硫铁矿沸腾焙烧
焙烧岗位操作规程
焙烧岗位生产操作规程辽宁省营口久源实业有限公司硫铁矿的沸腾焙烧硫铁矿焙烧的基本理念焙烧的目的和意义本岗位生产的目的是将原料工段处理后得到的成品硫铁矿加入沸腾炉内,与天然空气混合进行沸腾焙烧,制取含一定SO2浓度的炉气,降温后送往净化岗位。
沸腾炉是否稳定运行,是整个制酸系统能否正常操作的关键。
因此人们常说沸腾炉是生产硫酸的“龙头”。
要抓好龙头,就必须学习矿石焙烧的基本原理,掌握沸腾炉的各种规律,以保证沸腾炉能长期稳定运行,使炉气中的SO2浓度高而稳,SO3低,不出硫蒸汽,气量不波动,出炉灰渣残硫低。
可以归纳成为一句话来要求,就是:炉气质量一高(SO2浓度高),二稳定(SO2浓度和炉气量稳定),三低(灰渣残硫低,SO3和硫蒸汽含量低)。
沸腾焙烧过程的原理硫铁矿,其主要化学成分是FeS2,来源主要有三个:1,普通硫铁矿;2,与有色金属共生的硫铁矿;3,与煤共生的硫铁矿。
硫铁矿在焙烧时,其中硫与空气中的氧化合生产SO2,通常称为炉气,铁与空气中的氧化合生成氧化铁,通常称为矿渣。
一.硫铁矿焙烧的主要化学反应:硫铁矿的焙烧过程由若干化学反应构成。
第一步:二硫化铁受热分解为一硫化铁和单质硫:2FeS2(固) = 2FeS (固) + S2 + Q (2—1)第二步:单质硫和一硫化铁的燃烧,硫被氧化成二氧化硫,一硫化铁被氧化成二氧化硫和三氧化二铁(或四氧化三铁):S2(气)+2O2(气)=2SO2(气)+Q (2---2)4FeS(固)+7O2(气)=4SO2(气)+2Fe2O3(固)+591.41千卡(2—3)3FeS(固)+SO2(气)=3SO2(气)+Fe3O4(固)+416.65千卡(2—4)当炉内过剩空气较多时,FeS的燃烧反应式按式(2—3)进行,所得矿渣主要成份的Fe2O3, 呈红色;当炉内过剩空气较少时,反应式则按(2—4)进行,所得矿渣主要成份是Fe3O4, 呈黑色。
综合以上四个反应式便得到下面两个总的反应式:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2+790.52千卡(2—5)3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2+566千卡(2—6)所有,硫铁矿焙烧是放热反应,一般靠本身的反应热维持焙烧温度。
《硫铁矿焙烧原理》课件
环保领域的应用前景
探讨焙烧技术在环境保护和资源循环利用方 面的潜在应用。
结论
硫铁矿焙烧原理的总结
总结硫铁矿焙烧的基本原理和Байду номын сангаас键要点。
焙烧技术的发展趋势
展望焙烧技术在未来的发展方向和应用前景。
操作条件和参数调节
讨论焙烧反应器的操作条件和关键参数的调节。
硫铁矿焙烧过程的控制
1
质量控制
阐明焙烧过程中如何控制产品的质量。
2
能量控制
探讨焙烧过程中如何优化能量利用和节约能源。
3
环境控制
讨论焙烧过程中如何减少污染和保护环境。
硫铁矿焙烧技术的应用展望
冶金领域的应用前景
展望焙烧技术在冶金领域的未来发展趋势和 应用前景。
焙烧的基本概念
1 定义和分类
2 焙烧反应的基本特征
解释焙烧的定义,并介绍不同类型的焙 烧过程。
描述焙烧过程中产生的化学变化和物理 变化。
硫铁矿的焙烧反应机理
化学反应
阐述焙烧过程中发生的化学反应机制。
热力学和动力学特征
探讨焙烧反应的能量变化和反应速率。
硫铁矿的焙烧反应器
分类和结构特征
介绍不同类型的焙烧反应器和其结构特点。
《硫铁矿焙烧原理》PPT 课件
本PPT课件介绍了硫铁矿焙烧原理,包括硫铁矿的概述、焙烧的基本概念、硫 铁矿的焙烧反应机理、焙烧反应器、焙烧过程的控制、以及硫铁矿焙烧技术 的应用展望。
硫铁矿的概述
性质和分类
介绍硫铁矿的物理和化学性质,以及不同种类的硫铁矿。
应用领域
探讨硫铁矿在冶金、化工和能源等领域的广泛应用。
硫铁矿焙烧方程式
硫铁矿焙烧方程式
一、硫铁矿焙烧方程式的基本情况
硫铁矿的主要成分是FeS₂,硫铁矿焙烧的方程式为4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃+ 8SO₂。
这就像是一场神奇的化学魔术,FeS₂
和O₂这两个小伙伴一见面,在一定的条件下就变成了Fe₂O₃和SO₂呢。
这个反应是工业上制取硫酸的重要步骤哦。
二、从化学原理看这个方程式
1. 化合价变化
在FeS₂中,铁元素是+2价,硫元素是 - 1价。
在反应过程中,铁元素被氧化成+3价,硫元素被氧化成+4价。
氧气中的氧元素从0价被还原成 - 2价。
这就像是一场元素之间的价值交换游戏,每个元素都在反应中找到了自己新的“身价”。
2. 反应条件
这个反应通常需要高温条件。
就像我们做饭的时候,有些菜需要高温爆炒才能做出来美味一样,硫铁矿和氧气的这个反应也需要高温这个“大火力”来推动。
三、这个方程式在工业生产中的意义
1. 硫酸生产的前端工序
在工业制取硫酸的过程中,首先就是硫铁矿的焙烧得到二氧化
硫。
如果没有这个反应,后面制取硫酸的流程就没办法进行啦。
就像盖房子,如果没有打好地基,上面的楼层就没法盖起来一样。
2. 对资源利用的影响
硫铁矿是一种重要的矿产资源,通过焙烧反应,我们可以把它转化为有价值的工业原料。
这不仅实现了资源的有效利用,还能创造出很多的经济价值呢。
焙烧条件对硫铁矿焙烧速率的影响实验报告
焙烧条件对硫铁矿焙烧速率的影响实验报告一、引言硫铁矿是一种重要的矿石资源,广泛应用于冶金、化工等领域。
在提取和利用硫铁矿时,焙烧是一个关键的步骤。
