工业氧化钼生产工艺及污染治理精品资料

1、B 工 W E 产 LLLI 江 艺 O 理 n n n 摘. 要. : I 工 业- 氧 化- 钮 是 钮 工 业- 中- 重 要 的 基 础 原 料 ，- 但 其 生一 产. 过. 程. 产. 生. 大. 量. 含一 低. 浓. 度. 烟. 气- ，- 该. 烟. 气. 的一 治一 理. 及一 硫一 回. 鉴 难. 度一 较. 大一 为一 促. 进一 丄 业一 氧一 化. 生 产一 工一 艺 的 清 洁 生 产 ，- 本一 文 对 工一 业一 氧 化一 钮 的 生 产- 工- 艺 污 染一 物 产 生 以- 及 so 收一 技 术 进 行- 丄 分 析一 1 U U U U U U L U

2、 U U U 关 键 词 口 n n n 口 n n n 丄 业一 氧一 化一 钮一 生一 产_ 丄 艺一 污_ 染一 治一 理一 硫一 回一 收一 钮一 是一 难一 熔一 稀一 有一 金一 属一 ，一 具一 有一 良一 好一 的一 高一 温一 强一 度一 高一 温 硬 度 以 及 抗一 热 耐 震 性一 能 等 物 理一 化 学 性一 质一 和 机 械一 性一 能一 钮一 不一 仅一 是- 钢一 铁一 丄 业一 重一 要- 的一 添一 加一 剂一 ，一 同一 时一 也一 是一 化一 丄 、 机一 械一 航一 空一 等一 领一 域一 的一 重一 要一 原一 料一 和一 战一 略- 物一 资一

3、随- 着一 钢一 铁一 丄 业一 的一 不 断- 增- 长一 旦 及一 在一 多一 种一 新- 型一 合一 金 钢- 中一 的 应 用一 亠 钮一 的一 全 球 消一 费- 量- 持 续一 丄 升 目 前 ，- 约 有 39 的 r 3 硫 化一 钮 精 矿 需 先 经 焙 烧 转- 化一 成一 丄 业一 氧- 化一 钮- 亠 以一 进一 厶 步一 提- 取一 可_ 溶- 性一 钮- 盐- 进一 而一 再一 冶- 炼- 成 钮- 金一 属- 或- 钮- 合- 金一 辉一 钮- 矿- I 2 S O 是 自 然 界 已 知 的 分 布 最 广 、 最 具 工 业 价 值 的 钼 矿 物 其 /、

4、 含 钼 60% 含 硫 40% )0 在 焙 烧 过 程 中 辉 钼 精 矿 发 生 氧 化 反 应 生 成 -三 氧 化 钼 的 同 时 释 放 出 大 量 低 浓 度 的 so: -? 如 不 采 取 有 效 的 治 理 措 施 会 造 成 重 的 大 气 环 境 污 染 0 因 此 为 促 进 工 业 氧 化 钼 生 产 工 -艺 的 清 洁 生 产 本 文 对 工 业 氧 化 钼 的 生 产 工 -艺 以 及 污 染 产 生 和 治 理 技 术 进 行 了 分 析 。 1. 生 产 工 -艺 以 钼 精 矿 为 原 料 生 产 工 业 氧 化 钼 的 方 法 可 归 结 为 火 法

5、冶 金 和 湿 法 冶 金 两 大 类 。 目 刖 世 界 上 绝 大 部 分 钼 精 矿 都 是 通 过 火 法 焙 烧 工 -艺 脱 硫 氧 化 转 换 成 工 业 氧 化 钼 。 国 内 工 业 氧 化 钼 火 法 焙 烧 工 -艺 有 传 统 焙 烧 工 -艺 和 无 碳 焙 烧 工 -艺 两 种 0 传 统 火 法 焙 烧 工 -艺 的 设 备 主 要 有 反 射 炉 、 回 转 窑 、 多 膛 炉 和 闪 速 炉 等 。 由 于 生 产 效 率 低 能- 耗 大 污 染 重 反 射 炉 焙 烧 工 -艺 已 被 列 入 国 家 发 改 委 发 布 的 产 业 结 构 调 整 指 导

6、 目 录 ( 20 11 年 本 ) 和 国 家 工 信 部 出 台 的 钼 行 业 准 入 条 件 的 淘 汰 项 目 。 而 闪 速 炉 目 刖 尚 未 实 现 工 业 化 应 用 目 刖 我 国 工 业 氧 化 钼 生 产 采 用 回 转一 窑 和一 多 膛一 炉一 进 行 焙一 烧一 居 多 ，一 中 、 小 型一 企 业一 一 般 采. 用 回 转 窑 , 大 型. 企 业 则 陆. 续 引 进. 多 膛 炉 1 回. 转 窑 焙 烧. 可 分 为- 外. 热 式 回 转 窑 和- 内- 热 式- 回一 转. 窑. 外 热- 式. 回. 转一 窑. 由. 丄 炉一 筒. 使- 用.

