硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統的製作方法

2023-06-10 19:50:51

專利名稱：硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及無機化工硫鐵礦制酸技術領域，具體是一種硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統。
技術背景硫鐵礦制硫酸的現有生產工藝包括原料乾燥、焙燒、排渣、淨化、吸收及轉化等工藝流程。在原料乾燥工藝流程中需要消耗大量的燃煤或燃油生產乾燥介質。以200kt/a 硫鐵礦制硫酸裝置為例熱風爐使用的燃煤小時消耗量150 250kg/h，燃煤年消耗量1080 1800t/a，燃煤在生產過程中約產生15000mVh含塵氣體，會對環境造成一定程度的汙染。在焙燒工藝流程中同時伴生高溫硫鐵礦渣，礦渣溫度範圍300°C 850°C，含有大量餘熱。據估算每噸硫鐵礦渣顯熱平均含量相當於標準煤14. 95kg的熱值。以200kt/a硫鐵礦制酸裝置為例按年排渣量160kt計，熱值約合標準煤2392t。根據資料統計我國硫鐵礦(2009年，折35%S計)年產量16254kt，目前硫鐵礦制硫酸年產量約IOOOOkt 16000kt，按渣酸重量比O. 8計，年排渣量總計約8000kt 9600kt，熱值約合標準煤159. 6kt 143. 5kt。硫鐵礦渣含熱量可觀。現有的硫鐵礦制硫酸的生產技術中，已開發出廢熱鍋爐和低溫熱回收技術，可以回收利用其它工藝流程中的餘熱，但目前沒有成熟的硫鐵礦渣餘熱回收技術，生產中硫鐵礦渣所含顯熱白白耗散。在排渣工藝流程中需要消耗大量的水對高溫礦渣進行降溫、增溼及除塵。以200kt/a硫鐵礦制硫酸裝置為例浸沒式冷卻滾筒、增溼滾筒和水膜除塵器等設備消耗水量30t/h，使用水量90t/h。硫鐵礦渣的粒度分布範圍較大，其中旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣礦塵粒度較小、含水率低，不需經過篩分、磨粉、乾燥加工，可以直接作為無機化工和冶金原料，單獨銷售價格較高；沸騰爐和廢熱鍋爐所排大顆粒礦渣宜用於建築材料。現有排渣生產過程中需要把沸騰爐、廢熱鍋爐、旋風除塵器及靜電除塵器等不同設備的排除渣進行混合併增溼，粗渣和細塵混合輸送後不易進行分類利用，增加了選礦工作量，降低了硫鐵礦渣的價值。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，該系統在硫鐵礦制硫酸的排渣生產過程中，採用氣力輸送不同設備的硫鐵礦排除渣，在輸送過程中回收熱量並產生熱風，將熱風用於原料乾燥；選用兩條並行輸送線，分別輸送粗渣和細塵，易於分類利用硫鐵礦排除渣。本實用新型的技術方案如下一種硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，包括高溫礦渣處理系統，所述高溫礦渣處理系統包括第一風機I、高溫礦渣料倉2、高溫礦渣供料器3、第一一級旋風分離器4和第一二級旋風分離器5，高溫硫鐵礦渣100輸送至高溫礦渣料倉2，高溫礦渣料倉2排料口連接高溫礦渣供料器3，高溫礦渣供料器3的進風口連接第一風機1，補充風80補入第一風機I和第二風機14，高溫礦渣供料器3的出料口連接第一一級旋風分離器4和第一二級旋風分離器5。所述硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統還包括除塵礦渣處理系統，除塵礦渣處理系統包括第二風機14、第二一級旋風分離器17、第二二級旋風分離器18、礦塵料倉15和礦塵供料器16，旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣塵30輸送至礦塵料倉15，礦塵料倉15的排料口連接礦塵供料器16，礦塵供料器16進風口連接第二風機14，礦塵供料器16的出料口連接第二一級旋風分離器17和第二二級旋風分離器18，第二二級旋風分離器18的出風口連接至第一風機I。所述硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統還包括原料礦渣處理系統，原料礦渣處理系統包括原料溼礦料倉7、原料礦供料器8、第三一級旋風分離器10和第三二級旋風 分離器11，原料溼礦20輸送至原料溼礦料倉7，原料溼礦料倉7的排料口連接原料礦供料器8，原料礦供料器8的進風口連接所述第一二級旋風分離器5的出風口，原料礦供料器8的出料口連接第三一級旋風分離器10和第三二級旋風分離器11，第三二級旋風分離器11的出風口連接至第一風機I。將循環風70循環回第一風機I。所述第一一級旋風分離器4和第一二級旋風分離器5的排渣口下方設有第一輸送機6。第一輸送機6排出的物料輸送至低溫礦洛40。所述第二一級旋風分離器17和第二二級旋風分離器18的排渣口下方設有第二輸送機19。第二輸送機19排出的物料輸送至冷卻的旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣塵60。所述第三一級旋風分離器10和第三二級旋風分離器11的排渣口下方設有第三輸送機12，第三輸送機12下方設有原料幹礦料倉13。原料幹礦料倉13的排料口排出的物料輸送至原料幹礦50。