焙烧过程可以将硫铁矿中的有害杂质去除,并提高其金属含量和可利用性。
本实验旨在探究不同焙烧条件对硫铁矿焙烧速率的影响。
二、实验方法1. 实验设备和材料:- 硫铁矿样品- 焙烧设备(例如电阻炉)- 空气供给系统- 温度控制仪器2. 实验步骤:1) 准备硫铁矿样品,并进行粉碎和筛分,以获得均匀颗粒大小。
2) 将硫铁矿样品放置在焙烧设备中。
3) 设置不同的焙烧条件,包括温度、气氛和保持时间等参数。
4) 打开空气供给系统,确保充足的氧气供应。
5) 开始焙烧过程,并记录下每个时间间隔的温度变化。
三、实验结果根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 温度对焙烧速率的影响:随着焙烧温度的升高,硫铁矿的焙烧速率也会增加。
高温可以提供更多的能量,促进反应速率的增加。
然而,当温度过高时,可能会导致过度烧结或氧化反应过度进行。
2. 气氛对焙烧速率的影响:不同气氛条件下,焙烧速率也会有所不同。
在富含氧气的环境中,硫铁矿与氧气发生反应更为迅速,从而加快了焙烧速率。
相比之下,在贫氧或惰性气体环境中,焙烧速率较慢。
3. 保持时间对焙烧速率的影响:延长保持时间可以增加硫铁矿与空气接触的时间,从而促进反应进行。
然而,在一定范围内延长保持时间并不能无限制地提高焙烧速率。
当保持时间过长时,可能会导致资源浪费和能源消耗增加。
四、讨论和分析1. 温度对焙烧速率的影响机理:高温下,硫铁矿中的硫化物可以迅速分解为氧化物,并与氧气反应生成SO2等有害气体。
温度升高还可以提供更多的活化能,促进反应速率的增加。
2. 气氛对焙烧速率的影响机理:富含氧气的环境可以提供充足的氧供给,促进硫铁矿与空气中的氧发生反应。
贫氧或惰性气体环境下,反应进行受到限制,从而降低了焙烧速率。
3. 保持时间对焙烧速率的影响机理:延长保持时间可以增加硫铁矿与空气接触的时间,使得反应更充分。
硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究报告
硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究报告硫铁矿是一种重要的矿石,在工业生产中有广泛的应用。
硫铁矿中含有大量的铁、硫和杂质等成分。
为了提高硫铁矿的利用价值,通常采用焙烧技术进行处理。
本文将对硫铁矿焙烧及反应过程进行初步研究。
硫铁矿的化学成分一般为FeS2,其中含有丰富的铁和硫。
硫铁矿焙烧的目的是使其发生化学反应,将其中的硫转化为SO2释放出来,在矿石中留下纯净的铁。
焙烧过程中发生的主要反应如下:2FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 4SO2 (1)4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 (2)FeS2 + 3/2 O2 → FeO + SO2 (3)其中,反应式(1)和(2)是硫铁矿与氧气反应释放SO2的主要反应。
反应式(3)是在焙烧过程中转化部分硫的反应。
需要注意的是,其它杂质元素如砷、锡等也会参与到化学反应中。
焙烧过程主要包括加热和冷却两个阶段。
加热阶段从室温开始,逐渐升温至600-800℃,使硫铁矿发生化学反应;冷却阶段则是将焙烧后的物料冷却至室温。
焙烧的加热温度和时间是影响焙烧效果的关键因素。
通常情况下,加热温度越高,反应速率越快,但也会增加能源消耗和环境污染的问题。
焙烧时间过短,则难以实现充分反应,影响产品品质。
研究表明,影响焙烧反应效果的主要因素有:硫铁矿的物理性质如矿物组成、晶体结构、矿粒大小等因素;焙烧条件的选择如温度、氧气流量、焙烧时间等因素;反应介质的性质如粉末、颗粒、固体球等因素。
在焙烧过程中,反应速率会随着时间的推移而逐渐减缓。
因此,确定合适的反应时间和温度是焙烧过程中的关键问题。
总之,硫铁矿焙烧是一种重要的工业生产技术,它能够有效地提高硫铁矿的利用价值,并为工业生产做出贡献。
通过以上对硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究,可以为进一步的研究和工业应用提供一定的参考和指导。
硫铁矿焙烧及反应过程的数据涉及多个因素,包括焙烧温度、焙烧时间、氧气流量、矿物组成、晶体结构等等。
硫铁矿制酸工艺流程
硫铁矿制酸工艺流程该装置以固体硫铁矿为原料,采用沸腾焙烧,中压余热锅炉回收高温热能发电,干法收尘,带电除尘的稀酸洗封闭净化和“3+2”五段转化两转两吸工艺流程。
硫酸生产工艺流程图见图2-1 所示。
块矿空气煤破碎热风炉硫精矿干燥器除尘尾气排放空气沸腾炉蒸汽发电SO2 炉气废热锅炉旋风除尘、电除尘增湿器炉渣废酸送磷铵工段冷却、洗涤塔循环酸净化、电除雾酸泥送污水处理站干燥塔SO2 鼓风机成品硫酸二转二吸尾气放空尾气吸收图2-1 硫酸生产装置工艺流程图年产12万吨硫酸生产工艺主要由原料工段、焙烧工段、净化工段、干吸工段、转化工段、贮酸工段组成。
(1)原料工段a、原料硫精矿运入装置内,先堆放于露天堆场,再用铲车运入矿库,用桥式抓斗起重机将原料抓入贮斗内,经皮带给料机均匀加入回转干燥机进行干燥,干燥后的原料含水6%,进入链式破碎机粉碎,并经筛分后送入库内堆放。
b、用桥式抓斗起重机将干燥破碎好的硫精砂抓入成品贮斗,由圆盘给料机均匀加入皮带机,再由皮带栈桥送到焙烧工段沸腾炉加料贮斗。
(2)焙烧工段沸腾炉加料斗中的矿粉,由皮带加料机送入沸腾炉焙烧。
焙烧产生的SO2炉气温度达900~930℃,该炉气经余热锅炉后温度降至400℃左右。
