Способ обжига пыли от переработки ртутного сырья и установка для обжига пыли

Способ обжига пыли от переработки ртутного сырья и установка для обжига пыли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ обжига пыли от переработки ртутного сьфья, включающий, операции загрузки пыли, окислительно-дистилляционного обжига ее в кипящем слое, разгрузки огарка и эвакуации образующихся газов, о т л-ичающийся тем, что, с целью повьпиения степени извлечения металла и снижения энергетических затрат, обжиг пыли осуществляют при 270390 0 , расходе дутьевого воздуха 70-110 на 1 м среднего сечею ния слоя и продолжительности об (Л работки обжигаемого материала не с менее 90 мин. 00 to О 00 00

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1182088 A (51)4 С 22 В 43/00, F 27 В 15/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .".::-

Н ABTOPGKOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 ,/ (21) 3732186/22-02 (22) 23.01.84 (46) 30.09.85. Бюл. Ф 36 (72) В.A. Тильга, А.M. Буданов, В.И. Некрасов, З.А. Бачурина, А.В. Темник, Т. Умаржанов и Т.Жолдошев (71) Центральный научно-исследовательский институт оловянной промышленности и Хайдарканский ртутный комбинат им. 50-летия Киргизской ССР (53) 669.79 1.33(088.8) (56) Мельников С.М. Сурьма. М.:

Металлургия, 1977, с. 365-367.

Авторское свидетельство СССР

У 927731, кл. С 22 В 43/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 996496, кл. С 22 В 43/00, 1981. (54) СПОСОБ ОБЖИГА ПЫЛИ ОТ ПЕРЕРАБОТКИ РТУТНОГО СЫРЬЯ И УСТАНОВКА

ДЛЯ ОБЖИГА ПЫЛИ. (57) 1. Способ обжига пыли от переработки ртутного сырья, включающий операции загрузки пыли, окислительно-дистилляционного обжига ее в кипящем слое, разгрузки огарка и эвакуации образующихся газов, о т л -ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения металла и снижения энергетических затрат, обжиг пыли осуществляют при 270390 С, расходе дутьевого воздуха

70-110 нм /ч на 1 м среднего сече3 ния слоя и продолжительности обработки обжигаемого материала не менее 90 мин.

1182088

2. Установка для обжига пыли, содержащая обжиговую печь, пыпеулавливающий агрегат, например циклон, с выходным газоходом и пылевым бункером, аппарат кипящего слоя, размещенный под пыпевым бункером, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, аппарат кипящего

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к процессам обжига в кипящем слое мелкодис.» персных материалов, и может быть использовано для извлечения ртути из пыли текущего производства, образующейся и улавливаемой при пирометаллургической переработке ртутьсодержащего сырья.

Целью изобретения является повышение степени извлечения металла и снижение энергетических затрат, а также повышение надежности и упрощение конструкции установки.

Способ осуществляется следующим образом.

Пыль, улавливаемая в циклоне„ непрерывно и самопроизвольно поступает в нижнюю часть пылевого бункера — аппарат кипящего слоя, постоянно заполняя последний псевдоожиженным слоем до уровня сливного (ра=груэочного) порога. Псевдоожижение ("кипение") обжигаемой пыли осуществляется эа счет постоянной подачи . в аппарат через воздухораспределительное устройство сжатого воздуха в необходимом количестве, а ее нагрею до заданной температуры процесса— .за счет тепла, передаваемого через стенки нагревательных камер от расположенных в их тоннелях электронагревателей. Пары металлической ртути, образующиеся в результате обжига пыли, потоком нагретого в аппарате дутьевого воздуха выносятся в верхнюю часть пылевого бункера, откуда через байпасный трубопровод совместно с общим потоком технологических газов из обжиговой печи поступают в конденсационную систему с.лоя герметично соединен r. пылевым бункером и снабжен вмонтированными в него нагревательными камерами тоннельного типа.

3. Установка по и. 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что верхняя часть бункера пыпеулавливающего агре." гата соединена с выходным гаэоходом последнего байпасным трубопроводом.

2 . установки для извлечения ртути.

