[發明專利]一種微波流態化焙燒閃鋅礦的裝置與方法

在審

• 申請號: 201910307101.6
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110317946A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 劉晨輝;夏正倩;趙鵬飛;和志秀;張夢萍
• 申請（專利權）人: 云南民族大學
• 主分類號: C22B1/10
• 分類號: C22B1/10;C22B19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種微波流態化焙燒閃鋅礦的裝置與方法，屬于有色金屬冶煉技術領域。所述的裝置包括螺旋進料器、微波加熱功率控制器、磁控管、保溫壁、流量控制器、保護性氣體存儲罐、富氧空氣存儲罐、氣體分布板、物料收集器、出料口閥門、汽化冷卻排熱管、微波爐腔體、排氣口、粉塵回收裝置、熱電偶、測溫儀、微波導管、進料斗。一種微波流態化焙燒閃鋅礦的方法，步驟如下：（1）將閃鋅礦連續給入微波爐腔體中；（2）向腔體中通入氣體，使閃鋅礦處于流化狀態；（3）開啟微波，調節微波功率大小；（4）閃鋅礦溫度到達反應溫度后，進行焙燒反應；（5）反應結束后降至室溫，得到焙砂。本發明裝置操作簡便，礦物單體解離度高，物料不燒結。

技術領域

本發明涉及一種微波流態化焙燒閃鋅礦的裝置與方法，屬于有色金屬冶煉技術領域。

背景技術

現代鋅的冶煉方法可分為兩大類，即火法煉鋅和濕法煉鋅。火法煉鋅和濕法煉鋅都要先將閃鋅礦進行焙燒。傳統氧化焙燒實驗設備維修耗費大且設備維修用時長；焙燒礦物品位低；煙氣中SO₂的濃度低。國內煉鋅企業使用的焙燒爐以魯奇式沸騰爐為主，沸騰焙燒存在煙塵率高（可達80-90%）、能耗高、污染環境等問題。反射爐焙燒工藝反射爐的熱利用率不高、勞動強度大、生產條件差、能耗高。常規的流態化焙燒，在焙燒含硫低礦石時，需要添加煤等燃料、不易低溫焙燒。傳統焙燒工藝由于物料相對靜止不動，外部物料與周圍環境進行熱交換的同時，物料內部能量過高不能及時傳導出來，因此，常常導致內部物料燒結而周邊物料未反應完全的現象。本發明采用微波流態化焙燒，解決了傳統焙燒工藝存在的焙燒不均勻的問題。此外，微波流態化焙燒操作簡便、能耗低、生產效率高、環境友好、產品品位高。

閃鋅礦具有較高的介電常數，因此采用微波加熱升溫速率快、加熱效率高。通過微波在物料內部的能量耗散來直接加熱物料。由于微波能夠選擇性的加熱有用礦物而不加熱脈石礦物，因此物料中介電常數較高的有用礦物如硫化礦和氧化礦會在較短時間內被加熱到極高的溫度。有用礦物和脈石礦物的吸波特性存在很大的差異，使得礦物結合面產生內應力形成裂紋和裂縫，或是晶體間縫隙擴展變寬，促進礦物單體解離，有利于后續濕法浸出過程中浸出劑的滲入，加強液固反應，使得浸出時間大大縮短，浸出率高。流化反應是一種利用氣體或液體通過固體顆粒而使固體顆粒處于懸浮運動狀態，并進行氣固相反應或液固相反應的過程。流態化焙燒具有節約能源、反應速度快、污染程度低、設備簡單，操作簡便等優點。

專利公開號為CN201463542U公開了一種間斷式微波沸騰焙燒裝置，其微波腔體固定在支撐架上，石英管位于微波腔體中，石英管上部和底部固定密封，爐膛頂部設有加料口、排煙口、熱電偶，爐膛底部與微波腔體連通，風室與熱風爐連通并與高度可調支架連接，且可隨支架的連接部同步上下移動，氣體分布板位于石英管底座和風室之間。該設備采用微波沸騰焙燒，無添加劑、助燃劑等輔助燃料，適用范圍廣，節約能源。但是該設備未設置出料口，因此，焙燒完成后，關閉微波后要先卸下風室與固定腳的連接，然后調整高度可調支架放出燒好的物料，操作繁瑣。

微波流態化焙燒與傳統焙燒方式相比，具有以下特點：（1）選擇性加熱、加熱效率高、升溫速率快、整體性加熱；（2）清潔無污染、高效低耗；（3）工藝簡單、操作簡便、隨開隨停；（4）流態化焙燒，解決焙燒過程中存在的焙燒不均勻的問題；（5）使用微波加熱，解決傳統焙燒含硫低礦石時，需要添加煤等燃料、不易低溫焙燒的問題。

本發明使用的閃鋅礦為黑色粉末狀固體，其中硫含量較高，后續生成產品較困難，所以在生成氧化鋅的同時脫除其中的硫含量對后續鋅系列產品具有重要的意義。

發明內容