在锅炉中产生的中压过热蒸汽,送往汽轮发电机发电。
炉气从余热锅炉出来,进入旋风除尘器,经旋风降尘后进入电除尘器进一步除尘。
电除尘器除尘效率可达99%。
炉气经除尘后含尘0.2g/Nm3左右,温度300~350℃进入净化工段。
沸腾炉排出的矿渣,余热锅炉,旋风除尘器排出的矿尘都经冷却滚筒冷却后,与电除尘器排出的矿尘,一并用埋刮板输送机输送到矿渣增湿器,喷入水使矿渣降温增湿,再由胶带输送机送往贮仓。
焙烧硫铁矿所需空气由沸腾炉鼓风机送入。
锅炉用脱水由脱盐水站锅炉给水泵送来。
(3)净化工段由电除尘器出来的炉气进入净化工段空塔及填料洗涤塔,炉气经喷淋的约15%~20%的稀酸洗涤,同时稀酸中水份大量蒸发,炉气绝热冷却至60~70℃,并除去其中的矿尘、砷、氟等有害杂质。
叙述硫铁矿焙烧的工艺流程
叙述硫铁矿焙烧的工艺流程英文回答:The process of roasting pyrite involves several stepsto convert the iron sulfide mineral into a more usable form. Here is a detailed description of the process:1. Crushing and Grinding: The pyrite ore is first crushed into smaller pieces using crushers. Then, it is further ground into a fine powder using ball mills or rod mills. This helps to increase the surface area of the ore, facilitating better chemical reactions during the roasting process.2. Roasting: The powdered pyrite ore is then subjectedto high temperatures in a roasting furnace. Roasting is carried out in the presence of air or oxygen to facilitate the oxidation of iron sulfide (FeS2) to iron oxide (Fe2O3) and sulfur dioxide (SO2). The roasting temperature is typically between 600 to 700 degrees Celsius.3. Sulfur Dioxide Removal: The sulfur dioxide produced during roasting is a harmful gas and needs to be removed. This is done by passing the gas through a series of scrubbers or filters, where it reacts with a suitable reagent, such as lime or limestone, to form calcium sulfate (CaSO4) or gypsum. The sulfur dioxide-free gas is then released into the atmosphere.4. Magnetic Separation: After roasting, the roasted ore is cooled and subjected to magnetic separation. This process helps to separate the magnetic iron oxide from the non-magnetic impurities. The magnetic iron oxide is collected using magnetic separators, while the non-magnetic impurities are discarded.5. Grinding and Beneficiation: The magnetic iron oxide obtained from the previous step is then ground into a fine powder and subjected to further beneficiation processes, such as flotation or gravity separation, to remove any remaining impurities and increase the iron content.6. Pelletization: The beneficiated iron oxide is then mixed with binders, such as bentonite or clay, and water to form a pelletized mixture. These pellets are then dried and fired in a kiln to form hard, spherical pellets known as iron ore pellets. The pellets are used as feedstock inblast furnaces for the production of iron and steel.Overall, the roasting process of pyrite ore involves crushing, grinding, roasting, sulfur dioxide removal, magnetic separation, grinding and beneficiation, and pelletization. Each step plays a crucial role in converting the iron sulfide mineral into a usable form.