國(guó)內(nèi)外約90%的硫化鉬精礦經(jīng)焙燒轉(zhuǎn)化為鉬焙砂,再冶煉成為鉬金屬或其合金,且大部分用于鋼鐵冶金。
鉬焙砂的生產(chǎn)
多膛爐焙燒
國(guó)外鉬精礦焙燒采用多膛爐,全球有近百座多膛爐分布在美國(guó)、智利、加拿大、俄羅斯等國(guó)家,國(guó)內(nèi)只有金鉬股份和洛陽(yáng)鉬業(yè)引進(jìn)了多膛爐焙燒技術(shù)。
多膛爐多為8~12層,耙臂及耙齒的連續(xù)攪拌使物料與氧氣充分接觸,傳質(zhì)良好;物料在爐內(nèi)停留10~12h,氧化脫硫時(shí)間充分;每層均有下料口與下層相通;每層設(shè)有操作門(mén),便于清爐、更換耙臂耙齒和觀察爐內(nèi)情況,還設(shè)有空氣進(jìn)氣口及煙氣排出口;每層設(shè)有2~4個(gè)燃燒器,采用煤氣、油或天然氣加熱。多膛爐的特點(diǎn)在于:(1)將焙燒過(guò)程分成多段,每一段實(shí)行相應(yīng)的溫度、氣氛控制,SO煙氣及時(shí)排出,不影響其他反應(yīng)階段;(2)各層爐料布料均勻,物料與氧氣接觸充分;(3)熔融狀態(tài)可及時(shí)降溫,溫度偏低也可及時(shí)升溫,各層供熱能準(zhǔn)確控制,料溫穩(wěn)定,爐況也相當(dāng)穩(wěn)定,極少出現(xiàn)燒結(jié)、熔融現(xiàn)象。
回轉(zhuǎn)窯采用熱風(fēng)爐供熱或天然氣/煤氣燃燒供熱。各段溫度的控制范圍:物料加熱段300~600℃、固化段600~700℃、燒成段(脫殘硫段)550~650℃。反應(yīng)初期主要對(duì)物料預(yù)熱干燥,水分和油分揮發(fā)在350℃以內(nèi)的溫度段完成。焙燒過(guò)程中,固化現(xiàn)象是鉬精礦焙燒的特有現(xiàn)象,對(duì)產(chǎn)品含硫量影響顯著。觀察固化期最明顯的標(biāo)志是鉬精礦聚集成為小顆粒的時(shí)段,若礦粒間呈半熔融狀態(tài),此時(shí)含硫通常在0.5%~0.9%之間,料層呈暗紅色。鉬精礦中如銅、鉛、鉀、鈉等低熔點(diǎn)物質(zhì)較多,會(huì)使鉬精礦在高溫時(shí)黏滯,固化段拖長(zhǎng)。正常情況下,從鉬精礦人窯到爐料出窯止,控制在6~10h的范圍內(nèi)較為合適?;剞D(zhuǎn)窯焙燒的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表6-4。
流態(tài)化焙燒
流態(tài)化焙燒過(guò)程是輝鉬礦受由下往上氣流的沖擊懸浮在流化床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)快速氧化,焙燒的主體設(shè)備為沸騰爐。。爐溫??刂圃?50℃左右,溫度降低會(huì)使鉬焙砂含硫量升高,焙燒反應(yīng)速度緩慢,難以滿足生產(chǎn)要求;溫度高于600℃時(shí),被煙氣帶走的MoO3增加,產(chǎn)出率下降??筛淖兾锪虾涂諝饧尤肓縼?lái)調(diào)節(jié)溫度。壓縮空氣由爐底進(jìn)入,經(jīng)過(guò)空氣篩板使?fàn)t內(nèi)橫斷面的空氣分布均勻。焙燒溫度、物料停留時(shí)間、空氣中的氧濃度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。
俄羅斯兩家工廠和哈薩克斯坦一家企業(yè)采用這一工藝,產(chǎn)出的鉬焙砂特別適合仲鉬酸銨的制取。與其他焙燒方法相比,流態(tài)化焙燒具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)熱效率高,可實(shí)現(xiàn)能源自給,不需外界提供能源;
(2)爐內(nèi)溫度低,在550℃左右,能控制在±2.5℃以內(nèi);
(3)爐料燒結(jié)現(xiàn)象少,焙砂易于排出,氣固兩相接觸充分,反應(yīng)速度快;
(4)單位產(chǎn)能大,可達(dá)1200~1300kg/(m2·d);
(5)后續(xù)提鉬的浸出率高,氨浸浸出率較多膛爐高7%~10%;
(6)焙燒過(guò)程中90%以上的錸進(jìn)入到煙氣中,有利于錸的回收;
(7)焙燒尾氣中的SO,濃度高達(dá)2.5%~3.0%,有利于回收制取硫酸。流態(tài)化焙燒的缺點(diǎn)在于:鉬焙砂的殘硫量高達(dá)2%~2.5%,不能直接用于鋼鐵工業(yè);煙塵量太大,為進(jìn)入爐內(nèi)物料的25%左右,煙塵含硫8%~10%。