工业氧化钼生产工艺及污染治理

1、20 X 20业！K4匕车二目:广H-R乙及;1摘要:匚业氧化钥是钥工业中重要的基础原料但其生产过程产生大县里含低浓度SO：!的烟气该烟气的治理及硫回收难度较大0为促进工业氧化钥生产工艺的清洁生产本文对工业氧化钥的生产工艺、污染物产生以及SO：2回收技术进行了分析0关键词:匚业氧化钥生产工艺污染治理；硫回收钥是难熔稀有金属具有良好的高温强度、高温硬度以及抗热耐辰性台匕目匕等物理化学性质和机械性台匕目匕0钥不仅是钢铁工业重要的添加剂同时也是化工、机械、航空等领域的重要原料和战略物资0随着钢铁工业的不断增长以及在多种新型合金钢中的应用钥的全球消费县里持续上升0目刖约有96%）的硫化钥精矿需先经焙烧

2、转化成工业氧化钥以进一步提取可溶性钥盐进而再冶炼成钥金属或钥合金0辉钥矿(MoS2)是自然界已知的分布最广、最具工业价值的铝矿物，其含铝60%,含硫40%。在焙烧过程中，辉铝精矿发生氧化反应，生成三氧化铝的同时释放出大量低浓度的SO2,如不采取有效的治理措施，会造成严重的大气环境污染。因此，为促进工业氧化铝生产工艺的清洁生产本文对工业氧化铝的生产工艺以及污染产生和治理技术进行了分析1.生产工艺以铝精矿为原料生产工业氧化铝的方法可归结为火法冶金和湿法冶金两大类。目前，世界上绝大部分铝精矿都是通过火法焙烧工艺脱硫氧化转换成工业氧化铝。国内工业氧化钥火法焙烧工艺有传统焙烧工艺和无碳焙烧工艺两种传统火

3、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，污染严重，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目录（2011年本）和国家工信部出台的钥行业准入条件的淘汰项目。而闪速炉目前尚未实现工业化应用。目前，我国工业氧化铝生产采用回转窑和多膛炉进行焙一股采用回转窑大型炉0回转窑焙烧可分为回转窑0外热式回转窑自动化程度低等问题对于外热式回转窑而、J上改变了传统的加热方燃瓦气体由窑尾送入窑直燃炉或煤气发生炉今后的发展方向0内热筑耐火砖可以有效保蚀及物料冲刷从而可命0由于窑体外壁不受上外形尺寸才可以放大系统普遍使用旋风除尘尘器或静电除尘器的两低焙烧金属回收率普回

4、转窑由于其在供热系所以工艺控制的稳止性立在该基础上继而可增烧居多中、小型企业企业则陆续引进了多膛外热式回转窑和内热式由于炉筒使用寿命短、已经大部分被淘汰相内热式回转窑从根本式采用的是将洁净的内0供热设备一股选用而采用天然气供热则是式回转窑的炉筒内壁砌护炉筒钢板不受高温侵以大大地延长炉筒寿高温形变限制在设计继而提高产台匕目匕0收尘器或重力讥降加布袋除级除尘烟尘排放县里遍在98.5%左右0内热式统上的精确及可控性、产量有明显提高0建加更为先进的原料处理及产品处理设备自动高0内热式回转窑焙烧上0多膛炉焙烧钥精矿的美国02012年我国西金堆城钥业有限公司限公司),先后从国外引业氧化钥的生产工艺t的生产

5、线0多膛炉一炉床构成钥精矿从弟2层炉床用天然气加热矿中的浮选油(如煤油矿旋转落人弟3层到弟矿放热反应发生氧化反化钥和二氧化钥继续下二氧化钥连续氧化并大最后两层通常要充入氧化未氧化的二氧化钥和钥并使脱硫逐渐占兀全的多膛炉多为12层包燃风机、中轴驱动、燃化程度也有着明显提钥回收率可达98.5%以的生产始于20世纪中叶的两大钥加工企业(陕和河南洛阳栾川钥业有进了多膛炉焙烧生产工并分别建成了每年4万股由2m6m直径的816层1层给人弟1层与弟进行预热并脱除钥精、2号油等),然后钥精5层在这3层罪钥精应之后氧化成的一氧落经外加热氧化此时部分转化为二氧化钥气或7曷氧空气来强行氧少量未氧化的二硫化0目刖国内