中文回答:硫铁矿焙烧的工艺流程包括以下几个步骤,将硫铁矿转化为更可用的形式。
工艺概述以及特点
1.工艺简介经过原料工段处理过的硫铁矿原料,送入焙烧工序进行硫铁矿的沸腾焙烧,气体经废热锅炉回收热量再经旋风除尘器和电除尘器送入气体净化工序,经净化工序的气体进入干燥塔,对气体进行干燥后送入转化工段,进行SO2的催化氧化,反应生成的SO3气体送吸收塔吸收产出硫酸。
2、硫铁矿焙烧主要化学反应硫铁矿焙烧过程中的化学反应很多,但主要的是二硫化亚铁的燃烧反应。
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 + 790.52千卡(1)3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2 +566千卡(2)当炉内过剩空气量较多时,FeS2的燃烧反应主要按式(1)进行,所得矿渣主要成分是Fe2O3、呈红色;过剩空气量较少时,反应则主要按式(2)进行、所得矿渣主要成分是Fe3O4,呈黑色;当空气不足时,不但FeS燃烧不完全,单质硫也不能全部燃烧,到后面设备中冷凝成固体,即产生通常所说的升华硫。
所以,硫铁矿焙烧是放热反应, 可以靠本身的反应热来维持所需的焙烧温度。
3、沸腾焙烧工艺优点(1)生产强度大;(2)脱硫率高;(3)炉气中二氧化硫浓度高,可达11%-13%;(4)不受原料限制;(5)结构简单,建造容易;(6)操作简单,易于全部自动化。
4、影响硫铁矿烧出率的主要因素硫铁矿在炉内烧得透不透,是以烧出率这个指标来衡量的。
烧出率是指矿石中所含的硫被烧出来的百分率。
在炉内矿石停留时间一定的条件下,燃烧过程的速度越快,矿石的硫分就烧得越完全,烧出率就越高。
影响硫铁矿燃烧速度的因素主要为温度和矿石粒度。
(1)温度温度对硫铁矿的燃烧速度影响很大,二硫化铁的分解反应在600℃以下进行得很慢,600℃以上逐渐加快,温度越高,分解越快。
二硫化铁分解出来的硫和一硫化铁随即与周围空气中的氧进行燃烧,其中硫的着火温度为248-261℃,因此,只要周围有充足的氧气,在不很高的温度条件下,它就可以燃烧得比较完全。
而一硫化铁燃烧的反应速度则受温度影响较大。
试验用小型沸腾炉焙烧硫铁矿试验研究报告
试验用小型沸腾炉焙烧硫铁矿试验研究报告本次试验采用小型沸腾炉焙烧硫铁矿,旨在研究熟化温度和时间对硫铁矿焙烧反应的影响,并选取最佳的焙烧条件。
实验方法:1. 取一定量的硫铁矿样品,通过研磨器研磨成均匀的细粉;2. 将研磨后的硫铁矿粉装入沸腾炉中,设定不同的熟化温度和时间,进行焙烧试验;3. 在试验过程中,记录沸腾炉内部温度的变化,观察硫铁矿样品的变化;4. 通过 XRD 和 SEM 等实验方法,分析不同焙烧条件下硫铁矿的物相组成和微观结构变化。
实验结果:在本次实验中,我们分别选取了 700°C、800°C、900°C 三个温度以及不同时间的焙烧条件进行试验,结果发现:1. 随着焙烧温度的升高,硫铁矿的焙烧反应速率加快,熟化时间缩短,矿物结构发生较大的变化;2. 在700°C 条件下,硫铁矿的焙烧反应仅呈现部分分解情况,熟化时间需要较长;3. 在 800°C 条件下,硫铁矿较快地分解为 FeS 和 SO2,约 2 小时后已达到熟化;4. 在 900°C 条件下,硫铁矿反应速率最快,40 分钟即可达到熟化,熟化后主要为 FeS 和 Fe2O3。
实验结论:从实验结果可以发现,在焙烧硫铁矿的过程中,温度和时间对矿物的焙烧反应具有显著的影响。
在 900°C 热处理条件下,硫铁矿的大部分 FeS 已经转化为 Fe2O3 和 FeS ,且反应时间较短,具有较好的经济效益。
即在工业生产中,可以适当提高硫铁矿的焙烧温度和时间,以提高工业生产效率。
同时,通过实验分析可知,本实验所得结果也为进一步研究硫铁矿的热化学性质以及其它变化提供了参考数据。
在该实验中,我们记录了不同焙烧温度下的沸腾炉内部温度变化,并对焙烧后的硫铁矿样品进行了 XRD 和 SEM 分析。
以下是实验中的一些数据及分析:1. 不同焙烧温度下的沸腾炉内部温度变化:焙烧温度(°C)| 沸腾炉内部温度(°C)---|---700 | 684.2800 | 758.5900 | 830.2从上表中可以看出,随着焙烧温度的升高,沸腾炉内部温度也呈上升趋势。
如何采用沸腾炉法提高硫铁矿的脱硫率
如何采用沸腾炉法提高硫铁矿的脱硫率摘要:目前我国是世界上生产钢铁的大国, 每年都在国际市场上订购大量的铁精矿, 如果能将硫铁矿烧渣用于钢铁生产, 这无疑对推动我国硫铁矿资源的综合利用有重要的作用, 对缓解铁矿市场的供求矛盾也有积极的意义。
关键字:沸腾炉硫铁矿脱硫率长期以来, 硫铁矿一直被视为非金属矿和硫资源, 主要用于硫酸工业。
