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錫精礦采用回轉窯焙燒工藝,其主要目的是脫硫和脫砷。在錫精礦熔煉過程中,由于硫的易揮發性而導致錫的回收率降低;砷大部分進入粗錫,增加了其在錫生產過程中的循環,造成錫的損失。因此,含硫、砷在1%以上的錫精礦,熔煉前必須進行回轉窯焙燒。
錫精礦用螺旋加料機加入回轉窯,產出的合格焙砂送反射爐熔煉。窯尾氣進旋風收塵器,得到的煙塵返回焙燒,煙氣再經布袋收塵,廢氣排空,布袋塵送去回收錫和砷。回轉窯的筒體內徑1.2m,筒體鋼板厚度14mm,內襯粘土磚厚度113mm,窯內徑0.95m,窯長8m,長徑比8.42,窯體斜度8.3%,布袋過濾面積60m2,處理煙氣量為3500Nm3/h,收塵效率在99%以上。
錫精礦中的硫化物和砷化物,在氧化焙燒時生成氧化物和二氧化硫氣體,其中易揮發的As2O3和Sb2O3隨爐氣逸出窯外。達到一定焙燒溫度時,錫精礦中的雌黃(As2S3沸點707℃)和雄黃(AsS沸點565℃)等砷的硫化物能直接揮發。爐料在窯內的軸向移動線速度17.9~19.3m/h,在窯內停留時間20~30min。
硫和砷含量小于4%的錫精礦,通過氧化焙燒焙礦中的硫和砷均可降到1%以下,但錫精礦中的硫和砷含量高于4%時,則一次氧化焙燒難以將硫和砷脫除到1%以下。在氧化焙燒過程中,總有一部分鐵的硫化物生成不易揮發的穩定的硫酸亞鐵。同時,由于過量的氧存在高價氧化砷的生成是不可避免的。不易揮發的硫酸亞鐵和高價氧化砷,是造成硫、砷在焙礦中脫不凈的根本原因。
為了提高脫硫和脫砷的焙燒效果,在錫精礦中添加適量還原煤,進行氧化還原焙燒。當焙燒溫度在344℃以上時,生成的硫酸亞鐵在還原劑的作用下,會發生氧化還原反應,并生成氧化鐵和含硫爐氣。焙燒過程中形成的三氧化硫,與還原劑作用生成二氧化硫。其次,還原劑能抑制高價氧化物的形成,并使不易揮發的高價氧化物還原成易揮發的氧化物或單質,達到焙燒脫硫和脫砷的目的。
錫精礦在回轉窯內的氧化還原焙燒,其運轉參數和焙燒技術條件與氧化焙燒相同?;剞D窯焙燒錫精礦的生產能力為1.64t/m3·d,高溫帶溫度950~1050℃,采用大同煤做燃料。
在焙燒過程中,從回轉窯排礦口產出的焙礦一般以褐紅色為佳。從錫精礦的氧化還原焙燒效果看,氧化還原焙燒的效果比氧化焙燒的效果好。特別是高硫和高砷錫精礦,通過一次回轉窯氧化還原焙燒,產出的焙礦中硫和砷的含量均能降到1%以下。
綜上,錫精礦采用回轉窯焙燒工藝,可使硫和砷的含量降到1%以下,通過氧化焙燒工藝和氧化還原焙燒工藝對比發現,錫精礦采用回轉窯氧化還原焙燒效果更好。
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