[其他]用熱干燥氣體直接接觸干燥硫化物礦石的方法

無效

• 申請號: 85104183
• 申請日: 1985-06-01
• 公開（公告）號: CN85104183A
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 卡爾·海因斯·多爾;烏爾里克·桑德;阿方斯·舒爾茨;海因里希·特勞爾森
• 申請（專利權）人: 金屬股份有限公司
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;F26B3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發明是關于用熱干燥氣體直接接觸干燥硫化物礦石的方法，其中硫化物礦石得到加工處理，同時產生含SO₂的氣體。這含SO₂的氣體經接觸法制酸裝置制備硫酸，制酸過程中所得到的余熱用來加熱干燥氣體。

硫化物礦石或者金屬富集礦，如銅、鎳、鉛、錫、鐵的礦石及其任意混合物，例如粗礦砂、石灰石以及從礦渣中回收的金屬富礦，在冶煉之前往往需要經過干燥。冶煉過程或者是在焙燒之后進行，或者在冶煉的過程中同時進行焙燒。由此產生的含SO₂氣體可以經接觸法在制酸設備中處理來制備硫酸。特別是在焙燒和冶煉同時進行的情況下，干燥后的礦物含水量必須達到很低，以保證礦石在一定的溫度下起燃。另一方面，進行干燥的過程中也應該考慮到礦石的可燃性，因為必須避免礦石在干燥的過程中起燃。這可以通過合理選擇干燥氣的進口溫度來實現。在選擇該進口溫度時，要考慮到氣體中的氧含量以及氣體、固體的流動形式。通常干燥使用固體燃料燃燒所產生的熱煙道氣。干燥過程中蒸發水份需要大量的熱，用此需要耗費大量的一次能源。

從1983年4月出版的《冶金學》37卷第四冊299頁（“Metall”，Vol.37，No.4，April 1983，page 299）的文中可知：利用接觸法制酸過程產生的余熱加熱干燥空氣。然后用該空氣去干燥銅礦石。該方法節約了相應量的一次能源。但這樣節約的一次能源必須用高溫余熱來代替，這部分高溫余熱可以在以高濃度SO₂氣體為原料的接觸法制酸過程中獲得，在其它情況下，該余熱可用來產生高壓蒸汽。

本發明的目的在于使干燥所用的高品位熱量的用量最小。

根據本發明，實現這一目的的方法是，使用接觸法制酸過程所產生的熱干燥尾氣作為干燥氣體。

這里所說的“尾氣”指的是接觸法制酸裝置中從SO₂吸收塔最后一塊接觸板所排放的干燥廢氣。干燥廢氣中基本上不含SO₂和SO₃。該氣體的溫度通常在60～80℃，如果吸收在高溫下進行，該出口尾氣的溫度可高達140℃以上。該尾氣僅含有少量的殘余氧氣。使用制酸過程中所產生的余熱對該尾氣進行間接式加熱。

依照優選的另一個特征，供入干燥器的尾氣速率相當于該干燥裝置的“單位氣流額定值”（Specific gas flow rating），用接觸法產生的余熱加熱所用尾氣到這樣溫度，使之有足夠的熱量供給干燥設備以蒸發礦石所含水份，并且濕的干燥用空氣離開干燥器的溫度高于其露點溫度，以免在后繼的過程中出現蒸汽冷凝。干燥設備的“單位氣流額定值”是指所用的干燥器氣流通道上單位截面積允許通過的最大體積流速，同時也兼顧隨輸送固體顆粒所帶走氣體的允許負荷以及用于氣體輸送的能量。干燥后的濕空氣溫度要求高于其露點溫度，即使對于吸塵器之類的后續設備也應如此。而另一方面又要求離開干燥器的濕空氣溫度盡量可能地低，以使得隨排放的氣體和固體帶來的熱量損失最小。“接觸法制酸裝置所產生的余熱”指的是在SO₂反應過程中所不需要的那部分熱。而且該部分熱必須除去以使反應向生成的SO₃方向進行。獲取適用的該余熱的速率依賴于原料氣中SO₂的濃度以及反應裝置所處理的氣體速率。如果礦石所含的硫量比較高，則接觸法制酸過程中產生的余熱足以在整套裝置中完全干燥所處理的礦石，即使在SO₂氣濃度較低，例如SO₂的體積百分數為8～10%的情況下也是如此。接觸法制酸所用的原料氣中SO₂濃度越高，產生余熱的速率也就越大。接觸法制酸裝置所生的余熱其溫度通常在150～700℃。其溫度下限主要取決于含SO₃氣體的露點溫度。由于提供給干燥流程的干燥氣體其速率，溫度較高，（干燥氣溫度僅稍低于礦石燃燒所允許的最高溫度），使得熱的利用大大地改善了。

另一個優選的特征是，送到干燥設備的尾氣用接觸法制酸過程所產生的余熱進行預熱，隨后將該氣體經間接式換熱方式加熱至干燥器所要求的進口溫度。這方案需要一個輔助的換熱器，當接觸法制酸系統所產生的余熱不夠時可采用該方案，使用間接式換熱方式為的是盡可能的保留使用干燥尾氣所具有的優點。