Обожженная пыль (огарок), по мере вытеснения из аппарата поступлением

° в него свежих порций исходной пыпи, непрерывно разгружается через сливной порог в приемную емкость гидроэатвора, откуда в распульпованном виде транспортируется в отвал.

На чертеже схематически прегстав10 лена обжиговая установка.

Установка состоит из сырьевого бункера 1, питателя 2, обжиговой печи 3, входного газохода 4, циклона

5, пылевого бункера 6 с вмонтированным в него аппаратом 7 кипящего слоя, байпасного трубопровода 8 с шибером 9 и измерительной диафрагмой 10, выходного газохода 11, конденсационной системы 12, вентилято20 ра 13, аппарата 14 для санитарной очистки газов и выхлопной трубы 15.

Аппарат 7 кипящего слоя включает в себя корпус 16, изготовленный из листовой стали, герметично вмонтиро25 ванные в него нагревательные камеры 17 тоннельного типа, на полках которых размещены нагревательные элементы 18, вохдухораспределительный узел 19 трубчато-колосникового

З0 типа и трубу сливного порога 20 с гидрозатвором 21 ° Корпус аппарата выполнен в форме усеченной пирамиды с углом распада боковых стенок не более 20, герметично соединен с пыЗ .левым бункером 6 (либо выполнен заодно с последним, являясь нижней частью его) и защищен слоем теплоизоляции 22.

40 Переработка ртутного сырья с применением предлагаемых способа и уст1182088 4 жиговых газов установки, направляемый для извлечения ртути в конденсационной системе 12 и санитарной очистки газов в аппарате 14.

Пример 1. Обжиг циклонной пыли текущего производства от переработки ртутной руды на обжиговой установке трубчатой вращающейся печи.

Обжиговая установка по переработке ртутной руды в качестве основных технологических агрегатов включала трубчатую вращающуюся печь диаметром

2,2 и длиной 18 м, оборудованную топочной и пылевой камерами и работаюещую с использованием в качестве топлива природного газа, групповой четь хэлементный циклон типа цН-15 с пылевым бункером емкостью 2,25 м, нижняя часть которого использовалась в качестве аппарата кипящего слоя для обжига циклонной пыпк, а верхняя была соединена байпасным трубопроводом с выходным гаэоходом циклона, трубчатый конденсатор с воздухо-водяным охлаждением, вытяжной вентилятор типа ВВД-12. .Часовая производительность обжиговой установки составляла по руде

10-12 т, по обжиговым газам 1011 тыс. м,по циклонной пыли 200 э

300 кг (2-2,57 от исходной руды) .

Содержание ртути в исходной руде, огарках и необожженной циклонной пыли в период испытаний изменялось соответственно в пределах 0,10-0, 15, 0,001-0,007 и О, 10-0,22Х.

Подготовленное к переработке сырье из расходного бункера 1 питателем 2 непрерывно загружается в обжиговую печь 3, где при соблюдении заданного теплового режима и других технологических параметров процесса осуществляется его окислительно-дис тилляционный обжиг с извлечением ртути в газовую фазу. Огарок непрерывно разгружается иэ печи и направ ляется в отвал или на дальнейшую переработку (например, в случае пер работки ртутно-сурьмяных концентратов) . Пыль, образующаяся при обжиге сырья, потоком обжиговых ртутьсо держащих газов из печи 3 по газоходу 4 выносится в циклон 5, откуда через бункер 6 непрерывно поступает в аппарат 7 кипящего слоя. Обжиг пыпи в аппарате 7 осуществляется пр постоянном соблюдении в заданных пределах основных параметров процес са — температура в кипящем слое