按照传统的制酸工艺, 通常要求硫铁矿中的硫含量为30% 左右即可用于硫酸生产。
由于硫铁矿的品位低, 使烧渣中的铁含量仅为30% ~ 50% , 不能直接作为钢铁生产的原料。
通常大部分烧渣作为固体废弃物进行堆填处理。
实际上, 硫铁矿也是重要的铁资源。
据我国近年来的硫酸产量估计, 硫铁矿制酸每年平均排出的烧渣量不仅对环境造成污染, 而且造成大量铁资源的浪费。
前人对硫铁矿烧渣的综合利用研究已有较多的报道, 如用作水泥添加剂、铁红、铁黄和铁黑等颜料的原料等,但其利用率不到烧渣量的10% 。
目前我国是世界上生产钢铁的大国, 每年都在国际市场上订购大量的铁精矿, 如果能将硫铁矿烧渣用于钢铁生产, 这无疑对推动我国硫铁矿资源的综合利用有重要的作用, 对缓解铁矿市场的供求矛盾也有积极的意义。
1 研究方法工业上, 硫铁矿是在沸腾炉中处于流态化的状态下进行焙烧的, 这种焙烧方式在实验室中很难实现。
为了研究硫铁矿的脱硫特性, 采用对比法, 即以云浮硫精矿的脱硫特性为基准及脱硫率为主要评价指标, 假定在各种焙烧条件下, 某种硫铁矿脱硫率与云浮硫精矿脱硫率的相对大小是恒定的。
在管式炉固定床中以相同的焙烧条件分别对云浮硫精矿和某种硫铁矿进行焙烧试验, 测定脱硫率, 然后与云浮硫精矿的脱硫率进行比较, 参照云浮硫精矿在工业流态化焙烧时达到的脱硫率, 用在管式炉中某种达到的脱硫率与云浮硫精矿脱硫率的相对大小来推断某种硫铁矿在沸腾炉中可能达到的脱硫率。
二、影响脱硫率的主要因素分析1、通过实验证明,矿样的粒度是影响脱硫率的主要因素。
《硫铁矿焙烧原理》课件
REPORTING
• 硫铁矿焙烧概述 • 硫铁矿的化学组成与性质 • 硫铁矿焙烧过程 • 硫铁矿焙烧的影响因素 • 硫铁矿焙烧的应用与实例 • 硫铁矿焙烧的未来发展与挑战
目录
PART 01
硫铁矿焙烧概述
REPORTING
硫铁矿焙烧的定义
硫铁矿焙烧定义
硫铁矿焙烧是一种将硫铁矿在高 温下进行焙烧,使其中的硫元素 转化为二氧化硫的过程。
实现硫铁矿资源的综合利用,将硫铁矿中 的有价元素进行回收利用,提高资源利用 率。
智能化控制
环保法规推动
利用先进的传感器、人工智能等技术,实 现硫铁矿焙烧过程的智能化控制,提高生 产效率和产品质量。
随着环保法规的日益严格,硫铁矿焙烧企 业需要加强环保治理,推动绿色生产,减 少对环境的负面影响。
硫铁矿焙烧面临的挑战与对策
技术创新与人才培养
加强技术创新和人才培养,推动硫铁矿焙烧技术的不断进步和发展。
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REPORTING
物料粒度的影响
物料粒度越小,比表面积越大, 反应接触面越大,反应速率越快
。
粒度过小可能导致气体产物排出 困难,影响焙烧效果。
适宜的粒度范围根据硫铁矿种类 和焙烧工艺确定,一般为0.53mm。
PART 05
硫铁矿焙烧的应用与实例
REPORTING
硫铁矿焙烧的应用
硫铁矿焙烧在冶金工业中的应用
硫铁矿焙烧是冶金工业中常用的工艺过程,主要用于从硫铁矿中提取硫和铁元素 。通过高温焙烧,硫铁矿中的硫和铁成分被分离出来,可用于生产硫酸和生铁等 产品。
不同地区和不同成因的硫铁矿 ,其化学组成和杂质含量也有 所不同。
硫铁矿的物理性质
煅烧硫铁矿化学方程式
煅烧硫铁矿化学方程式
煅烧硫铁矿化学方程式
煅烧硫铁矿是通过把硫铁矿(FeS2)加热到1400度左右来进行提炼和分解,将硫铁矿中所含的金属元素(Fe和S)分离和提取出来的一种过程。
煅烧硫铁矿通常以化学反应的形式进行,其反应可以用化学方程式表示为:
2FeS2(s)+7O2(g)-2Fe2O3(s)+4SO2(g)
从化学方程式可以看出,此反应是由两种物质进行氧化反应的化学反应,一种物质是硫铁矿,其定义为氧化剂,即FeS2,另一种是氧,即O2,它们与氧气进行反应,氧化剂氧化而形成铁氧化物,即二氧化铁,结果是在反应碳中形成含有硫的四氧化二硫,即SO2。
煅烧硫铁矿具有实用性广泛的特点,用于硫铁矿中金属元素的提取,特别是铁的提取。
主要的作用是彻底消灭有害的氧化物,例如SO2,将其分解为有利的金属元素,同时通过煅烧硫铁矿使产品更具竞争力。
结构紧凑,可以从矿石中提取出大量的金属离子,以供冶炼用。
而且,可以以较短的时间内提炼出很多金属元素,从而节省大量的资源。
经由煅烧硫铁矿这一步骤提炼出来的二氧化铁有着很多优点,如易注湿,易起化学变化,易堆积等。
许多产品都是使用它加工的,用于金属浆液的熔炼以及冶金行业的加工。
基本的原则是,将可以得到使用的有用物质从非用料中分离出来,以此来完成此类反应。
煅烧硫铁矿在现代工业生产中非常重要,对于金属或制陶行业来说尤为重要,如果要从硫铁矿中提取金属材料,就要使用煅烧硫铁矿这一步骤,以便将污染物及氧化物从有用物质中分离出来。
煅烧硫铁矿的化学反应是在特定的反应条件下进行的,如温度,时间,反应物的浓度以及温度的升高等,这些因素对反应的效率有着不可忽视的影响。
掌握硫铁矿焙烧的基本原理
2018/10/7
化工工艺-硫酸
42
三 排放液的处理 污水 炉气水洗净化系统排除的洗涤水 厂区内冲洗被污染地面的出水 处理 加入碱性物质的多段中和 硫化-中和法-用于冶炼烟气制酸系统
2018/10/7
化工工艺-硫酸
43
习题
1 硫铁矿焙烧及影响焙烧速度的因素有哪些? 2 炉气中的有害杂质有哪些?如何除去这些 杂质? 3 在“文-泡-文”净化流程中,第一文丘里 与第二文丘里的作用有何区别?泡沫塔的作 用? 4 炉气干燥的原料?如何选择干燥工艺条件? 5 SO2氧化的催化剂主要成分是什么?