7、寿. 命. 短. 亠 丄 动一 化. 程一 度一 低. 等一 问- 题一 ，- 已一 经一 大一 部一 分一 被一 淘一 汰- 相. 对 丄 外一 热 式 回一 转 窑 而 言 亠 内 热 式 回一 转 窑 从 根 本 上- 改一 变 了- 传 统- 的一 加一 热 方- 式- 采 用一 的一 是 将 洁 净 的 燃一 烧一 气一 体 由一 窑一 尾一 送一 入 窑一 内一 O 供一 热一 设一 备一 口 般一 选一 用一 直 燃 炉 或 煤 气一 发 生 炉 ，- 而一 采 用 天 然一 气 供一 热 则 是 今一 后 的一 发- 展一 方_ 向一 1 内一 热_ 式一 回一 转一 窑一 的

8、一 炉_ 筒一 内_ 壁一 砌一 筑一 耐一 火 砖一 ，一 可 以一 有一 效一 保 护一 炉一 筒一 钢一 板一 不一 受一 高一 温一 侵一 蚀 及一 物一 料 冲 刷 ，一 从 而 可 以一 大 大 地一 延一 长 炉一 筒 寿 命一 由一 于一 窑一 体一 外- 壁- 不一 受- 高一 温一 形一 变一 限一 制一 ，一 在一 设一 计- 上一 外一 形一 尺一 寸一 才一 可一 以一 放一 大一 ，- 继一 而一 提一 高一 产一 能一 收一 尘一 系 统一 普 遍 使 用一 旋一 风一 除 尘一 器 或 重 力一 沉一 降 加一 布一 袋 除 尘一 器- 或一 静- 电一 除一

9、尘_ 器一 的一 两 级一 除一 尘一 ，- 烟 尘 排 放 量- 低 ，- 焙 烧 金 属 回一 收一 率 普 遍 在一 一|5% 左一 右 内一 热 式 回- 转- 窑- 由- 丄 其- 在一 供_ 热- 系- 统一 丄 的一 精- 确- 及- 可- 控一 性一 亠 所一 以 丄 艺一 控一 制 的一 稳- 定一 性 产 量- 有- 明一 显- 提- 高- 建- 立 在 该 基 础 上 继 而 可 增 加 更 为 先 进 的 原 料 处 理 及 产 品 处 理 设 备 自 动 化 程 度 也 有 着 明 显 提 高 。 内 热 式 回 转 窑 焙 烧 钼 回 收 率 可 达 98 .5%

10、以 上 。 多 膛 炉 焙 烧 钼 精 矿 的 生 产 始 于 20 世 纪 中 叶 的 美 国 20 12 年 我 国 的 两 大 钼 加 工 企 业 ( 陕 西 金 堆 城 钼 业 有 限 公 司 和 河 南 洛 阳 栾 川 钼 业 有 限 公 司 )， 先 后 从 国 外 引 进 了 多 膛 炉 焙 烧 生 产 工 业 氧 化 钼 的 生 产 工 -艺 并 分 别 建 成 了 每 年 4 万 t 的 生 产 线 多 膛 炉 一一一 般 由 2m6m 直 径 的 8- 16 层 炉 床 构 成 钼 精 矿 从 第 1 层 给 人 第 1 层 与 第 2 层 炉 床 用 天 然 气 加 热

11、进 行 预 热 并 脱 除 钼 精 矿 中 的 浮 选 油 ( 如 煤 油 、 2 号 油 等 ), 然 后 钼 精 矿 旋 转 落 人 第 3 层 到 第 5 层 在 这 3 层 靠 钼 精 矿 放 热 反 应 发 生 氧 化 反 应 之 后 氧 化 成 的 二二二 氧 化 钼 和 -三 氧 化 钼 继 续 下 落 经 外 加 热 氧 化 此 时 二二二 氧 化 钼 连 续 氧 化 并 大 部 分 转 化 为 -三 氧 化 钼 最 后 两 层 通 常 要 充 入 氧 气 或 富 氧 空 气 来 强 行 氧 化 未 氧 化 的 二二二 氧 化 钼 和 少 量 未 氧 化 的 二二二 硫 化 钼

