收藏词条 编辑词条 辉钼矿精矿氧化焙烧
辉钼矿精矿氧化焙烧(oxidizing roasting of molybdenite concentrate)
辉钼矿精矿通过氧化焙烧使其中的MoS2氧化成MoO3的钼精矿分解方法。氧化焙烧所得焙砂供作炼钢添加剂或制取钼酸盐用。炼钢用焙砂含硫量必须低于0.1%,因此脱硫率是氧化焙烧的重要技术指标之一。
工艺特点 辉钼矿精矿在过量的空气中,于一定温度下,很容易氧化成MoO3:
2MoS2+7O2—→2MoO3+4SO2十+Q1 在氧化焙烧过程中,伴生在辉钼矿中的硫化铼也氧化成Re2O7,呈气态随烟气进入收尘系统而得以回收。
氧化焙烧反应过程放出大量热。因此,在工业生产规模下有可能自热进行,而且往往还要采取适当的散热措施,才能保证过程不会过热。
Mo()3熔点低(1068K),沸点也低(1428K),在869.9K温度下开始升华,而到969.9K温度下时则激烈升华。因此,必须控制好焙烧温度。氧化焙烧温度过高,不但.Mo()。挥发损失大,而且还会引起物料的烧结。物料烧结不利于操作,更重要的是烧结料内部不能充分氧化,以致焙砂含硫及含MoO2高。但氧化焙烧温度过低,反应速度慢。可见,辉钼矿精矿氧化焙烧可供选择的温度范围有限。一般严格控制在873~923K。
钼焙烧炉 辉钼矿精矿氧化焙烧在焙烧炉中实现:常用的焙烧炉有反射炉(见反射炉炼铜)、回转窑(见焙烧)、多膛炉、流态化炉(见流态化焙烧)等。反射炉机械化程度低,劳动强度大,钼损失多,间断性出入料,在大规模生产中已很少采用。其他几种炉型各有优缺点,其比较列于表中。
技术指标和应用情况 | 回转窑 | 多膛炉 | 流态化炉 |
焙砂含硫量(质量分数m)/% 烟气中s02浓度(体积分数φ/% 钼的回收率(体积分数φ/% 铼的挥发率(体积分数φ/% 处理能力/kg·m-2·d-1 应用情况 |
>0.3 O.5~1.O 96.50 用于小规模生产 |
<O.1 1.2 98.43 60~70 72 用于大规模生产 |
>0.7 2.5~4.O 98.50 >90 1050 用于部分钼酸盐生产 |
多膛炉焙烧 多膛炉结构较简单,机械化程度高,焙砂含硫量低。多瞠炉是一只中心装有风冷垂直搅拌轴,轴上设有耙臂的圆形层式炉(见焙烧)。一般有8~16层,为了更好地调节各层温度,空气分别从各层送入。钼精矿从炉的最上层加入,通过耙臂搅拌从中心耙向周边,又从周边耙向中心逐层下落,由底部排出。炉气与炉料反向流动,如图所示。
在12层的多膛炉中,在第3~5层主要是辉钼矿氧化成。MoO2及部分MoO2进一步氧化成MoO3,在6~8层主要是MoO2氧化成MoO3。在炉子9~11层装有喷嘴喷入适量煤气补充部分热量,保证焙烧在873~923K温度下进行。钼精矿中的大部分硫是下落时氧化的。焙烧烟气通过沉降室、旋风收尘器、电收尘器,其中大部分的烟尘被收集。收集的烟尘返回配料。除尘后的烟气进入淋洗塔,烟气中的Re2O7被淋洗水吸收转变为铼酸。淋洗液多次循环以提高溶液中铼的浓度,从淋洗塔引出的溶液是生产铼的主要原料。经淋洗后的烟气还含有浓度不到1%SO2,不能直接制酸,须经处理排入大气。处理低浓度SO2气体的费用高,处理不当还会污染环境。多膛炉焙烧的精矿处理能力为80~120kg/(m2•d)。
发展趋势 多膛炉焙烧是辉钼矿精矿氧化焙烧应用最广泛的工艺,当前世界36家主要钼冶炼厂大都采用它。流态化炉焙烧仅在个别国家生产钼酸盐的工厂中采用。回转窑焙烧只有某些小厂采用。当前发展趋势是研究用循环流态化焙烧或闪速焙烧处理辉钼矿精矿。这些焙烧工艺具有焙砂含硫低(低于0.1%)、烟气二氧化硫浓度能达到制酸要求、铼挥发率高的特点。目前闪速焙烧已取得了焙砂含硫0.12%~0.18%、烟气中SO2浓度达到4%以上、铼挥发率95%的效果,是一种有应用前景的工艺。