270-390 С (в зависимости от вида пе рабатываемого сырья и соответствующих свойств пыли) и удельный расхо дутьевого воздуха 70-110 нм /ч на 1 м среднего сечения слоя (что соответствует условной рабочей скорости дутья 2-3 нсм/с). Автоматичес кое регулирование температурного режима обжига пыпи обеспечивает бло кировка схем измерения температуры в кипящем слое и включения электронагревателей 18. Соблюдение указанных параметров теплового и дутьевого режимов обжига в сочетании с необходимым временем обработки (ко- 40 торое определяется конструктивными размерами аппарата 7 и должно составлять не менее 90-100 мин), обеспечивает отгонку ртути из пыли в гаэовую фазу на 98-99Х. Обожженная 45 пыль (огарок), вытесняемая из аппа рата 7 постоянным поступлением из бункера 6 свежих порций исходной пыли, по трубе сливного порога 20 непрерывно разгружается в . емкость 50 гидроэатвора 21, откуда направляется в отвал или на дальнейшую переработку (например, с целью извлечения сурьмы). Ртутьсодержащие газы от обжига пыли из аппарата 7 через 55 бункер 6 и байпасный трубопровод 8 непрерывно поступают в газоход 11, где объединяются в общий поток обройства обжига циклонной пыли осуществляется следующим образом.

В качестве аппарата для обжига циклонной пыли служила нижняя часть бункера циклона, защищенная слоем теплоизоляции и оборудованная соответствующими узлами для псевдоожижения, нагревания и разгрузки обжигаемой пыли: трубчатокольцевая воздухораспределительная подина, нагревательная камера тоннельного типа с электронагревателями — тремя спиралями из нихромовой проволоки ф 2 мм (общая мощность при соединении в треугольник 24 кВт) и съемная (для воэможности регулирсвания высоты кипящего слоя) труба сливного порога с приспособлением для разгрузки огарка пыли через гидроэатвор. 0сновные конструктивные размеры аппарата кипящего слоя — нижней части бункера циклона: сечение на уровне расположения воздухораспределительной подины 500 500 мм, угол распада

1182088 боковых стенок 17, объем ванны кипящего слоя при высоте последнего 1 м около 400 мл.

Предварительными испытаниями было

5 установлено, что оптимальными параметрами обжига циклонной пыли от переработки ртутных руд, обеспечивающими достаточно полное (выше 90%) извлечение ртути из пыли при минимальных энергетических затратах, являются: температура в кипящем слое в пределах 270-340 С, удельный расход дутьевого воздуха (в расчете на среднее сечение кипящего слоя) 100-110 нм /м . ч, что соответствует рабочей скорости возду-. ха в слое около 3 нсм/с, среднее время пребывания частиц пыли в аппарате 90-120 мин, чему для испытывавшегося образца аппарата соответствовала высота кипящего слоя

0,7и 1,1м.

В период заключительных испытаний, продолжавшихся 3 сут, обжиг циклонной пыпи осуществляли с соблюдением основных параметров в следующих пределах: расход дутьевого воздуха в аппарат КС вЂ” 40-45 нм /ч, что соответ3 ствовало удельному его расходу

100-110 м /м .ч, высота и объем ванны кипящего слоя соответственно 1 м и около

0,4 м, что обеспечивало среднее время пребывания частиц пыли в аппарате около 100 мин, температура в кипящем слое

300+25-30 С, общая установочная мощность электронагревателей 21 кВт.

Расходные коэффициенты и основные показатели обжига пыли, установленные в результате заключительных 4 испытаний, следующие: удельный расход электроэнергии

60-90 кВт/ч/т пыли, удельный расход сжатого воздуха

150-200 м /т пыпи, 50 среднее содержание ртути в обожженной пыли (в огарке) 0,0025%, извлечение ртути из пыли при обжиге

97,5-98,8%.

Пример 2. Обжиг циклонной пыли от переработки ртутно-сурьмяных флотоконцентратов на установке кипящего слоя.

Аппаратурная схема обжигонои ус

1 тановки по переработке ртутносурьмяных флотоконцентратов включала молотковую дробилку для дезинтеграции исходного концентрата, печь кипящего слоя с воздухораспределительной подиной провального типа, оборудованную узлами для загрузки исходного концентрата и разгрузки огарка, циклон типа ЦН-15, оборудова ейный пылевым бункером емкостью 1,1 м, трубчатый конденсатор, циклон-промыватель и вытяжной вентилятор типа ВВД-10.

