[发明专利]多膛炉无碳焙烧钼精矿工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶金技术领域，尤其是涉及一种多膛炉无碳焙烧钼精矿工艺及装置。

背景技术

钼是一种亲硫元素，辉钼矿(MoS₂)是钼的主要赋存状态。目前国内外应用的所有钼精矿约有96%都是采用焙烧的方法转化成氧化钼砂，即工业氧化钼。工业氧化钼与氨水反应，得到钼酸铵，通过焙烧法或者升华法又可得到高纯度的氧化钼，继续用氢气还原，最终可以得到纯度99. 98%的钼金属粉。

现有的钼精矿焙烧工艺主要有反射炉焙烧工艺、回转窑焙烧工艺、多膛炉焙烧工艺和流态化炉焙烧工艺。反射炉焙烧方式投资少，见效快，易操作，但是，机械化程度低，劳动强度大，钼损失多，间断性出入料，是一种落后的生产工艺，在大规模生产中已很少采用；流态化炉焙烧工艺具有氧化脱硫率高的优点，广泛用于硫化矿的冶炼生产，在国外有所应用，国内目前尚未应用；回转窑焙烧方式投资少，设备及工艺简单，但是，生产能力小，炉体寿命短，生产率低，焙砂含 MoO₂ 高，影响后续氨浸工序钼的提取率；多膛炉焙烧方式结构较为简单，机械化程度高，生产能力大，脱硫效果好，产品质量高，焙砂含硫量低，是目前国内外应用最为广泛的钼精矿焙烧工艺。

在多膛炉焙烧钼精矿工艺中，多膛炉一般由8～16层，焙烧时，钼精矿由炉顶加入第一层，并依次通过炉的各层，最终产品由底层排出。钼精矿通过多膛炉过程中，依次发生各种反应。以12层的多膛炉为例，顶部第1、2层及部分第三层，主要是挥发物料中的浮选剂和部分MoS₂的氧化，第3～5层主要是钼精矿氧化成MoO₂及部分MoO₂进一步氧化成MoO₃，第6～8层主要是MoO₂氧化成MoO₃，第9层以后则进一步脱硫。多膛炉炉膛内各层均安装有燃烧器，燃烧器使用天然气为原料，以使钼精矿发生各种反应；通过空气进口往炉膛送入空气，保证氧化过程可以维持。整个钼精矿的氧化、脱硫过程需要大量的氧气，为了更好的调节各层的温度，空气分别由各层上的空气进口进入，也可以通过工作门上的观察孔输入空气，一方面提供氧化，另一方面带走部分热量，以防止过热，通过设置空气进口或观察孔可以控制空气流入的量。多膛炉焙烧产生的高温烟气由炉膛两侧的烟道排出，烟气温度为480～530℃。高温烟气经收集后，进入表面冷却器，进行冷却降温，使烟气温度降至290～300℃，再送入后续的除尘、制酸工序，进行无害化处理。表面冷却器热交换后产生的高温热空气被直接排空。

多膛炉焙烧钼精矿过程中，天然气加热需要助燃空气，钼精矿的氧化、脱硫过程需要大量的富氧空气，现有的多膛炉焙烧工艺是将常温空气直接送入多膛炉炉膛内，容易造成炉床炉料的板结，炉料板结会导致多膛炉中心搅拌轴上配装的耙臂的耙齿磨损，增加维修成本；常温空气由多膛炉各层上的空气进口进入炉膛内，会使钼精矿由空气进口造成流失，影响钼精矿焙烧的回收率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种多膛炉无碳焙烧钼精矿工艺及装置，其能够将现有技术中的多膛炉焙烧钼精矿生产过程中大量流失浪费的热能再次利用，从而降低多膛炉焙烧钼精矿生产过程中燃料的消耗，直至实现完全不需要消耗天然气燃料的无碳焙烧生产。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种多膛炉无碳焙烧钼精矿工艺，其包括以下步骤：

（1）、钼精矿由炉顶进入多膛炉炉体内，依次通过多膛炉的各层，与经由多膛炉各层上的空气进口或工作门上的观察孔供入的常温空气中的氧充分反应，生成三氧化钼，三氧化钼由多膛炉炉底排出，多膛炉焙烧过程各层产生的高温烟气由炉膛前后两侧的烟气收集管道排出，烟气温度为480～530℃；高温烟气通过连接管道进入表面冷却器内，经由表面冷却器外部设置的冷却风机，进行强制风冷降温，使烟气温度降至290～300℃，降温后的烟气再进入除尘、制酸工序；

（2）、多膛炉焙烧产生的高温烟气在表面冷却器内与空气热交换后，表面冷却器的排气口排出高温空气；高温空气分为两路，一路经由第一管道及第一管道上设置的排空阀排入大气，另一路经第二管道及第二管道上设置的引风阀分别进入多膛炉炉膛左右两侧设置的主供气管道中；主供气管道中的高温空气再经主供气管道上设置的若干个支管道进入多膛炉内各层，高温空气中的氧与依次通过多膛炉各层的钼精矿充分反应，生成三氧化钼；三氧化钼由多膛炉炉底排出，多膛炉焙烧产生的温度为480～530℃的高温烟气由炉膛前后两侧的烟气收集管道排出，继续重复前述的过程；