12、 并 使 脱 硫 逐 渐 宀 完 全 目 刖 国 内 钼 行 业 使 用 的 多 膛 炉 多 为 12 层 包 括 附 带 的 冷 却 风 机 、 助 燃 风 机 、 中 轴 驱 动 、 燃 烧 器 及 阀 门 等 多 数 多 膛 炉一 产 出 的一 丄 业 氧 化 钮一 焙 烧 回一 收一 率 约 较 高 的. 可. 达. 到一 在. 精. 矿. 传. 统. 焙. 烧. 丄 艺. 的. 生. 产. 过. 程 中- ，- 无- 论 是 回 转 窑 焙 烧 还 是 多 膛 炉 焙 烧 都 需 要一 采. 用. 煤. 油. 煤. 气一 1 天. 然. 气一 以. 及. 电. 等. 外. 部一 热.

13、 源一 提一 供. 热一 量一 以. 保一 证- 焙一 烧. 反一 应- 的一 顺. 利一 进- 行一 2C 1 年 月 亠 无一 碳 焙 烧 技 术- 在 洛 钮 集 团 回 转 窑 焙 烧 钮 精 矿 生 产- 线一 研 发 成 功. 该 丄 艺一 的 基 本- 思一 路 是 采一 用一 换一 热一 器一 热一 能一 回一 收一 技一 术一 ，一 通一 过一 在一 回一 转一 窑一 本一 体一 上 设一 置 换 热 装 置 ，- 利 用一 空 气 作 为 热 载 体 ，- 从 物 料- 主一 反一 应一 高一 温一 区- 取一 热- ，一 并一 用一 换一 热一 后一 的_ 空一 气一 给

14、一 关一 键一 的一 脱一 硫一 区一 补一 热一 ，一 保一 证一 钮一 精一 矿一 脱 硫一 反一 应一 的一 充一 分一 进 行一 该 丄 艺一 焙 烧 反 应一 放 出 的 热一 量 足 以一 保 证 反 应一 自- 动一 进一 行- ，一 只一 要- 在一 开一 始一 时一 进一 行- 加一 热- ，一 使一 钮一 精一 矿一 着一 火一 燃一 烧一 和一 在一 激一 烈一 反一 应一 之一 后一 加一 热一 去一 残一 硫一 ，- 不 需一 要- 在一 操- 作一 过一 程一 中一 另一 外- 加一 热一 亠 实一 现- 丄 钮- 精- 矿- 的一 无一 碳一 焙- 烧 n 匚 I

15、 I I I I I 污一 染一 物一 产一 生一 分一 析一 U U U U U U 丄 业一 氧- 化一 钮- 生- 产一 过_ 程一 中一 产一 生_ 的一 污一 染一 物一 丄 要- 为- 辉一 钮- 精- 矿- 焙- 烧一 产一 生一 的 含- JS 含- 尘一 的一 烟一 气 亠 该- 烟一 气一 产 生 量 约 为 UN Qh 以 5 4 品 o 位 的 钮 精 矿 焙 烧 脱 硫一 生一 产 三 氧 化 钮 为 例 ，一 焙 烧 钮一 精 矿一 可 产 生 左 右 的 S 这 些 A 果 不 经 治 理 就 随 着 烟 气 排 厶 大- 气 中- ，- 将 造 成- 严- 二g

16、一 的 大- 气. 环 境 污 染 传一 统. 焙. 烧. 丄 艺. 均. 采- 用一 燃. 料. 燃. 烧一 烟. 气. 作- 为. 焙. 烧. 钮 精 矿一 的 氧 化- 剂. ，- 但- 燃 烧 烟 气 的. 氧 气 含 量 较 低 ，一 约 为 烟 气 量 的 右一 O 为 提 供 充 足 的 氧 化 剂 ，- 保 证- 氧 化- 过- 程 的 顺- 旦 进 行一 ，- 以- 降 低 丄 业- 氧 化 钮一 产一 品一 中 的 含一 硫一 量一 ，一 往一 往一 需一 要一 过 量一 的一 燃 烧一 烟 气 ，- 从一 而 造 成- 丄 烟 气 排- 放一 量 大 1 热 量 损 失一

17、 大 的 问- 题一 ，一 也一 使一 烟一 气一 中_ 浓一 度一 很一 低_ 亠 一 般- 为_ 07 2 %- 1 之一 间一 ，一 为一 烟一 气 中一 治一 理一 和一 回一 收 带一 来一 较一 大一 困一 难 对一 于 钮 加 丄 企 业 ，一 焙 烧 烟 气 中一 治一 理 直一 是- 污一 染一 治一 理一 的一 重一 点一 和一 难一 点一 在一 项一 目- 运一 行一 过一 程 中一 ，- 焙- 烧一 烟一 气一 中一 理一 丄 程一 的一 投一 资一 可一 达一 到一 生一 产 投一 资一 的一 右一 ，- 其- 运一 行一 费- 用一 也一 较一 高一 ，- 且一 副

