氧化焙燒

氧化焙燒

oxidizingroasting

yanghuobe一shao氧化焙燒(oxidizingroasting)礦物原料焙燒的一種方法，即在氧化氣氛中加熱硫化礦物，使其中的金屬硫化物轉變為相應的金屬氧化物或硫酸鹽的過程。在工業上氧化焙燒常使用沸騰爐、多膛爐、迴轉窯等設備，其中沸騰爐較為先進，應用普遍。氧化焙燒的溫度應高於相應硫化物的著火溫度，但應低於其熔化溫度。生產中焙燒溫度一般為580一85OC，溫度過高，爐料會熔結。氧化焙燒常用於銅、鎳、鑽、鋅、銻、鑰、鐵等硫化物的處理，使重金屬硫化物轉變為易於浸出的氧化物或硫酸鹽。硫化鐵轉變為難溶的亞鐵酸鹽或鐵酸鹽。焙燒還可改變物料結構，使其疏鬆多孔，並使有害雜質砷、銻、硒等呈揮發性氧化物除去。焙燒反應硫化物經焙燒轉變成氧化物或硫酸鹽的反應為ZMS30:一ZM()25()2(l)250202;二二：己25()3(2)MO503二二之二=亡MSO、(3)式中MO、MS、MSO;分別代表金屬氧化物、金屬硫化物和金屬硫酸鹽。式(2)和式(3)是可逆反應，其反應平衡常數為P知K。-—P勿ZP(，2凡一瓜捻丁式中pso。、pso。、poZ分別為爐氣中三氧化硫、二氧化硫和氧的分壓;psos(砒幾，為金屬硫酸鹽的分解壓。當爐氣中三氧化硫分壓小於金屬硫酸鹽的分解壓，即psoZ·抓刃瓜如〕3(M。、)時硫化物便氧化成金屬硫酸鹽，此過程稱硫酸化焙燒，即硫化物部分脫硫焙燒。因此，決定焙燒過程結果的主要因素是溫度、氧的分壓、二氧化硫分壓及金屬硫酸鹽的分解壓。硫酸化焙燒的溫度應比氧化焙燒的低。因溫度升高，硫酸鹽的分解壓增大，分解成金屬氧化物的趨勢增大。硫酸化焙燒時，爐氣中三氧化硫和二氧化硫的濃度比氧化焙燒時大得多，故硫酸化焙燒的入爐過剩空氣應少，而氧化焙燒要求大量的過剩空氣，以強化焙燒過程。氧化焙燒的效果常用脫硫率或目的組分的硫酸化程度來衡量。焙燒過程中除去的硫量與物料中含硫總量的百分比稱脫硫率。脫硫率或硫酸化程度和脫除其他雜質(砷、銻、硒、啼等)的多少與礦物的性質、物料粒度、焙燒溫度、爐內氣相組成以及物料在爐內停留時間等因素有關。焙燒工藝氧化焙燒一般使用圓形的沸騰焙燒爐，爐殼由鋼板焊成，內襯耐火磚。硫化精礦加入焙燒爐后立即進入高溫焙燒室，氧化反應激烈進行放出大量熱量，可使精礦焙燒溫度維持在90。一10。。’c。由於精礦顆粒在爐內被氣流強烈攪動，爐內各部分的物理化學反應比較均一，溫度較均勻。部分粗的精礦顆粒位於爐子下部，形成濃相層，在爐內停留幾小時后，從相對於加料口處設置的溢流排出口流出，成為焙砂產品。