浅谈沸腾炉焙烧的生产实践

黄卫平

（西部黄金哈密金矿有限责任公司 哈密 839000）

浅谈沸腾炉焙烧的生产实践

黄卫平

（西部黄金哈密金矿有限责任公司 哈密 839000）

通过多年沸腾焙烧炉在处理某矿浮选含碳质金精矿的生产实践，控制沸腾炉焙烧的生产工艺条件，防止沸腾炉在生产过程中出现“冒顶”、“烧结”、“熄火”、“偏析”等现象，从而焙烧出质量较好的焙砂。

沸腾焙烧炉 焙砂

1 引言

随着矿产资源的日益开采，容易用氰化浸出法处理的金矿石资源逐渐的减少，而品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂的难处理金矿石越来越多，单靠常规选矿方法进行处理，选矿回收率低，资源浪费大，往往达不到满意的效果。为了从这类矿石中有效地提取金，必须先对矿石进行预处理，消除影响金氰化浸出的因素。针对某脉开采的含碳中硫化石英脉型和含碳中硫化物蚀变岩型金矿石，它就属于一种含“碳”型难处理的金矿石，采用浮选生产工艺选出的金精矿中含有很高的碳物质，不利于后序的氰化浸出作业。在现有的技术和经济条件下最大限度地综合利用矿产资源，提高矿物加工过程的经济效益，某矿于2000年建造一个生产能力为25 t/d的沸腾焙烧炉。经过多年的生产实践，以及在生产中不断的摸索和总结，逐渐地掌握沸腾焙烧炉生产工艺的技术条件，不断地对沸腾焙烧炉生产工艺进行技术改造，使得焙烧出的焙砂质量取得很好的效果，而且也增大了沸腾炉焙烧的处理量，并在生产中取得较好的经济指标。

2 沸腾焙烧炉的原理和结构

2.1 沸腾焙烧炉的原理及生产工艺流程

利用具有一定气流速度的空气自下而上通过炉内物料层，使固体颗粒被吹动，相互分离而呈悬浮状态，达到固体颗粒与气体氧化剂（空气）的充分接触，在高温作用下，发生化学反应。通过反应，金精矿中的硫、碳氧化成SO2、CO2进入烟气，同时使金精矿颗粒的孔隙变得疏松，被包裹的金暴露出来，有利于下一步氰化浸出时与氰化物充分接触，提高金的氰化浸出率。其生产工艺流程见图1。

图1 沸腾焙烧炉的生产工艺流程图

2.2 沸腾焙烧炉的结构

为了提高操作水平，强化生产，拓宽炉子对原料及操作范围的适应性，减少烟尘率，延长烟尘在炉内的停留时间，以保证烟尘质量，某矿采用的是圆形竖式单炉膛扩散型沸腾炉。它包括风力系统、沸腾床、温控系统、进料和排渣系统。

风力系统：在沸腾炉燃烧室底部装有许多带通风小孔的风帽，作用是通过鼓风使物料沿着炉内横截面呈分布均匀状态；

沸腾床：在沸腾炉底部的风板上铺一定量的床料（灰渣和耐火土），而后再放置一定量的物料；

温控系统：由热电偶传感器组成，能够随时反映沸腾炉内温度变化情况，从而进行相关操作；

进料和排渣系统：物料经分料圆盘送入燃烧室内，焙烧好的焙砂从溢流口排出进入搅拌桶。

3 沸腾焙烧炉生产工艺的操作及现象

沸腾焙烧炉的工艺操作主要是根据各种检测仪表的指示和观察焙砂的颜色，通过正确的调节，维护炉子的风量、加料量、温度、压力等指标和条件的相对稳定，从而保证炉子的安全运行，产出合格的焙砂和烟气。

3.1 焙烧温度

沸腾焙烧炉的焙烧温度是影响焙砂质量的主要因素，焙烧温度过低，氧化速度慢，物料烧不透，焙烧产物中出现“夹心”现象，不利于后序的氰化浸出作业；焙烧温度高，有利于脱除碳和硫，某矿焙烧含碳金精矿时，焙烧温度控制在630℃～670℃。但温度太高，焙烧物料在高温下易出现“烧结”现象，而沉积于沸腾炉的床层上，造成气流的“偏析”现象，而影响物料的焙烧质量，另一方面焙烧产物中的酸性化合物质的量也会增大，会给后序的生产作业带来负面影响。

3.2 炉压

炉压是沸腾焙烧炉操作的一个重要影响生产因素。

3.2.1 炉顶压力

在沸腾炉的操作中，炉顶压力控制在适当的范围之内，使得炉顶压力略微呈现负压，但负压不能过大，否则会增加引风机动力消耗，使系统漏风增大。若炉顶压力出现正压，会造成烟气外溢，一方面造成物料浪费，另一方面造成环境污染。当炉顶的正压超过一定限度时，出现“冒顶”现象，物料损失极为严重，设备损坏相当大。

3.2.2 炉底压力

稳定炉底压力是炉子正常运转的重要条件。当炉底压力呈现负压时，物料在沸腾区松散状态出现不均匀，焙砂质量不理想；当负压太大时，物料会沉积在沸腾床上，堵住风帽气孔，造成“熄炉”现象。

3.3 物料中可燃物的含量

物料中可燃物质的含量决定沸腾层温度是否稳定。

在给料系统和风力系统正常的情况下，物料中可燃物质含量少，在炉内发生化学反应放出的热量少，致使焙烧温度下降，产出的焙砂质量不合格，严重时将会导致沸腾炉出现“熄火”现象。此时给物料中按一定的比例添加一定量的可燃物质（如硫精矿），或者给沸腾炉内喷入可燃性物质（如油类），以保持生产正常运转所需的炉温，从而产出合格的焙砂。若物料中可燃物质含量过多时，沸腾层温度不易控制，此时要控制好物料的投入量和给料速度，若操作不当，就会造成物料出现“烧结”现象。

4 结语

经过多年沸腾焙烧炉的生产实践，对含碳（硫）类精矿的焙烧掌握了一定的生产操作方法和生产技术参数。在沸腾焙烧炉操作过程中，要求操作人员要认真和细心，要学会看焙渣的颜色以及炉温的波动，做到勤观察、勤检查、勤调节。沸腾焙烧炉的缺点燃料消耗高、排烟尾气温度较高、热损耗较大、环境要求较高。

[1]沈旭.化学选矿技术.北京：冶金工业出版社,2011，7.

收稿：2014-02-19