6、钥行业使用括附带的冷却风机、助瓦器及阀门等0多数多膛炉产出的工业氧化钥焙烧回收率约98%,较高的可达到99%）。在钥精矿传统焙烧工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采用煤、油、煤气、天然气以及电等外部热源提供热里以保证焙烧反应的顺利进行。2C10年12月无碳焙烧技术在洛钥集团回转窑焙烧钥精矿生产线研发成功0该工艺的基本思路是采用换热器热台匕目匕回收技术通过在回转窑本体上设置换热装置利用空气作为热载体，从物料主反应高温区取热并用换热后的空气给关键的脱硫区补热保证钥精矿脱硫反应的充分进行0该工艺焙烧反应放出的热县里足以保证反应自动进行只要在开始时进行加热,使钥精矿着火燃烧和在激烈反

7、应之后加热去残硫不需要在操作过程中另外加热实现了相精矿的无碳焙烧02.污染物产生分析工业氧化钥生产过程中产生的污染物主要为辉钥精矿焙烧产生的含SO：2、含尘的烟气,该烟气产生县里约为23K1()4Nrm3/h0以45%）品位的钥精矿焙烧脱硫生产三氧化钥为例焙烧1t钥精矿可产生36()kg左右的SO：这些SO2如果不经治理就随着烟气排入大气中将造成严重的大气环境污染0传统焙烧工艺均采用燃料燃烧烟气作为焙烧钥精矿的氧化剂但燃烧烟气中的氧气含里较低约为烟气县里的10%）左右0为提供充足的氧化剂保证氧化过程的顺利进行以降低匚业氧化钥产品中的含硫县里往往需要过里的然八、烧烟气从而造成了烟气排放里大、热里

8、损失大的问题也使烟气中SO：?的浓度很低一股为1%2%之问为烟气中SO：?的治理和回收带来较大困难0对于钥加工企业焙烧烟气中SO；）的治理一直是污染治理的重占八、和难占八、0在项目运行过程中焙烧烟气中SO：?治理工程的投资可达到生产投资的15%）左右其运行费用也较高且副产品的销路和价格波动较大给企业带来了较重的负担0无碳焙烧工艺则利用空气代替燃料燃烧的烟气为焙烧反应提供氧化剂0由于空气中的氧气含里是燃烧烟气中氧气含县里的两倍从而大大减少了气体需求县里也明显增加了排放烟气中的SO21浓度使SO：?浓3%左右0另外无碳焙焙烧过程中消耗的台匕目匕源排放0烟尘是辉钥精矿气污染物0回转窑的烟大约15kg

9、/t30kg/t精矿0多约100kg/t200kg/t精矿0烟等贵金属企业普遍采行收尘处理回收的粉可达到98%99%3.SO2污染治理技术传统焙烧工艺产生的尾问这个浓度相对于常高但相对于制酸回收难度非常大0目刖钥有氨法、石膏法、柠檬以及氨-酸法等但这本、副产品的销路等方题0本文主要介绍非稳两种治理效果和经济效度从原来的1%2%）提高到烧工艺可以大大地降低减少由耗台匕目匕造成的碳焙烧产生的另一主要大尘率一股为1.5963(问膛炉的烟尘率为10%)20%气中的粉尘含有钥、铢用布袋除尘或电除尘进尘重新利用收尘效率气中SO：!浓度在1%)2%3之规烟气脱硫方法而言太工艺而言又太低治理冶炼企业SO2）的

10、治理方法酸盐法、活性炭吸收法些方法在投资、运行成面存在或多或少的问态制酸法和亚硫酸钠法较好的SO2）回收方法0(1)非稳态制酸法非稳态制酸匚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0但非稳态制酸匚艺转化率只有90%-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0某企业尾吸塔排放尾气里约为200()0Nrm3/h26950卜m3/排放的SO：?浓度小于或等于250mg/m3远低于国豕排放标准0非稳态制酸L艺适用于生产规模大的企业设备投资大占地面积大0无碳焙烧工艺因将废气中SO：: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大大降低0(2)回收亚硫酸钠法该工艺方法是含SO：?烟气经除去大部分的烟尘以及其他有害金属离子后采用纯碱吸收废气中的SO2?而生成精亚硫酸钠0首先以碳酸钠为吸收剂进行脱硫生成副产品Na；!SO；3,然后利用亚硫酸钠临界饱和溶液经越八、发、结晶、分离和干旦果工序制成无水精亚硫酸钠产品。该方法所得利润与废气治理成本基本相当，但易受亚硫酸钠产品销量波动的影响参考文献1王连勇，张井凡，蔡九菊，等.铝精矿无碳焙烧工艺分析J,稀有金属与硬质合金2013,41(1):8-12.2何树荣.工业