所述原料礦供料器8與第三一級旋風分離器10之間設有氣流乾燥管9。本實用新型與現有技術相比有如下有益效果I、本實用新型的排渣流程採用封閉環形氣力輸送，減少冷卻用水且顯著減少外排煙氣。以200kt/a硫鐵礦制硫酸裝置為例減少冷卻用水30t/h，減少燃煤外排煙氣15000mVh。節水減排效果明顯。2、本實用新型的乾燥流程採用氣流乾燥，可回收利用硫鐵礦洛廢熱約50%。以200kt/a硫鐵礦制硫酸裝置為例每年可節約燃煤1080 1800t。節能效果明顯。3、本實用新型利用礦渣的熱量乾燥處理生產所需溼原料礦，可以取消排渣工段的浸沒式滾筒和原料工段的迴轉乾燥機，減少設備電耗與設備投資。以200kt/a硫鐵礦制硫酸裝置為例每小時可節約用電130kw。4、本實用新型可以將沸騰爐、廢熱鍋爐、旋風除塵器及靜電除塵器等不同設備的排渣進行分類，易於單獨儲運，減少硫鐵礦渣綜合利用的工作量，提升礦渣的價值。

圖I是本實用新型的結構示意圖。圖例說明1、第一風機；14、第二風機；2、高溫礦渣料倉；3、高溫礦渣供料器；4、第級旋風分離器；5、第一二級旋風分離器；6、第一輸送機；17、第二一級旋風分離器；18、第二二級旋風分離器；19、第二輸送機；10、第三一級旋風分離器；11、第三二級旋風分離器；12、第三輸送機；7、原料溼礦料倉；8、原料礦供料器；9、氣流乾燥管；13、原料幹礦料倉；15、礦塵料倉；16、礦塵供料器。100、高溫硫鐵礦渣；20、原料溼礦；30、旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣礦塵；40、低溫礦渣；50、原料幹礦；60、冷卻的旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣礦塵；70、循環風；80、補充風。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖I示，一種硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，包括高溫礦渣處理系
統，所述高溫礦渣處理系統包括第一風機I、高溫礦渣料倉2、高溫礦渣供料器3、第一一級旋風分離器4和第一二級旋風分離器5，高溫硫鐵礦渣100輸送至高溫礦渣料倉2，高溫礦渣料倉2排料口連接高溫礦渣供料器3，高溫礦渣供料器3的進風口連接第一風機1，補充風80補入第一風機I和第二風機14，高溫礦渣供料器3的出料口連接第一一級旋風分離器4和第一二級旋風分離器5。硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統還包括除塵礦渣處理系統，除塵礦渣處理系統包括第二風機14、第二一級旋風分離器17、第二二級旋風分離器18、礦塵料倉15和礦塵供料器16，旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣塵30輸送至礦塵料倉15，礦塵料倉15的排料口連接礦塵供料器16，礦塵供料器16進風口連接第二風機14，礦塵供料器16的出料口連接第二一級旋風分離器17和第二二級旋風分離器18，第二二級旋風分離器18的出風口連接至第一風機I。硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統還包括原料礦渣處理系統，原料礦渣處理系統包括原料溼礦料倉7、原料礦供料器8、第三一級旋風分離器10和第三二級旋風分離器11，原料溼礦20輸送至原料溼礦料倉7，原料溼礦料倉7的排料口連接原料礦供料器8，原料礦供料器8的進風口連接所述第一二級旋風分離器5的出風口，原料礦供料器8的出料口連接第三一級旋風分離器10和第三二級旋風分離器11，第三二級旋風分離器11的出風口連接至第一風機I。將循環風70循環回第一風機I。第級旋風分離器4和第一二級旋風分離器5的排洛口下方設有第一輸送機6。第一輸送機6排出的物料輸送至低溫礦渣40。第二一級旋風分離器17和第二二級旋風分離器18的排渣口下方設有第二輸送機19。第二輸送機19排出的物料輸送至冷卻的旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣塵60。第三一級旋風分離器10和第三二級旋風分離器11的排渣口下方設有第三輸送機12，第三輸送機12下方設有原料幹礦料倉13。原料幹礦料倉13的排料口排出的物料輸送至原料幹礦50。原料礦供料器8與第三一級旋風分離器10之間設有氣流乾燥管9。本實用新型的工藝流程如下I.沸騰爐和廢熱鍋爐所排大顆粒高溫硫鐵礦渣輸送至高溫礦渣料倉2中，經過給料閥送至高溫礦渣供料器3，輸送介質(空氣)經過第一風機I加壓同時送至高溫礦渣供料器3，高溫硫鐵礦渣與輸送介質充分混合後完成熱量置換，使礦渣溫度由65(T850°C降至200^2400C ;介質空氣升溫至2(KT24(TC，再經過第一一級旋風分離器4和第一二級旋風分離器5分離後得到220°C的熱空氣和220°C的低溫礦渣。熱空氣由保溫管道引入原料工段的原礦供料器8，作為乾燥介質。2.旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣礦塵30輸送至礦塵料倉15中，經過給料閥送至礦塵供料器16，輸送介質(空氣)經過第二風機14加壓同時送至礦塵供料器，高溫硫鐵礦塵與輸送介質充分混合後完成熱量置換，使礦塵溫度由30(T400°C降至16(Tl80°C ;介質空氣升溫至10(Tl6(rC，再經過第二一級旋風分離器17和第二二級旋風分離器18分離後得到100°C的熱空氣和160°C的低溫礦渣。