阅读说明：本技术 一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法 (Fluidized bed furnace roasting treatment method for fine-grained high-silicon low-iron zinc concentrate ) 是由 宁时和 陈杭 衷水平 杨旭生 万学武 张恒星 赵玉文 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法,(1)将细粒级高硅低铁锌精矿通过抛料机送入沸腾炉中；(2)通过控制炉前风机、助燃风机,来控制沸腾炉的焙烧参数,使锌精矿在流化床层进行850-920℃低温氧化焙烧,产物有焙砂、烟尘和烟气；(3)焙砂从沸腾炉的溢流口排出,经过冷却和球磨后进入焙砂仓,烟尘和烟气依次经过余热锅炉、旋涡收尘、电收尘进行余热回收和烟尘收集,产生的余热进汽包,收集的烟尘进入焙砂仓。本发明可有效减少焙砂中可溶硅的含量,并有效地降低烟尘率,减轻余热锅炉、旋涡收尘、电收尘等设备的负担,并降低工人的劳动强度。(The invention discloses a roasting treatment method of a fine-grained high-silicon low-iron zinc concentrate in a fluidized bed furnace, which comprises the following steps of (1) feeding the fine-grained high-silicon low-iron zinc concentrate into the fluidized bed furnace through a thrower; (2) controlling roasting parameters of the fluidized bed furnace by controlling a stokehole fan and a combustion-supporting fan, so that the zinc concentrate is subjected to 850-plus 920-DEG C low-temperature oxidizing roasting in the fluidized bed layer, and the product comprises calcine, smoke dust and flue gas; (3) discharging the calcine from an overflow port of the fluidized bed furnace, cooling and ball-milling the calcine, then feeding the calcine into a calcine bin, sequentially carrying out waste heat recovery and smoke dust collection on smoke dust and flue gas by a waste heat boiler, vortex dust collection and electric dust collection, feeding the generated waste heat into a steam drum, and feeding the collected smoke dust into the calcine bin. The invention can effectively reduce the content of soluble silicon in the calcine, effectively reduce the smoke dust rate, lighten the burden of equipment such as a waste heat boiler, vortex dust collection, electric dust collection and the like, and reduce the labor intensity of workers.)

一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法

技术领域

本发明涉及锌冶炼技术领域，具体涉及一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法。

背景技术

锌冶炼处理硫化锌精矿方法有火法和湿法两种，无论是湿法还是火法，第一步都需要将硫化锌精矿进行焙烧。因沸腾炉具有热容量大且热场分布均匀、炉内各处温差小、反应速度快、焙烧强度高、操作简单、固-气之间传热传质效率高等特点，被广泛地应用于锌精矿的焙烧。其中，温度、气流特性、锌精矿的物理化学性质对焙烧反应产物焙砂、烟尘、烟气等都有很大的影响。

目前，大多数的锌冶炼厂尽可能提高焙烧温度(950-1000℃)，强化生产过程，加速硫化锌氧化反应速度。但某矿山产出的锌精矿从成分上来说具有高硅低铁的特点，使用现有的焙烧操作条件，会使焙砂中可溶硅增加。锌精矿中硅含量高会导致沸腾焙烧时产生低熔点的硅酸盐，使焙砂结块恶化炉况。焙砂中的硅酸盐在酸性条件下易被浸出，生成硅溶胶或凝胶，导致浸出矿浆液固分离困难，上清液产率低、易跑混等。此外，产出的高硅酸浸渣直接进行回转窑挥发，将导致锌、铅挥发率低，回转窑结圈严重等问题。由此可知，硅对锌湿法冶炼危害很大，在焙烧过程中需要尽可能的降低可溶硅的含量。从物理性质上来说锌精矿的颗粒较细，60％以上的颗粒大于200目。在沸腾焙烧过程中较细的锌精矿会使烟尘率增加，增加余热锅炉、电收尘等设备的负担，也会使工人的劳动量增加。因此，亟需一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法。