2018/10/7 化工工艺-硫酸 38
第五节 三废污染与综合治理
我国与1984年制订“H2SO4工业污辱排放 标准” GB4282-84 废渣:硫铁矿焙烧后Fe2O3及残余FeS、少 量Cu、Zn、Pb、As等 废水:水洗净化流程,含H2SO4、As、F、 重金属 废气:少量未转化SO2 ,少量SO3和酸雾
炉渣:Fe3O4、Fe2O3、不可燃物质和未完
全燃烧FeS等
2018/10/7 化工工艺-硫酸 9
1、炉气组成
设m=参加反应O2分子数/反应生成SO2分子数 n=空气或其它含氧气体中氧含量%
炉气中C(O2)、C(SO2)、C(SO3) 体积分数
计算以干矿石为基准 假设:无SO3生成、且生成100体积干炉气 所需空气量:100- C(SO2) + m C(SO2) 所加入空气中O2量: [100- C(SO2) + m C(SO2)] n/100 炉气中剩余O2量: [100- C(SO2) + m C(SO2)] n/100 - m C(SO2) = n + [n (m +1 ) /100 - m ] C(SO2)
硫铁矿氧化焙烧工业流程
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硫铁矿焙烧原理
在脱砷焙烧中,关键是只能生成磁性氧化铁,避免Fe2O3
2Fe2O3+As2O3==4FeO+As2O5使砷留于残渣中。
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(4)产物:
❖ 炉气——硫与氧化合生成的SO2及其他气体(过量O2、空气带入的N2、 和水蒸气)的统称;
❖ 炉渣——即烧渣,铁与氧化合生成的氧化物及其他固态物; ❖ 杂质——硫铁矿中含铜、铅、锌、钴、镉、砷、硒等的硫化物,铜、
这一步是吸热反应,温度越高,对FeS2分解反应越有利。高于400℃ 就开始分解,500 ℃时则较为显著,x值随温度改变而变化,900 ℃,x=0。
第二步 分解出的单体硫与空气燃烧,生成二氧化硫;
S2 + 2O2 = 2SO2
① 温度高于600℃时,剩下的硫化亚铁在氧分压为3.04kPa(0.03atm)以
增加焙烧剂与矿物的相对运动由于空气与矿粒间的相对运动愈剧烈气体的扩散阻力就愈小因而目前硫铁矿制酸普通采用沸腾焙烧
硫铁矿焙烧
(1)焙烧反应
硫铁矿焙侥反应极为复杂,随着条件不同而得到不同的反应产物。 其过程分为二步:
第一步是硫铁矿中的有效成分FeS2受热分解成贴和单体硫;
FeS2 FeS1x 12xS2
锌、钴、镉的氧化物留在炉渣中,而PbO, As2O3, SeO2则一部分或全部 成为气态,随炉气进入制酸系统;若矿石中含有氟化物,则HF也会进 入炉气。
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(5)焙烧速度
硫铁矿的焙烧是非均相的反应过程,反应在两相的接触表面上 进行。从热力学角度看,反应可进行得很完全,因而对生产起决定 作用的是焙烧速度。
说明:正常情况下,反应热可维持系统在高温下的热平衡,无需另加 热源。 ❖ 反应特点:强放热、体积减小、气-固相(非均相)、不可逆反应;有副
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焙烧岗位操作法一、岗位任务和所属范围1.岗位任务:(1)按规定指标进行操作,维护好所管设备。
(2)保证下料均匀、稳定,烟道、除尘设备不堵、不漏,做到“有堵必通”,“有漏必堵”。
(3)保证气浓合格、稳定、烧出率高、取样认真、原始记录准确齐全。
(4)总的要求达到“一稳”,“二勤”,“三不”,“四及时”。
一稳:气浓稳定。
二勤:勤检查、勤调节。
三不:不出黑渣、不出黑灰、不冒正压。
四及时:操作变化及时联系,气浓波动及时调节,跑、冒、滴、漏及时处理,烟道下灰不畅及时捣通。
2.所属范围:下列设备炉工管理:矿斗、、炉子、风机、、电气设备。
二、工艺流程(见附图四)原料经1、2#皮带送至矿斗,由园盘加料入炉,空气自风机送来,在沸腾炉内焙烧产生二氧化硫炉气和灰渣。
炉气经余热锅炉除热后两级旋风除尘经一次尘斗,入二台电尘器,自电收尘器出来入二次尘斗,去净化工序。
矿尘、矿渣经回收设备回收、增湿,打入灰渣储仓由火车运出厂。
三、主要设备技术特性1.矿斗:φ3000,H=5420,V=23米32.园盘:φ3000 电机13Kw,调速范围:1250~2500转/分3.沸腾炉:φ6500/φ8500,H=20880,沸腾层面积33米2生产能力:400吨/天,焙烧强度12.1吨/天沸腾高度:1200~1500毫米床速:1~1.16米/秒风量:28600标米3/时炉气停留时间:12秒,二次风量:5050标米3/时风帽孔速:34.5米/秒(φ5—8侧孔)4.空气鼓风机:型号:D500—12,Q=30000米3/时,H=2300毫米水柱。
