» » Печи и производственные режимы обжига молибденитовых концентратов
05.02.2017

Для окислительного обжига молибденитовых концентратов применяют пламенные (или муфельные) печи с ручным перегреванием материала, вращающиеся трубчатые и многоподовые механические печи.
Первые два типа печей имеют существенные недостатки. В них не используется теплота реакции окисления: обжиг происходит при непрерывном подведении тепла, так как нет полного противотока газов и обжигаемого материала. Их недостатком является также трудность регулирования температуры. Перегрев ведет к спеканию материала и протеканию внутри спекшихся кусков реакций образования низших окислов мелибдена и молибдатов, понижающих степень извлечения молибдена из огарка в растворы.
Более совершенны многоподовые механические печи, в которых газы пронизывают (в моменты пересыпания с пода на под) весь движущийся им навстречу материал. Благодаря этому рационально используется тепло и процесс обжига протекает самопроизвольно за счет теплоты реакции.
Обжиг в пламенных и муфельных печах. Схематический разрез пламенной печи с площадью пода 18—20 м2, отапливаемой длиннопламенным каменным углем, приведен на рис. 25. Режим обжига описан X.И. Кадарметовым и К.Н. Риспель.
Молибденитовый концентрат крупностью 0,25—0,2 мм загружается слоем в 60—70 мм на шамотный под печи. На 1 м2 пода загружают 30—60 кг концентрата. Концентрат постепенно передвигается от зоны первого окна (температура около 450°) к зоне четвертого окна (температура 680—700°).
Примерный режим обжига приведен в табл. 19.
В зоне низкой температуры (до 450°) преимущественно происходит удаление влаги из концентрата и выгорание масел и керосина, содержание которых достигает 4—5%.
Печи и производственные режимы обжига молибденитовых концентратов

В зоне температур 600—700° происходит выгорание основной массы серы. На рис. 26 представлена зависимость содержания серы в огарке от температуры обжига. Окисление начинается в поверхностном слое и распространяется к внутренним слоям концентрата. При этом вследствие экзотермичности процесса в верхних слоях возможен перегрев вплоть до оплавления и образования корки. Для ускорения окисления и предотвращения образования корки необходимо интенсивное перемешивание загрузки. Снижение содержания серы в огарке до 0,1—0,2% достигается в конце процесса обжига в зоне температуры 670—700° и связано с некоторой потерей молибдена. Вследствие улетучивания MoO3 потери при обжиге составляют 4—5%. Для улавливания пыли применяются пылевые камеры, мешочные фильтры или электрофильтры.
Обжиг в муфельных печах аналогичен вышеописанному. Однако в данном случае топочные газы омывают муфель, не смешиваясь с обжиговыми газами. Это предотвращает загрязнение огарка и улавливаемого в фильтрах MоO3 пылью топочных газов.
Обжиг во вращающихся трубчатых печах. Применение вращающейся печи дает возможность осуществить непрерывный процесс и увеличить производительность обжига. Вращающаяся барабанная печь с внутренним диаметром 1,5 м и длиной 20 м при скорости вращения 1/2 об/мин и угле наклона 1,5° обжигает 4—5 т концентрата в сутки.
Печи и производственные режимы обжига молибденитовых концентратов

Обжиг производится при температуре 600—700°. Барабан печи футеруется изнутри шамотным кирпичом. При среднем составе обжигаемого концентрата 89—90% M0S2, 4—5% FeS, 1—2% CuS, 5—10% SiO2 получающийся огарок имеет примерно следующий состав: 84—89% МоО3; 3—4% Fe2O3, 0,5—2% CuO, 7— 11% SiO2 и 0,05 % S.
Во вращающихся печах механические потери сведены к минимуму, однако пылеунос в них сказывается в большей степени, чем в печах периодического действия, так как во время вращения печи часть концентрата находится во взвешенном состоянии и может быть унесена с печными газами. Поэтому при работе с вращающимися печами необходимы хорошо налаженные пылеулавливающие устройства.
Схема обжига во вращающейся печи с пылеулавливанием показана на рис. 27. Из бункера 1 концентрат шнеком 2 подастся в загрузочную воронку печи 3. Одновременно из бурнкера поступает также и пыль. Пройдя через печь 4, огарок поступает в холодильник 5 и дальше на транспортер 8, подающий его на выщелачивание. Пыль улавливается в пылевой камере 6 и в электрофильтрах 7. Продукты горения, пройдя пылеулавливающие устройства, выбрасываются в атмосферу дымососом.
Печи и производственные режимы обжига молибденитовых концентратов

Обжиг в печах с механическим перегребанием. Как известно, печи этого типа наиболее часто применяют для обжига пирита, медных и цинковых сульфидных концентратов.
Практика обжига молибденита в печах с механическим перегребанием на предприятиях Клаймакс в США описана Уиллером.
Обжиг производят в 8—12- и 16-подовых печах с внутренним диаметром от 4 до 5,4 м. Полый охлаждаемый воздухом центральный вал с гребками вращается со скоростью % — 1 об/мин, перемещая материал от центра к периферии или от периферии к центру к отверстиям, через которые он ссыпается на нижележащий под.
Хорошее перемешивание, а также интенсивное окисление во взвешенном состоянии в моменты пересыпания шихты с пода на под обеспечивают полный обжиг молибденита в печах данного типа. Необходимая температура на каждом поду поддерживается регулированием подачи воздуха.
При пуске печи предварительный разогрев материала производится при помощи горелок, расположенных на подах (попеременно через один под).
При нормальной работе газовые горелки работают лишь на двух предпоследних подах с целью выжигания остаточной серы, содержание которой доводится до 0,05—0,25%.
Режим работы печей для обжига молибденита на заводе Клаймакс претерпел в последние годы ряд изменений, которые привели к уменьшению потерь и значительному увеличению производительности. Прежде воздух подавался на нижний под и выпускался сверху. Это вызывало перегрев материала на верхних подах, где температура достигала 760—800°. В связи с этим потери трехокиси молибдена вследствие улетучивания были высокими. Кроме того, при этих температурах огарки расплавляются, что ведет к затвердеванию «постоянной постели» и зарастанию отверстий. Высокая температура вызывала также быстрый износ гребков, которые служили не более 6 мес., несмотря на то, что они изготовлялись из жароупорной стали и охлаждались воздухом. Распределение температуры на подах при выпуске газов только через верхнее отверстие печи показано на рис. 28, а.
Печи и производственные режимы обжига молибденитовых концентратов

При описанном способе работы производительность печи составляла 25—40 кг/м2 пода в сутки. Содержание SO2 в отходящих газах составляло 4—6%. Для лучшего регулирования температуры подачу воздуха и отвод газов стали делать для каждого пода отдельно. Выпускные отверстия соединили в общий вертикальный канал. Недостатком измененного способа работы оказался увеличенный унос пыли вследствие просасывания над каждым подом большого количества воздуха. При загрузке 75 кг на 1 м2 пода в сутки унос пыли увеличился до 18%. Молибден в пыли находился в основном в виде молибденита (95% MoS2 и 5% MoO3).
Распределение температур на подах печи при описанном способе работы показано на рис. 28,б. Понижение температуры обжига позволило применить гребки из чугуна или низколегированной стали. Производительность печи была доведена до 60—70 кг/м3 пода печи в сутки.