公开号为CN111961840A的中国专利申请公开了一种高As高S的锡精矿沸腾炉焙烧处理工艺，利用富氧焙烧，焙烧时在沸腾炉炉内控制弱氧化性气氛，焙烧脱硫的同时脱除部分砷，降低了员工劳动强度，减少了木材消耗，保护了自然资源，同时改善了作业环境，减少了环境污染。公开号为CN102660673A的中国专利申请公开了一种强化高硫硫铁精矿沸腾炉焙烧工艺及其装置，通过设计沸腾炉炉型、给料装置、强化沸腾炉内气流分布等措施，降低硫酸渣含硫量，提高硫资源利用率。专利号CN203128198U的中国专利申请公开了一种改进的沸腾炉，能提高炉体内硫铁矿的反应效率，使硫铁矿充分燃烧。这些发明虽然提出对高砷高硫锡精矿处理工艺和沸腾炉结构的改进。但上述方法都并未解决细粒级高硅低铁锌精矿在沸腾焙烧面临的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法，具体步骤如下：

(1)将细粒级高硅低铁锌精矿通过抛料机送入沸腾炉中；

(2)通过控制炉前风机、助燃风机，来控制沸腾炉的焙烧参数，使锌精矿在沸腾炉的流化床层进行850-920℃低温氧化焙烧，产物有焙砂、烟尘和烟气；

(3)焙砂从沸腾炉的溢流口排出，经过冷却和球磨后进入焙砂仓，烟尘和烟气依次经过余热锅炉、旋涡收尘、电收尘进行余热回收和烟尘收集，产生的余热进汽包，收集的烟尘进入焙砂仓。

进一步地，步骤(1)所述的细粒级高硅低铁锌精矿中，粒径≤0.074mm的颗粒质量占比≥60％，3％≤二氧化硅质量含量≤8％。

进一步地，步骤(1)中，所述沸腾炉的炉床有效面积为109m²。

进一步地，步骤(1)中，所述沸腾炉的上直段在原有高度7.4m的基础上增加1-3m。

进一步地，步骤(2)中，所述的沸腾炉的焙烧参数为：风料比1500-1800m³/t、空气过量系数1.0-1.3。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过对沸腾炉进行改造，在原有的基础上增加沸腾炉上直段的高度，可有效降低沸腾焙烧过程中的烟尘率，减轻余热锅炉、旋涡收尘、电收尘等设备的负担，并降低工人的劳动强度。

(2)本发明通过控制焙烧操作参数，采用低温氧化焙烧，可有效地降低焙砂中可溶硅的含量，避免焙砂结块恶化炉况、浸出矿浆液固分离困难、回转窑结圈等问题。

(3)通过本发明的处理方法，可有效处理比较细的精矿物料，而且在处理高硅含量的精矿具有优势。

附图说明

图1为本发明实施例1-3的流程示意图；

图2为本发明实施例1-3的沸腾炉改造示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

实施例1

一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法，如图1所示，具体过程为：

将细粒级高硅低铁锌精矿通过抛料机送入有效面积109m²的沸腾炉中，所述沸腾炉中的流化床层高度1m。通过控制炉前风机、助燃风机，控制空气过量系数为1.3，风料比1800m³/t，焙烧温度控制850℃，使锌精矿在流化床层进行低温氧化焙烧；产物焙砂从沸腾炉的溢流口排出，经过冷却圆筒的冷却和球磨机的球磨后进入焙砂仓，产物烟尘和烟气经过余热锅炉、旋涡收尘、电收尘进行余热回收和烟尘收集后，其中余热锅炉产生的烟尘进入冷却圆筒，经过球磨机研磨后进入焙砂仓，旋涡收尘、电收尘收集的烟尘经过中间仓进入焙砂仓，产生的余热进汽包。沸腾炉的上直段改造示意图如图2所示。图2中，H₁表示流化床层、H₂表示下直段高度、H₃表示扩散段高度、H₄表示原来的上直段高度、H₄+H_x表示改造后的上直段高度、H_x表示改造增加高度。

