揮發(fā)窯富氧燃燒方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種揮發(fā)窯富氧燃燒方法，涉及窯爐設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】；用揮發(fā)窯富氧燃燒裝置來實現(xiàn)，其實現(xiàn)方法是：1）配料：將水分含量小于20%的浸出渣與水分含量小于5%的粉煤混合得到水分含量為12%～18%的混合料；2）氧氣制備：采用膜分離器進行制備，富氧流量為3000～9000立方米/小時，富氧濃度為22%～30%；3）給風(fēng)方式：由空壓機送入0.1～0.2兆帕的壓縮富氧空氣，該富氧空氣通過噴嘴在揮發(fā)窯內(nèi)腔對混合料進行富氧燃燒。它可以解決揮發(fā)窯生產(chǎn)過程中，有價金屬揮發(fā)不完全，大量能源浪費，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高的問題。
【專利說明】揮發(fā)窯富氧燃燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及窯爐設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種用于有色冶煉的揮發(fā)窯富氧燃燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]能源緊缺、氣候異常已經(jīng)成為今天我國各級政府及各行各業(yè)首要關(guān)注的熱點，隨著全球經(jīng)濟的快速增長，對能源的需求越來越大，能源已成為制約經(jīng)濟增長的瓶頸。煉鋅行業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)之一，2012年全國電鋅產(chǎn)量已突破483萬噸，每生產(chǎn)It電鋅要產(chǎn)出I?1.05t初始浸出渣。我國濕法煉鋅企業(yè)采用常規(guī)浸出工藝所得到的浸出渣中含有鋅及其它有價金屬，一般通過揮發(fā)窯處理浸出渣來回收鋅、鉛、銦等有價金屬，揮發(fā)窯處理浸出渣生產(chǎn)過程中需消耗大量的煤炭資源。揮發(fā)窯處理鋅浸出渣，由于使用空氣助燃，導(dǎo)致粉煤燃燒不充分，有價金屬揮發(fā)不完全，氧化鋅可溶鋅率降低，不僅造成大量的能源浪費，并產(chǎn)生大量的廢氣和有害的二氧化硫氣體。同時對粉煤質(zhì)量提出很高要求，粉煤燃燒不完全，導(dǎo)致窯渣含碳高、含鋅偏高，影響金屬回收率和企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0003]長期以來煉鋅企業(yè)非常關(guān)注行業(yè)節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用，近幾年在揮發(fā)窯處理鋅浸出渣方面逐步開展實施了諸如:富氧燃燒、減少窯磚散熱損失、煙氣余熱回收等節(jié)能技術(shù)，并取得了較好的節(jié)能環(huán)保效果。富氧燃燒技術(shù)因其節(jié)能環(huán)保效果的優(yōu)越性正在受到愈來愈多人的關(guān)注。人們把含氧量大于21%的空氣叫做富氧空氣，通常采用氧氣純度高于大氣的富氧作為氧化劑來源的助燃方法都叫富氧燃燒，以富氧空氣甚至純氧參與燃燒反應(yīng)的技術(shù)稱為富氧燃燒技術(shù)，在西方工業(yè)國家，富氧助燃技術(shù)被稱為“資源性創(chuàng)造技術(shù)”。富氧燃燒技術(shù)在國內(nèi)揮發(fā)窯鋅渣處理已有實踐應(yīng)用，富氧制取主要采用變壓吸附法，富氧流量為1000?3000m3/h，富氧濃度為50%?95%。變壓吸附法富氧燃燒工藝包括配料、氧氣制備、氧氣儲存、氣體混合、濃度調(diào)試、給風(fēng)方式等步驟，已獲得明顯的節(jié)能效果與減少大氣污染的環(huán)保效應(yīng)。變壓吸附法富氧燃燒提供的富氧濃度高，可與普通空氣混合任意調(diào)節(jié)氧濃度，其缺點也很明顯:建設(shè)投資大，設(shè)備占地面積大，管道閥門復(fù)雜，生產(chǎn)維護成本高，在一定程度阻礙了變壓吸附法富氧燃燒技術(shù)的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種揮發(fā)窯富氧燃燒方法，它可以解決揮發(fā)窯生產(chǎn)過程中，有價金屬揮發(fā)不完全，大量能源浪費，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高的問題。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:這種揮發(fā)窯富氧燃燒方法，A、采用揮發(fā)窯富氧燃燒裝置來實現(xiàn)，該裝置包括揮發(fā)窯和設(shè)置在所述揮發(fā)窯內(nèi)腔的噴嘴和膜分離器；空氣過濾器的入口接收空氣，其出口與鼓風(fēng)機的入口連通，所述鼓風(fēng)機的出口與所述膜分離器的入口連通，所述膜分離器的一個出口通過管道與真空泵連通，另一出口用于排放廢氣；所述真空泵的出口與儲氣罐的入口連通，所述儲氣罐的出口與空壓機的入口連通，所述空壓機的出口與所述噴嘴連通；B、其實現(xiàn)方法是:
1)、配料:將水分含量為20%~30%的初始浸出渣經(jīng)干燥處理后，得到水分含量小于20%的浸出渣，將該浸出渣與水分含量小于5%的粉煤混合得到水分含量為12%~18%的混合料；
2)、富氧制備:采用所述膜分離器進行富氧制備，所述富氧流量為3000~9000立方米/小時，濃度為22%~30% ；
3)、給風(fēng)方式:由所述空壓機送入0.1~0.2兆帕的壓縮富氧空氣；該富氧空氣通過所述噴嘴在揮發(fā)窯內(nèi)腔對所述混合料進行富氧燃燒。
[0006]上述技術(shù)方案中，更為具體的方案還可以是:所述浸出渣粒徑為10~50毫米；所述粉煤為無煙煤，其組份含量為:固定碳65~75%，揮發(fā)分4~7%，灰分20~25% ;所述粉煤粒徑組成:煤粒徑小于5毫米占30%，煤粒徑5~25毫米占50%，煤粒徑大于25毫米占20% ；
進一步地:所述鼓風(fēng)機為高壓離心風(fēng)機。
[0007]進一步地:所述真空泵為干式羅茨真空泵。
[0008]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果是:由于采用了膜法富氧燃燒裝置，合理地提升揮發(fā)窯中氧濃度并提高粉煤燃燒效率，以富氧改善揮發(fā)窯煤粉的燃燒過程，并回收富氧制備過程中的壓縮熱能(富氧空氣溫度120~150度)，大幅降低了燃料耗用，提高了有價金屬的揮發(fā)率。
[0009]以國內(nèi)某廠150t/d鋅渣揮發(fā)窯為例，富氧助燃(流量6000Nm3/h，濃度28%)和空氣助燃比較，得出的綜合應(yīng)用效果如下表:
【權(quán)利要求】
1.一種揮發(fā)窯富氧燃燒方法，其特征在于:A、采用揮發(fā)窯富氧燃燒裝置來實現(xiàn)，該裝置包括揮發(fā)窯(101)和設(shè)置在所述揮發(fā)窯內(nèi)腔的噴嘴(102)和膜分離器(106);空氣過濾器(108)的入口接收空氣，其出口與鼓風(fēng)機(107)的入口連通，所述鼓風(fēng)機(107)的出口與所述膜分離器(106)的入口連通，所述膜分離器(106)的一個出口通過管道與真空泵(105)連通，另一出口用于排放廢氣；所述真空泵(105)的出口與儲氣罐(104)的入口連通，所述儲氣罐(104)的出口與空壓機(103)的入口連通，所述空壓機(103)的出口與所述噴嘴(102)連通； B、其實現(xiàn)方法是: 1)、配料:將水分含量為20%?30%的初始浸出渣經(jīng)干燥處理后，得到水分含量小于20%的浸出渣，將該浸出渣與水分含量小于5%的粉煤混合得到水分含量為12%?18%的混合料； 2)、富氧制備:采用所述膜分離器(106)進行富氧制備，所述富氧流量為3000?9000立方米/小時，濃度為22%?30% ； 3)、給風(fēng)方式:由所述空壓機(103)送入0.1?0.2兆帕的壓縮富氧空氣；該富氧空氣通過所述噴嘴(102)在揮發(fā)窯內(nèi)腔對所述混合料進行富氧燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)窯富氧燃燒方法，其特征在于:所述浸出渣粒徑為10?50毫米；所述粉煤為無煙煤，其組份含量為:固定碳65?75%，揮發(fā)分4?7%，灰分20?25% ;所述粉煤粒徑組成:煤粒徑小于5毫米占30%，煤粒徑5?25毫米占50%，煤粒徑大于25毫米占20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)窯富氧燃燒方法，其特征在于:所述鼓風(fēng)機(107)為高壓離心風(fēng)機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的揮發(fā)窯富氧燃燒方法，其特征在于:所述真空泵(105)為干式羅茨真空泵。
【文檔編號】F23K1/00GK104033892SQ201410297375
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月28日
【發(fā)明者】王春文, 李文斌, 翟曉平 申請人:廣西聚為能源科技有限公司, 王春文