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【專家解說(shuō)】：">硫鐵礦制酸新工藝，屬于硫鐵礦焙燒制酸和燒渣選取鐵礦技術(shù)領(lǐng)域。包括原料處理和焙燒工序，焙燒工序中硫鐵礦經(jīng)焙燒爐在750~800℃氧化焙燒。另一種硫鐵礦制酸新工藝還包括原料處理和焙燒工序，其特征在于硫鐵礦經(jīng)脫硫焙燒后的燒渣在550~570℃下經(jīng)還原劑還原。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的制酸工藝改進(jìn)和燒渣的還原處理，能夠?qū)⒘蜩F礦燒渣內(nèi)的鐵轉(zhuǎn)化為可磁選的四氧化三鐵，使用弱磁磁選機(jī)分選能夠得到極高品位的鐵礦粉，燒渣中鐵礦的磁選率能夠達(dá)到95~96%，不僅能夠提高硫酸制酸企業(yè)燒渣處理的經(jīng)濟(jì)效益，還可以緩解我國(guó)鋼鐵企業(yè)的原料緊張的局面，提高我國(guó)資源的利用效率。本發(fā)明可適用各種品位硫鐵礦制酸企業(yè)的制酸和選礦工藝。

1、焙燒技術(shù)的自主創(chuàng)新和裝備的國(guó)產(chǎn)化
焙燒工藝是硫鐵礦制酸工藝中核心技術(shù)，也是生產(chǎn)中事故多發(fā)的部位，在當(dāng)時(shí)我國(guó)僅有兩套大型硫鐵礦制酸裝置中的焙燒技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備都是進(jìn)口的，因本項(xiàng)目無(wú)外匯來(lái)源，故必須立足技術(shù)的自主創(chuàng)新和裝備國(guó)產(chǎn)化。
(1)工藝流程:焙燒工序國(guó)外流程是焙燒爐--廢鍋--電除器;而國(guó)內(nèi)流程是:焙燒爐--廢鍋--旋風(fēng)除塵器--電除塵器。國(guó)內(nèi)技術(shù)比國(guó)外多一道旋風(fēng)除塵，要多消耗動(dòng)力?？紤]到本項(xiàng)目使用硫精砂(超細(xì)礦)為原料，焙燒爐燒渣全部隨爐氣帶出。加之當(dāng)時(shí)南化引進(jìn)電除塵器開(kāi)得不好，酸洗凈化改水洗作業(yè)，大量污水外排，污染環(huán)境，為此本項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)流程。
(2)焙燒爐:爐子設(shè)計(jì)因原料而異。銅陵項(xiàng)目用超細(xì)礦，國(guó)內(nèi)無(wú)此經(jīng)驗(yàn)，而南化引進(jìn)魯奇公司設(shè)計(jì)的焙燒爐恰好也是細(xì)礦，經(jīng)消化吸收又結(jié)合本項(xiàng)目原料特性略作調(diào)整，取得了先進(jìn)工藝指標(biāo)和寬松調(diào)節(jié)范圍。對(duì)其不足處:如爐內(nèi)盤管移熱方式由水的強(qiáng)制循環(huán)改為自然循環(huán);爐子床層供料點(diǎn)由三處進(jìn)料改為二處進(jìn)料(一處定量，一處自調(diào));硫精砂落料點(diǎn)位置由床層的邊緣移至中部＞?誦薷氖貢荷章??煽?、简??侄啪?縛笤詿膊閔隙鴉?投氯??BR> (3)廢熱鍋爐:硫鐵礦制酸因爐氣帶渣塵都采用水管型鍋爐，按爐氣在爐內(nèi)走向分橫流(水平流)型和W流(錯(cuò)流)型兩種。國(guó)內(nèi)只有W型廢熱鍋爐，具有重量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但因氣流流向和速度多變，爐管和隔板抗磨性差，致后期管子爆裂事故不斷，為焙燒工序最薄弱環(huán)節(jié)。為此本項(xiàng)目以國(guó)內(nèi)最有經(jīng)驗(yàn)杭州鍋爐廠作為攻關(guān)合作伙伴，他們消化吸收國(guó)外技術(shù)，增設(shè)前置爐氣沉降塞，分離大顆粒渣塵，從而減緩對(duì)下流爐管磨蝕，與此同時(shí)還出重金購(gòu)買上硫廠防磨蝕專有技術(shù)，使管子和隔板局部防磨蝕得到加強(qiáng)，基本實(shí)現(xiàn)在大修期內(nèi)不爆管目標(biāo)。
(4)電除塵器:電除塵器作為最后一道除塵設(shè)備，將出設(shè)備爐氣含塵降至200mg/m3 以下，這樣下游冷卻洗滌系統(tǒng)只排放少量含塵稀酸即可達(dá)到平衡，否則將排放大量含塵酸性廢水。當(dāng)時(shí)南化和上硫廠二臺(tái)電除塵器都沒(méi)開(kāi)好，為此本項(xiàng)目以國(guó)內(nèi)最有經(jīng)驗(yàn)的上海冶金礦山機(jī)械廠作為攻關(guān)合作伙伴，他們借鑒引進(jìn)專利設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，耐溫高的除塵器殼體，又借憑他們多年從事硫酸電除塵器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，配置極板和極線，使電除塵器投運(yùn)后其性能超過(guò)引進(jìn)設(shè)備。加之進(jìn)電除塵前氣體經(jīng)過(guò)一道又一道除塵，含塵較低，這樣即使出現(xiàn)一個(gè)電場(chǎng)(共三電場(chǎng))故障停開(kāi)，仍能確保工藝指標(biāo)。