本实施例中，锌精矿的粒度如表1所示。焙烧条件及焙烧结果如表2所示。

表1锌精矿的粒度

粒度(mm)	>0.074	0.074-0.04	0.040-0.020	0.020-0.010	<0.010
						％	40	20	16	10	14

表2焙烧条件及结果

实施例2

本实施例提供一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法，具体过程为：

将细粒级高硅低铁锌精矿通过抛料机送入有效面积109m²的沸腾炉中，沸腾炉的流化床层高度1m。通过控制炉前风机、助燃风机，控制空气过量系数为1.2，风料比1700m³/t，焙烧温度控制900℃，使锌精矿在流化床层进行低温氧化焙烧；产物焙砂从溢流口排出，经过冷却圆筒的冷却和球磨机的球磨后进入焙砂仓，产物烟尘和烟气经过余热锅炉、旋涡收尘、电收尘进行余热回收和烟尘收集，产生的余热进汽包，旋涡收尘、电收尘收集的烟尘经中间仓进入焙砂仓，余热锅炉中余下的烟尘经球磨后进入焙砂仓。本实施例中，锌精矿的粒度如表3所示。焙烧条件及焙烧结果如表4所示。

表3锌精矿的粒度

粒度(mm)	>0.074	0.074-0.04	0.040-0.020	0.020-0.010	<0.010
						％	35	23	17	10	15

表4焙烧条件及结果

实施例3

本实施例提供一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法，具体过程为：

将细粒级高硅低铁锌精矿通过抛料机送入有效面积109m²的沸腾炉中，流化层高度1m。通过控制炉前风机、助燃风机，控制空气过量系数为1.1，风料比1600m³/t，焙烧温度控制920℃，使锌精矿在流化床层进行低温氧化焙烧；产物焙砂从沸腾炉的溢流口排出，经过冷却圆筒的冷却和球磨机的球磨后进入焙砂仓，产物烟尘和烟气经过余热锅炉、旋涡收尘、电收尘进行余热回收和烟尘收集，产生的余热进汽包，旋涡收尘、电收尘收集的烟尘经过中间仓进入焙砂仓，余热锅炉中余下的烟尘经球磨后送入焙砂仓。本实施例中，锌精矿的粒度如表5所示。焙烧条件及焙烧结果如表6所示。

表5锌精矿的粒度

粒度(mm)	>0.074	0.074-0.04	0.040-0.020	0.020-0.010	<0.010
						％	30	26	18	11	15

表6焙烧条件及结果

实施例4

本实施例提供一种细粒级高硅低铁锌精矿沸腾炉焙烧处理方法，具体过程为：

将细粒级高硅低铁锌精矿通过抛料机送入有效面积109m²的沸腾炉中，沸腾炉的流化床层高度1m。通过控制炉前风机、助燃风机，控制空气过量系数为1.0，风料比1500m³/t，焙烧温度控制900℃，使锌精矿在流化床层进行低温氧化焙烧。产物焙砂从溢流口排出，经过冷却圆筒的冷却和球磨机的球磨后进入焙砂仓，产物烟尘和烟气经过余热锅炉、旋涡收尘、电收尘进行余热回收和烟尘收集，产生的余热进汽包，旋涡收尘、电收尘收集的烟尘经中间仓进入焙砂仓，余热锅炉中余下的烟尘经球磨后送入焙砂仓。本实施例中，锌精矿的粒度如表7所示。焙烧条件及焙烧结果如表8所示。

表7锌精矿的粒度

粒度(mm)	>0.074	0.074-0.04	0.040-0.020	0.020-0.010	<0.010
						％	35	23	17	10	15

表8焙烧条件及结果

从表2、4、6、8可见，利用实施例1-4方法对细粒级高硅低铁锌精矿进行沸腾炉焙烧处理，焙烧得到的产物可溶硅含量低，且通过对沸腾炉上直段高度进行升高，有效降低了烟尘率。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。