18、- 产一 品 的一 销一 路一 和一 价一 格- 波一 动- 较 大 亠 给一 企 业 带 来 丄 较 重- 的 负 担一 无 碳 焙一 烧一 丄 艺 则 利一 用 空 气一 代 替 燃 料 燃 烧 的- 烟一 气一 为- 焙- 烧一 反一 应_ 提- 供_ 氧- 化_ 剂一 由一 丄 空一 气一 中一 的 氧- 气一 含- 量- 是- 燃一 烧一 烟一 气一 中一 氧- 气 含- 量- 的一 两 倍一 亠 从- 而 大 大 减 少 了 气 体 需 求 量 , 也 明 显 增 加 了 排 放 烟 气 中 的 SO2 1浓 度 使 SO： !浓 度 从 原 来 的 1% 2% 3提 高 到 3%

19、 左 右 另 外 无 碳 焙 烧 工 d艺 可 以 大 大 地 降 低 焙 烧 过 程 中 消 耗 的 匕匕 厶冃 源 减 少 由 耗 匕匕 厶冃 造 成 的 碳 排 放 烟 尘 是 辉 钼 精 矿 焙 烧 产 生 的 另 一一一 主 要 大 气 污 染 物 回 转 窑 的 烟 尘 率 一一一 般 为 1.5% G3( %之 间 大 约 15k g/t； 30kg /t 精 矿 0 多 膛 炉 的 烟 尘 率 为 10% ,20% 约 10 0kg/ t20 0kg/t 精 矿 0 烟 气 中 的 粉 尘 含 有 钼 、 铼 等 贵 金 属 企 业 普 遍 采 用 布 袋 除 尘 或 电 除

20、尘 进 行 收 尘 处 理 回 收 的 粉 尘 重 新 利 用 收 尘 效 率 可 达 到 98% 99 % 3.S O2 污 染 治 理 技 术 传 统 焙 烧 工 产 生 的 尾 气 中 SO： !浓 度 在 1% )2% J之 间 这 个 浓 度 相 对 于 常 规 烟 气 脱 硫 方 法 而 -_:言 太 高 但 相 对 于 制 酸 回 收 工 d艺 而 -_:言 又 太 低 治 理 难 度 非 常 大 0 目 刖 钼 冶 炼 企 业 SO2 ?的 治 理 方 法 有 氨 法 、 石 膏 法 、 柠 檬 酸 盐 法 、 活 性 炭 吸 收 法 以 及 氨 - 酸 法 等 但 这 些 方

21、 法 在 投 资 、 运 行 成 本 、 副 产 品 的 销 路 等 方 面 存 在 或 多 或 少 的 问 题 本 文 主 要 介 绍 非 稳 态 制 酸 法 和 亚 硫 酸 钠 法 两 种 治 理 效 果 和 经 济 效 、人 益 较 好 的 SO2 ?回 收 方 法 。 ( 1 ) 非 稳 态 制 酸 法 非 稳 态 制 酸 工 -艺 利 用 非 稳 态 转 化 器 及 催 化 剂 兼 具 /、 催 化 和 蓄 热 作 用 使 进 转 化 器 的 低 浓 度 SO： 2烟 气 实 现 自 热 平 衡 转 化 生 产 93% )或 98% )的 硫 酸 但 非 稳 态 制 酸 工 -艺 转

22、 化 率 只 有 90% 厂93 % 要 实 现 烟 气 达 标 排 放 还 必 须 采 用 两 级 钠 法 吸 收 以 进 行 尾 气 的 治 理 某 企 业 尾 吸 塔 排 放 尾 气 量 约 为 200( )0Nm n3/h 26 95ON dm3丿 排 放 的 SO2 2浓 度 小 于 或 等 于 25 0mg /m3 远 低 于 国 家 排 放 标 准 非 稳 态 制 酸 工 -艺 适 用 于 生 产 规 模 大 的 企 业 设 备 投 资 大 占 地 面 积 大 无 碳 焙 烧 工 -艺 因 将 废 气 中 SO： 2浓 度 提 高 到 3% 左 右 不 用 对 烟 气 中 SO： !浓 度 进 行 再 提 升 可 以 简 化 非 稳 态 制 酸 的 工 -艺 流 程 并 使 其 /、 成 本