣由气力输送仓式泵送至球团原料工序；沸腾焙烧炉设计参数如下焙烧温度750 900°C，焙烧强度7. 9 10. 4t/d m2，沸腾床气速0. 67 0. 81m/s,焙烧风量70000 98000NM3/h, 二次风量0 28000NM3/h，处理硫铁精矿量1100 1140t/d，烧渣含硫低于0. 6%。为了解决上述第二个技术问题，本专利技术提供的实现强化高硫硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺的装置，包括焙烧沸腾炉，所述的焙烧沸腾炉的炉膛上部设有扩大段，所述的焙烧沸腾炉的风室内增设有气体预分布板且气体预分布板将所述的风室分为前风室和后风室。 所述的焙烧沸腾炉采用抛料的进料方式。所述的焙烧沸腾炉的风帽采用等边三角形排法；最外侧2-3圈采用同心圆排列。所述的焙烧沸腾炉的过渡段添加有二次风管。采用上述技术方案的强化高硫硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺及其装置，硫铁精矿在沸腾炉内进行焙烧是一个自热过程，通过硫化铁与空气中的氧反应，生成二氧化硫和氧化铁。二氧化硫进入烟气，用于制取硫酸，氧化铁则用于生产炼铁原料或其它产品。硫铁矿氧化放出大量的热量，维持脱硫反应的需要。但是，若硫铁精矿含硫高、粒度细，则氧化速度很快，炉内温度升高过快，易产生熔化，甚至结炉。硫铁精矿含硫越高、粒度越细，反而导致硫酸渣含硫升高、铁品位降低。降低硫资源的利用率，硫酸渣难以用做炼铁原料。本专利技术通过设计新型沸腾焙烧炉，包括设计炉型、研制沸腾炉给料装置、强化沸腾炉内气流分布技术、沸腾炉内引入二次风及选择风帽材质，强化硫铁矿充分氧化成二氧化硫及三氧化二铁，降低硫酸渣含硫量，提高硫资源利用率，制取更多硫酸；提高硫酸渣铁品位，提供优质炼铁原料，从而为实现硫铁矿中硫和铁两种有价元素提供良好条件。本专利技术的优点和积极效果常规沸腾炉不能正常焙烧高硫细粒硫铁精矿(粒度为95. 6%-74 U m，含量硫37-40%)。与常规焙烧硫铁矿制酸相比，硫酸渣含硫量由0. 9%下降到0. 5%左右，铁精矿品位由58%左右提高到62%左右，焙烧强度由5. 5t/d m2提高到8. 4t/d m2以上。杜绝了微细粉尘在后续工序的二次燃烧造成烧结而导致锅炉烧损变形、烟道堵塞等危险。铜陵有色800kt/a制酸装置自投料试运行平稳，很快达产达标。烧渣是生产铁矿球团的优质原料，利用该渣为原料的球团生产线已投入正常生产。附图说明图I是本专利技术的装置结构示意图。图2是本专利技术的装置的风室内的气体预分布板的结构示意图。图3是本专利技术的装置的风帽分布的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。设计规模确定为两套400kt/a硫酸装置组成，焙烧工艺流程为原料工序通过行车抓料合理配比的硫精砂，通过定量给料，由抛料机向单台138m2沸腾炉设置的两个加料口抛料，为防止出现沸腾炉内布料不均、靠近进料口处料多堆积的现象，沸腾炉风室分为前后风室，通过阀门分别控制两个风室的进风量，使靠近进料口的小风室内风压增加，这样可以使硫精砂在流化床的分布更加均匀。在沸腾炉内硫精砂与来自炉底空气鼓风机的空气进行混合沸腾焙烧，通过焙烧反应生成含质量SO2 12 13. 4%、温度900 930°C，含矿尘300 365mg/Nm3的高温烟气和温度800 850°C的炉渣。炉渣连续地从沸腾炉的溢流口溢流到排渣系统，使沸腾炉保持一定的流化床高度。沸腾层的温度通过设置在沸腾炉流化床的冷却管束进行间接换热来控制。炉气经一台强制循环余热锅炉回收部分热量温度降至< 350°C，然后依次通过旋风收尘器和电除尘器，使炉气中含尘含量降至< 0. 20g/Nm3后进入硫酸系统烟气净化工段。由焙烧炉排除的热渣经过冷却滚筒降温后与余热锅炉、旋风除尘器排出的渣进增 湿滚筒，喷水降温增湿后由皮带输送至球团原料工序，电除尘器排出的渣由气力输送仓式泵送至球团原料工序。参见图I和图2，焙烧沸腾炉2的炉膛上部设有扩大段1，焙烧沸腾炉的扩大段I设有二次风管15，焙烧沸腾炉2的风室内增设有气体预分布板8且气体预分布板8将风室分为前风室9和后风室6，一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐五七，左永伟，朱德庆，徐光泽，李启厚，潘建，汪爱民，徐洁书，沈涛，王国贤，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团控股有限公司铜冠冶化分公司，中南大学，
类型：发明
国别省市：
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