附电机:290Kw 3000伏/6000伏,2950转/分。
5.一级旋风除尘器:型号:UH—24型,2—φ2000,H=15864。
6.二级旋风除尘器:型号:UH—15型,2—φ1900,H=12904。
7.一次尘斗:φ3000,H=5650。
8.二次尘斗:φ3000,H=6200。
四、生产过程中的化学反应及操作指标(一)操作指标:1.入炉矿质量:含硫:35~42%,含水:小于8%(7%以上为佳)。
无大块及机械杂质。
2.炉温:沸腾层温度850—900℃,炉顶温度:小于1000℃。
3.压力:炉底压力:1000—1100毫米水柱。
炉顶压力:0—-5毫米水柱。
4.出炉二氧化硫含量:12.5—13%。
5.灰渣残硫:小于0.5%(呈棕色)6.电收尘器入口含尘:小于20克/米3。
(二)生产过程中的化学反应:4FeSO2+11O2=2Fe2O3+8SO23FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2附图四沸腾炉和灰渣回收岗位流程图1.运矿皮带机2.空气鼓风机3.矿斗及园盘4.沸腾炉5.废热锅炉6.一级旋风除尘器7. 二级旋风除尘器8.一次尘斗9.矿渣冷却滚筒 10.排渣螺旋 11.3#刮板机 12.7#刮板机 13.8#刮板机 14.4#刮板机 15.2#增湿器 16.1#增湿器 17.3#皮带机 18. 4#皮带机 19. 5#皮带机 20.灰仓 21.22.排灰螺旋五、开、停车及正常操作要点沸腾炉开车:1.开车前的准备与检查(1)新炉应经过烤炉,烤炉完毕,炉膛清理干净。
(2)检查风帽是否完好,眼子是否捣通,眼子距离火泥尺寸是否合适,风室里有无杂物和积灰,锅炉管是否完好,各个阀门是否处于开车需要位置。
(3)试测风帽阻力,炉内画好铺灰高度横线。
(4)准备好点火低料35—40吨,含水在3.0%以下,含硫15—18%,通过4毫米筛网过筛。
(5)运转设备试车:皮带机,园盘,风机等。
(6)准备好点火工具:棉纱、柴油,联系要压缩空气,架好油枪,关闭出渣口插板,联系关闭电收尘器入口闸门。
(7)铺灰:利用人工或开风铺灰,铺灰高度为550~600毫米,铺好后砌炉门。
(8)铺灰后,开风做冷沸试验,同时观察沸腾情况,记录最佳条件时的电流,孔板流量计的压差和炉底压力数据。
(9)与锅炉工联系,做好开车准备,并配合开车做好升温、升压。
2.开车:(1)开用油枪点火,调节油量和压缩空气量,使火焰呈亮黄色布满炉膛。
(2)适当调节放空烟囱盖板开度,使炉内呈微负压。
(3)移动油枪,使火焰接近矿层表面,开动鼓风机,使矿层微沸腾,中层温度到500℃时,可开风翻动2~5分钟,并反复进行,以利提高底层温度。
(4)底层温度到500℃以上时,停油、检查炉内是否平整,有无油疤,必要时可用钢筋探测。
(5)关闭点火孔,开大防空烟囱盖板,开风投矿,逐渐提高炉温个炉底压力至正常。
(6)炉子点好后,根据班长要求,决定通气或暂时停炉保温备用。
沸腾炉的停车:1.紧急停车:(1)停止加料,停鼓风机。
(打开放空盖板)(2)与转化锅炉岗位联系,报告班长。
(3)关闭出渣口插板。
(4)等待开车通知。
2.短期停车:(1)减轻炉子投矿量,炉温控制在900℃以下,炉底压力维持1000—1050毫米水柱,关闭出渣口插板。
记下炉温、压力、风量。
(2)通知转化岗位,关小主鼓风机,停止投矿,停炉子风机。
(3)(打开放空盖板)通知收尘工,关闭点收尘入口闸门。
(4)炉底层温度低于500℃时,需进行保温,保温到800℃停炉。
(5)联系锅炉工,做停车处理。
3.长期停车:(1)停炉前通知转化、电收尘,锅炉岗位配合停车操作。
(2)停止加矿,打开出渣口插板,开大放空盖板,关闭电收尘入口闸伐,开大风机,尽量把炉内积渣排除。
(3)停风机,打开炉门,用风力或人工将炉膛清理干净。
沸腾炉正常操作要点:1.随时注意炉温,炉底压力变化,严格按指标操作。
2.随时观察入炉矿水份,粒度变化。
牢记矿料干、细、含硫均匀,炉子能正常运行。
3.要连续排渣,灰渣呈棕色为佳。
4.进气要稳定,烟道无堵塞,无漏气,放灰管通畅。
六、不正常现象的原因及处理方法:序号现象原因处理的办法1 炉子冒烟严重,净化岗位负压低漏气量太大检查放灰管,各盖板,有无漏气或脱落。
2 炉子冒烟严重,净化岗位负压过高有积灰或堵塞,炉气抽不掉检查烟道,除尘器灰斗,发现积灰立即搞通。
3 炉温下降,且正压严重听到炉内有放气声路内蒸发管漏气(损坏)会同锅炉工检查原因妥善处理。
4 沸腾层各点温度相差大,或下料口处温度偏低沸腾不良,矿湿团子太多或有杂质检查入炉矿质量,迅速扭转,打开排粗渣小孔,间断排放,严重时停炉处理。