2、用好引進(jìn)設(shè)備為今后大型硫酸裝置國(guó)產(chǎn)化打下基礎(chǔ)
本項(xiàng)目利用加拿大政府貸款按規(guī)定從加方采購(gòu)不銹鋼轉(zhuǎn)化器、酸冷卻器、管式酸噴淋器等設(shè)備，又由加方轉(zhuǎn)口引進(jìn)SO2主風(fēng)機(jī)、稀酸泵、濃酸泵等，這些設(shè)備均較先進(jìn)。
為節(jié)約用匯，SO2主風(fēng)機(jī)單機(jī)無(wú)備機(jī)操作，設(shè)計(jì)采取措施提高干吸塔除霧效率，確保安全運(yùn)行;轉(zhuǎn)化器殼體不能承受較大管道推力，設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)出轉(zhuǎn)化器大口徑高溫氣體管道均采用波形補(bǔ)償器補(bǔ)償，大大減少管道的熱應(yīng)力和為回收干吸工序的低位能熱，在中間吸收塔系統(tǒng)酸側(cè)，設(shè)計(jì)增設(shè)鍋爐給水預(yù)熱器與酸冷卻器并聯(lián)使用，使用效果很好。以上技術(shù)在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用均取得了成功經(jīng)驗(yàn)。
引進(jìn)的不銹鋼轉(zhuǎn)化器具有結(jié)構(gòu)合理、緊湊和重量輕特點(diǎn)，經(jīng)消化吸收創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體形更小、重量更輕的轉(zhuǎn)化器，在國(guó)內(nèi)迅速得到推廣。一些機(jī)泵的特性和選材等關(guān)鍵技術(shù)也被國(guó)內(nèi)所吸引，為今后大型硫酸裝置國(guó)產(chǎn)化打下基礎(chǔ)。
3、做好廢副利用，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)
銅陵磷銨廠毗鄰城市，緊靠長(zhǎng)江又處在城市取水口的上游，因而治理好環(huán)境更顯得重要。本項(xiàng)目從利用好廢副入手，重點(diǎn)抓廢氣治理和廢液回用。順利通過(guò)環(huán)保部門驗(yàn)收并得到好評(píng)。
廢渣:硫酸裝置排放燒渣，因其殘留硫含量低，全部售給水泥企業(yè)作輔料利用，且有不菲的收入。
廢氣:硫酸裝置采用二轉(zhuǎn)二吸工藝，轉(zhuǎn)化器一段的一部分和四段使用活性較好的進(jìn)口催化劑，提高轉(zhuǎn)化率，確保尾氣達(dá)標(biāo)排放。細(xì)礦干燥尾氣采用濕法洗滌，比起其它企業(yè)用干法除塵環(huán)境衛(wèi)生狀況有明顯改善。
廢液:硫酸裝置采用酸洗凈化工藝，只排放少量含塵稀酸，經(jīng)澄清后送磷酸裝置回用，既回收硫酸，又無(wú)廢液排除，銅陵廠至今仍停開(kāi)廠區(qū)內(nèi)污水處理裝置，這在國(guó)內(nèi)是罕見(jiàn)的。
在1994年我國(guó)硫酸產(chǎn)量約1500萬(wàn)噸(其中硫鐵礦制酸約占80%)，是由500多家企業(yè)700多套裝置生產(chǎn)的，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)我國(guó)硫酸裝置規(guī)模很小，又存在工藝技術(shù)落后和環(huán)境治理差等問(wèn)題。本項(xiàng)目首次以自主技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝置的大型化;采用沸騰焙燒、余熱回收、酸洗凈化和二轉(zhuǎn)二吸先進(jìn)工藝;環(huán)境治理達(dá)標(biāo)并實(shí)現(xiàn)單系列、單主機(jī)、年累計(jì)300天以上操作的良好業(yè)績(jī)。本項(xiàng)目投運(yùn)對(duì)推進(jìn)我國(guó)硫酸工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)度具重要意義。為此獲得國(guó)家“八五”科技攻關(guān)嘉獎(jiǎng)，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)?；げ靠萍歼M(jìn)步一等獎(jiǎng)和優(yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。
時(shí)隔10年，又為銅陵硫酸二期和寧國(guó)兩家企業(yè)各設(shè)計(jì)一套年產(chǎn)20萬(wàn)噸硫鐵礦制酸裝置，并在此基礎(chǔ)上再創(chuàng)新。采用橫流式鍋爐替代W型鍋爐;板式冷卻器系統(tǒng)替代間冷器;全新的干吸系統(tǒng)替代傳統(tǒng)系統(tǒng);自主開(kāi)發(fā)的不銹鋼轉(zhuǎn)化器;節(jié)能型開(kāi)工預(yù)熱器和先進(jìn)的DCS系統(tǒng)等。兩套裝置都已順利投產(chǎn)。為硫酸行業(yè)中又添一支技術(shù)先進(jìn)的生力軍。