PDF《旋转窑 毛害》

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3 2 T N / ORGANI C C HE M I CAI S I NDUS TRY 无机盐工业

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3 2( 1) 摘要: 研究 了石煤钒 矿不加钠盐直接通过空气进 行高温氧化焙烧 的工艺 , 与加盐焙饶工艺 比较 . 基本上无废气 撒茎嚣毳害、龟钒专 关键词:石煤钒矿}无盐焙烧;

旋转窑毛、也tj中围分 类号 : T Q1

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1 1 文 献标 识码:A文章 编号:10064990(2000)01―0

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3 我国湖南古 丈、吉首 的石煤 中含钒 量 高达

1 ~

3 ( 以VO计),利用该 原料生产五氧化 二钒,传统工艺是加盐(Na C

1 、 N a C O 或Na : s O;

) 焙烧法,具有 较高 的转 化率 , 但焙 烧过 程 中产生大量 含C1.、HC

1 的废 气,虽然 经石 灰乳 吸收塔 处理 , 但尾 气 中的 C l 含量仍然 严 重超 过排 放标 准.对环 境造成严重的危害 . 某些企业 对加盐 焙烧工艺进 行改进 . 逐渐摸索 出了减少 加盐量甚 至不加盐焙 烧提取石 煤中钒的工艺 , 在生产 上获得 了应用 , 基本 消除 了废气 污 染环 境的问题 .本 文对该工艺 的焙烧 过程工艺 参数 进行 了较 为系统 的研 究,并针对 目前 企业 中普遍 采用的平窑焙烧机械 化程度低 、 劳动强度 大、操作 不稳 定 占地面 积大 的缺 点,提出了焙烧 采用 转窑 , 对设备进行 了计 算.并已在工厂应用 .

1 无 盐焙 烧过程 的研究 石 煤中 的钒是 以三价形式存 在.化学 性质稳定 对 湖南 省古 丈县 排 口矿 区的 矿样进 行 分析 , 其组 成 见表

1 衰1湖南古丈县排 口矿 区矿样组成 组成Vs()rAm2.0Mg0K2 U '

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0 . ~ - 加 盐培 烧 工艺 是 在焙 烧过程中加 入矿石量 约8的Na C I 、 Na C O. 或Na z S O , 使 三价 钒转 化为 五价以偏钒 酸钠 的形式 存在 . 然后 用低 浓度 硫酸 浸出得到含 钒液体 无盐 焙烧法是 在焙烧过 程 中不添加 钠盐 . 在高 温下通 过空 气 中的氧 直接 将三 价钒 氧化 为五价 . 再 用低浓度硫酸 浸 出得 含钒溶液 , 再 进一步 加工为五 氧化二钒 .无 盐焙烧 过程 的焙烧反 应可表 示为:Vo, +O 一Vz O 对该反应进行热力学分析口 , 标 准反 应 自由焙 y 一2

8 0 k J / t oo l , 具 有很 高 的理 论转化率 无盐 焙烧 过程是 典型 的气固反应 . 影 响焙 烧转化 率的主要 因素是温 度、 矿石 粒度 、 焙烧 时问、 氧含量 和气流速 度 温度过 高达到矿 石的熔化 温度后,矿石表 面将熔 结,严重阻 碍氧 气 的扩散 , 导致 转 化率 下降 ;

而粒 度过 小将 促使 这种 不 利影 响并 使 矿粒互 相熔结 成块 , 这 也将 导致 转化 率 和浸 出率 下降;

而延 长焙 烧时 间, 增大空气 过剩 系数 , 加 大气 流 速度均有利于提高转 化率 , 当然也要综合考虑设备 生 产强度 、 能耗 、 尾气 中含尘量 等因素 . 实 验中 , 在空 气 大量过量 的条件下主 要对 温度、 粒度 、 时问 3因素 进行研 究,困不 考虑采用 流态化焙烧 . 对气 流速度 的影响未作实验 实 验结 果见 图

1、图2注:粒度均为l∞~2

9 2 … 图]不同温度下焙 烧情况

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75 } 壶度/ m 沣:温度 uL;

6 l l m/ : i 图2不同粒度下焙烧情况 当焙烧温度接 近900C时 . 颗粒硬 化出现熔 结.反应 条件恶化 , 转化 率随时 间延长 显著降 低,700C左右反应速率较 小,适当的反应温 度为