Переработку концентрата осуществляли по схеме окислительно-дистилляционного обжига в кипящем слое при 450о

480 С с частичным переводом сульфидной сурьмы в окисленную и использованием выделяющегося при этом тепла для введения процесса в автогенном режиме. Состав обжигаемого концентрата по основным компонентам, %: ртуть

0,5-0,7, сурьма 44.-48, влажность до 10-!2. Для производительности обжиговой установки ло исходному концентрату 2-2,5 т/ч объем обжиговых газов на выходе из циклона составлял

1800-2200 м /ч, а выход циклонной пыли, содержащей 0,2-0,3% ртути, 200250 кг/ч.

Обжиг циклонной пыли осуществляли в нижней части бункера циклона, которая для этой цели была теплоизолирована и оборудована нагревательной камерой тоннельного типа, возду-хораспределительным устройством трубчато-кольцевого типа и сливным разгрузочным порогом с чакопитель3 ной емкостью-бункером емкостью 0,4 м для обожженной пыли. Для отвода газов, образующихся при обжиге циклонной пыли, верхняя часть пылевого бункера была соединена с выходным газоходом циклона байпасным трубопроводом (ф 150 мм) с установленными на нем шибером и измерительной диафрагмой. Основные конструктивные данные аппарата КС для обжига циклонной пыли: угол распада стенок корпуса 17, сечение на уровне воздухораспределительного устройства 400 "

<00 мм, а уровне сливного порога600 ° 600 мм, высота и объем ванны кипящего слоя соответственно 0,7 м и О, 18 м, в качестве электронагреэ вателей служили три нихромовые спирали, уложенные на полках нагре1182088

Составитель В.Красина

Редактор Н.Швыдкая Техред Ж.Кастелевич

Корректор М.демчик

Заказ 6069/26 Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 вательной камеры и соединенные "в звезду" (общая мощность 9 кВт), автоматическое регулирование заданной температуры в слое обжигаемой пыли обеспечивала блокировка схем включения нагревателей и измерения температуры в аппарате КС.

После предварительных испытаний по отработке режима процесса обжиг циклонной пыли осуществляли в не- !О прерывном и полуавтогенном режиме (в основном за счет тепла от окисления сульфидов пыли кислородом дутьевого воздуха) с соблюдением основных технологических параметров в следующих пределах: расход дутьевого воздуха 1418 HM» /ч на 1 м и условной рабочей скорости воздуха в слое около

2 нсм/с, 20 температура в кипящем слое обжигаемой пыли 380 10-15 С, что обеспечивалось работой электронагревателей под нагрузкой в течение 60-70Х общего времени, 21 расход обжиговых газов через байпасный трубопровод 20-22 нм /ч, среднее время пребывания (обработки) пыли в аппарате КС-90-100 мин.

Основные показатели и расходные коэффициенты обжига циклонной пыли текущего производства от переработки ртутно-сурьмяннных концентратов следующие: остаточное содержание ртути в обожженной пыли 0,003-0 005Х, 35 извлечение ртути из пыли в газовую фазу при обжиге 97-997,, удельный расход сжатого воздуха

75-90 нм /т пыли, Ъ удельный расход электроэнергии

25-30 кВт ч/т пыли.

Использование данного способа обжига пыли и устройства для его осуществления по сравнению с известными обеспечивает эффективное извлечение ртути из пыли от переработки ртутных руд и ртутно-сурьмяных концентратов при минимальных дополнительных капитальных, трудовых и эксплуатационных затратах без необходимости строительства и эксплуатации специальных установок, значительное (на 2-2,57) повышение общего извлечения ртути при переработке ртутных руд во вращающихся трубчатых печах, сокращение в 10-15 раз потерь ртути с продуктами обжига ртутно-сурьмяных концентратов и в связи с этим коренное улучшение санитарно-гигиенических условий труда на металлургическом переделе сурьмяного производства, осу-ществляющего извлечение сурьмы из этих продуктов.

Ожидаемый экономический эффект от использования отечественной ртутной промышленностью предлагаемых способа обжига пыли и устройства для его осуществления оценивается в 300 тыс.руб. в год.