[发明专利]一种劣质煤提钒富氧焙烧的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及钒主要以类质同象形式存在于硅酸盐晶格中的劣质煤提钒生产领域，尤其涉及一种劣质煤提钒富氧焙烧的方法及装置。

背景技术

劣质煤提钒技术难点就是尽可能将矿物中的三价低价钒氧化成五价的高价钒，选择劣质煤提钒的生产工艺主要取决于钒在劣质煤矿石中的赋存状况。若劣质煤中的钒主要以吸附形式存在，则可选用湿法工艺提钒，通过对劣质煤用酸或碱溶液直接浸出可使钒以各种钒酸根离子的形式溶解在溶液中；若劣质煤中的钒主要以类质同相形式存在于硅酸盐矿物晶格中，此类劣质煤矿石很难直接用湿法工艺浸出钒，可采用火法工艺通过氧化焙烧的方法破坏晶体结构，使赋存于晶格中的五价钒转化为易浸出的钒酸盐，达到含钒化合物从固体形态当中转移到溶液的目的。

现有的富氧焙烧提钒技术普遍存在燃烧不充分、氧化不彻底的情况。同时对高温余热不能高效的利用，浪费余热资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种劣质煤提钒富氧焙烧的方法及装置，通过采用一次富氧、二次富氧及二次富氧入口向下倾斜的焙烧方法，实现调节进入竖式移动床内富氧量及其流动状态的目的，确保将劣质煤中三价钒完全氧化为可溶于酸的五价钒。富氧氧化焙烧产生的800℃高温烟气余热采用余热锅炉生产蒸汽的方法回收，保证了高温烟气余热资源的高效利用。与余热锅炉换热后的烟气进一步用于物料的预热，实现余热资源的合理分配和梯级利用。竖式移动床一次富氧入口和煤渣出口的相邻设置，一次富氧和煤渣进行气固换热实现了一次富氧预热和煤渣降温的双重目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种劣质煤提钒富氧焙烧的方法，采用双通道的方式向竖式移动床内吹氧，使竖式移动床内部的富氧形成流动状态进行燃烧，使移动床内劣质煤中的三价钒充分氧化；对产生的高温烟气的余热进行梯级再利用，实现余热资源的合理分配；对高温煤渣的余热进行再利用，通过一次富氧和高温煤渣进行气固换热来实现一次富氧预热和煤渣降温的双重目的；具体如下：

1)在竖式移动床的底部和侧面分别设置一个吹氧通道：占总吹氧量60％-70％的一次富氧从竖式移动床的底部均匀吹入，为氧化焙烧提供主要燃烧介质，30％-40％的二次富氧从竖式移动床的侧面向下倾斜吹入，为氧化焙烧提供辅助燃烧介质，同时向下倾斜吹入的气流会加速竖式移动床内的气体流动，保证劣质煤能充分燃烧，使劣质煤中的三价钒充分氧化；

2)焙烧产生的800℃的高温烟气经一次除尘后进入到余热锅炉，余热锅炉利用高温烟气的余热生产蒸汽进行热能再利用；

3)与余热锅炉换热后的烟气经二次除尘后，烟气被输送至竖式移动床的下料通道，对物料进行预热；

4)高温煤渣从与一次富氧入口相邻的煤渣出口排出，排出过程中与一次富氧进行气固换热，提高进入竖式移动床的一次富氧的温度，同时降低排出煤渣的温度。

一种劣质煤提钒富氧焙烧的方法采用的装置，包括空气系统、氧气系统、混合器、竖式移动床、一次除尘器、余热锅炉、二次除尘器、引风机；所述空气系统与氧气系统分别连接混合器，混合器的出口通过两个设置有流量调节阀的管道分别连接竖式移动床底部的一次富氧入口和侧面的二次富氧入口，竖式移动床的烟气出口通过烟气主管道与一次除尘器烟气入口连接，一次除尘器烟气出口通过烟气主管道与余热锅炉烟气入口连接，余热锅炉烟气出口通过烟气管道与二次除尘器烟气入口相连，二次除尘器烟气出口经过引风机和烟气管道连接竖式移动床的炉料预热烟气入口。

所述竖式移动床包括下料装置、一次富氧入口、二次富氧入口、炉篦、煤渣出口、烟气出口，下料装置设置在竖式移动床顶部，一次富氧入口设置在竖式移动床底部，二次富氧入口设置在竖式移动床靠近混合器一侧的中部侧壁上，烟气出口设置在竖式移动床靠近一次除尘器一侧的上部侧壁上，炉篦安装在竖式移动床的底部，与一次富氧入口相连通，煤渣出口设置在竖式移动床底部、一次富氧入口的外周。

在所述的下料装置上设置有炉料预热烟气入口和炉料预热烟气出口。

所述二次富氧入口向下成30°—60°角倾斜。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

一种劣质煤提钒富氧焙烧的方法及装置，竖式移动床采用一次富氧、二次富氧及二次富氧入口向下倾斜的焙烧方法，确保将劣质煤中三价钒完全氧化为可溶于酸的五价钒；余热锅炉回收焙烧产生的800℃高温烟气的余热生产蒸汽，避免余热资源的浪费；与余热锅炉换热后的烟气进一步预热物料、进入一次富氧入口的富氧与正在排出的煤渣之间的气固换热，均有利于降低富氧消耗量和烟气产生量，实现余热资源的合理分配和梯级利用。