熱空氣由保溫管道引入原料工段的風機入口，作為補償循環風。3.料倉中的原料溼礦經過給料閥送至原料礦供料器8，與乾燥介質混合後輸送至氣流乾燥管，物料呈懸浮狀態進行脫水乾燥，乾燥後的物料經過第三一級旋風分離器10和第三二級旋風分離器11分離後得到8(T16(TC的空氣和5(T70°C的原料幹礦，原料幹礦送入 原料幹礦料倉13備用，空氣作為循環風送回至第一風機I的進風口，完成封閉環形壓送即氣流乾燥。4.冷卻的旋風除塵器和靜電除塵器所排礦渣礦塵單獨輸送，單獨儲運，可以分類利用硫鐵礦排除渣。本實用新型的技術方案可實施於200kt/a硫鐵礦制酸裝置。工藝流程見附圖。設備布置在沸騰爐下渣口處設置高溫礦渣料倉，沸騰爐除渣排至高溫礦渣料倉，廢熱鍋爐除渣經埋刮板輸送機送至高溫礦渣料倉；在靜電除塵器與旋風除塵器下渣口處設置礦塵料倉，分類單獨儲運細塵；氣流乾燥管和分離器與原料倉庫就近布置。
權利要求1.一種硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是包括高溫礦渣處理系統，所述高溫礦渣處理系統包括第一風機(I)、高溫礦渣料倉(2 )、高溫礦渣供料器(3 )、第一一級旋風分離器(4 )和第一二級旋風分離器(5 )，高溫礦渣料倉(2 )排料口連接高溫礦渣供料器(3 )，高溫礦渣供料器(3 )的進風口連接第一風機(I)，高溫礦渣供料器(3 )的出料口連接第一一級旋風分離器(4)和第一二級旋風分離器(5)。
2.根據權利要求I所述的硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是所述硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統還包括除塵礦渣處理系統，除塵礦渣處理系統包括第二風機(14)、第二一級旋風分離器(17、第二二級旋風分離器(18)、礦塵料倉(15)和礦塵供料器(16 )，礦塵料倉(15 )的排料口連接礦塵供料器(16 )，礦塵供料器(16 )進風口連接第二風機(14)，礦塵供料器(16)的出料口連接第二一級旋風分離器(17)和第二二級旋風分離器(18)，第二二級旋風分離器(18)的出風口連接至第一風機(I)。
3.根據權利要求I所述的硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是所述硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統還包括原料礦渣處理系統，原料礦渣處理系統包括原料溼礦料倉(7)、原料礦供料器(8)、第三一級旋風分離器(10)和第三二級旋風分離器(11)，原料溼礦料倉(7)的排料口連接原料礦供料器(8)，原料礦供料器(8)的進風口連接所述第一二級旋風分離器(5)的出風口，原料礦供料器(8)的出料口連接第三一級旋風分離器(10)和第三二級旋風分離器(11)，第三二級旋風分離器(11)的出風口連接至第一風機(I)。
4.根據權利要求I所述的硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是所述第 級旋風分離器(4)和第一二級旋風分離器(5)的排洛口下方設有第一輸送機(6)。
5.根據權利要求2所述的硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是所述第二一級旋風分離器(17)和第二二級旋風分離器(18)的排渣口下方設有第二輸送機(19)。
6.根據權利要求3所述的硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是所述第三一級旋風分離器(10)和第三二級旋風分離器(11)的排渣口下方設有第三輸送機(12)，第三輸送機(12)下方設有原料幹礦料倉(10)。
7.根據權利要求3所述的硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是所述原料礦供料器(8)與第三一級旋風分離器(10)之間設有氣流乾燥管(9)。
專利摘要一種硫鐵礦制酸礦渣廢熱回收及渣塵分類系統，其特徵是包括高溫礦渣處理系統，所述高溫礦渣處理系統包括第一風機(1)、高溫礦渣料倉(2)、高溫礦渣供料器(3)、第一一級旋風分離器(4)和第一二級旋風分離器(5)，高溫礦渣料倉(2)排料口連接高溫礦渣供料器(3)，高溫礦渣供料器(3)的進風口連接第一風機(1)，高溫礦渣供料器(3)的出料口連接第一一級旋風分離器(4)和第一二級旋風分離器(5)。本實用新型可以將沸騰爐、廢熱鍋爐、旋風除塵器及靜電除塵器等不同設備的排渣進行分類，易於單獨儲運，減少硫鐵礦渣綜合利用的工作量，提升礦渣的價值。
文檔編號B03B9/04GK202666977SQ20122033911
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者劉偉慶, 董寧寧, 沙業汪, 管寧輝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中石化南京工程有限公司