七、巡回检查和设备维护保养1.每小时对下列设备巡回检查一次检查部位或设备名称内容矿斗及园盘加料机 1.下料是否均匀,矿质量是否合格。
2.有无漫矿、漏矿、下料口有无堆料。
3.润滑是否良好、减速机、电机有无异声和发热。
空气鼓风机 1.油温、油压、油位、电流是否正常。
2.有无振动和异声,电机有无发热。
3.冷却水是否适量。
出渣口,除尘器,灰斗各下灰管及排灰阀门 1.电动伐门是否灵活好用。
2.下灰关是否畅通,有无积灰,漏气。
3.电动伐电机,减速机是否发热或缺油。
4.排出灰渣颜色和粒度是否合要求。
烟道、尘斗 1.每班检查一次,发现漏及时堵好。
2.尘斗每小时打灰一次。
2.设备维护保养:(1)保持风机室、操作室的整洁,炉子各层平台及地面无灰尘、无积水。
(2)保持设备无灰尘,油漆、防腐,保温完整有效。
(3)电机不带负荷起动,保险丝型号你的任意变动或代用。
(4)设备润滑部位要按规定时间,规定油号加油,润滑油要经三级过滤。
(5)停用24小时以上的电气设备,开同前须请电工检查。
八、安全注意事项(1)入炉工作要带安全帽防止炉上部落下东西砸伤人。
(2)放灰时,裤腿要放在胶靴外面,以防止灰灌入烫伤。
(3)运转设备传动部位或机头应有安全罩。
(4)炉子点火,观察时,不得正面向里看,防止喷火烧伤。
点火时,柴油要烧尽,防止积油产生爆燃。
(5)新同志到岗位工作时,要进行三级安全教育,经岗位操作法考试合格后房客独立操作。
焙烧岗位1、工艺流程2、操作规程(1)岗位任务将原料岗位送来的合格硫铁矿,通过沸腾焙烧炉烧出符合要求的矿渣,矿尘及含二氧化硫的炉气,经初步降温,除尘后,送至电除尘器岗位。
(2)管理范围从沸腾炉成品矿贮斗至旋风除尘器出口,排渣系统,排尘系统包括在这一区域内的一切建筑物、设备、管道、电器、仪表等。
(3)操作指标a、炉床温度:中底层800-900℃b、炉底压力:1000-15000毫米水柱c、炉顶压力:-10毫米水柱d、出口炉气二氧化硫浓度12-13%e、矿渣残硫≤0.5%(4)烘炉a、烘炉目的,烘炉主要是排除耐火材料中的游离水和结晶水,烘炉得当。
b、烘炉准备工作。
①准备木柴约40吨,引火柴油,棉纱少许。
②沸腾炉炉顶盲板烘炉期间不要上紧,以便排水蒸汽,做好防雨措施,烘烤结束盲死。
③盖好沸腾炉加料口,打开炉子出口管道排气。
④待风帽安装好,耐火层浇灌后养护三天,在风帽上部铺钢板或耐火砖,避免烧坏风扇。
⑤通知仪表工检查校好仪表。
D 安全注意事项①烘炉期间,沸腾炉周围不得堆放易燃易爆物品。
并准备好水管及消防器材。
②操作人员要着装上岗。
③夜间要有足够照明。
(5)开停车操作方法A点火前的准备工作。
(A)清理炉膛,通风帽孔眼,清理空气室,封空气室人孔。
(B)检查加料口,排渣口有无异物,清理检查炉气冷却器,旋风除尘器及灰斗并封好清理孔。
(C)准备好柴油,齿轮油泵试运转并向高位油贮槽供油,检查低压油喷咀。
(D)星形排灰阀,滚筒排灰机、刮板输送机等试运转。
(E)检查空气鼓风机油位置是否正常,皮带加料机减速机油位是否正常,并试运转。
(F)准备足够的铺灰矿,全部通过2.5-3.0毫米筛网,作为点火底料备用。
(H)备优质白煤若干袋,作提温用。
B点火开车(A)向炉内铺灰450-500毫米高,封好炉门,盖好加料口,打开炉子出口管上部排气口。
(B)做冷沸腾,启动空气鼓风机,逐步开大风量约5分钟,停下空气鼓风机,从观察孔检查炉内料面是否平整。
(C)启动炉底风机向油喷咀送风,点燃油喷咀向炉内喷火,保持炉内明火,约半小时左右,逐渐加大炉底风量,视沸腾层底层温度调节风量,油量,当炉底层温度达500℃以上时,可适量投入煤粉加快升温过程,炉底温度达700℃以上时可向炉内投料。
停止喷油,同转化岗位,净化岗位联系通气。
(D)开车通气时,应密切注意炉温,炉底压力变化,与净化,转化岗位密切配合,逐渐加大风量直至达到正常操作条件。
(E)准备开车时,启动排渣,排尘运转设备。
C 短期停车(A)短期停车采取保温为主,停止加料后,当炉温降至800-850℃时,即停车保温。
(B)停车前应先与转化岗位联系,同时通知电除尘岗位,净化岗位,干吸岗位做好停车准备。
(C)与转化岗位协调好,先停炉底风机,随即停主鼓风机,盖好加料口。
(D)停车后要注意炉内温度变化,做好停车记录。
D长期停车(A)停车前应通知转化岗位。
(B)逐步减少投矿量,使炉气中二氧化硫浓度慢慢地降低,当加料斗矿用完时,炉温降至200℃以下时,即可通知转化岗位停车。
(C)打开炉子出口排气口,开启动空气鼓风机,尽可能地将炉内矿渣排出炉外,当炉温降到400℃以下时,停空气鼓风机,打开炉门,扒出矿渣封好炉门,启动空气鼓风机继续降温。