回转窑焙烧钼精矿工艺改进技术及效果

某钼矿焙烧企业安装有2台回转窑，但是自投产使用以来，经常出现粘灰严重，频繁堵塞现象，造成焙烧负压不足，炉台产生的废品率也较高。为了解决以上问题，该选厂对回转窑钼精矿预处理和供热系统实施改造，终实现了回转窑钼精矿焙烧系统节能环保的生产。

一、生产中存在问题

（1）钼精矿预处理系统存在处理粒度较大、处理后原料含水较高。

（2）钼精矿预处理系统距离回转窑炉台较远，气力输送距离长，输送设备故障率高，导致向两台回转窑输送物料不均匀，影响了入炉钼精矿的进料量、水分含量、粒度大小等指标。

（3）原供热系统采用燃煤燃烧器，存在供热不稳定，造成回转窑炉况波动较大，炉况稳定性差，炉况调整难度大。

（4）燃煤供热能耗高达310kg标煤/吨氧化钼，回转窑产出的烟气中二氧化硫浓度低且配气制酸效果差。

（5）回转窑钼金属回收率较低，仅为98.1%。

二、工艺改进

2012年该厂通过对回转窑的钼精矿预处理和供热等系统进行一系列工艺技术改进，不断优化回转窑工艺操作参数，从而提高了回转窑焙烧钼精矿的产量、回收率，同时降低了生产成本等各项技术经济指标。

1、钼精矿预处理系统改造

（1）预处理系统存在问题

早期所用原料预处理系统主要设备为烘干机，干燥精矿采用气力输送。该系统存在向两台窑输送的物料不均以及气力输送设备输送流程长、故障率高等问题，严重影响了入炉钼精矿的进料量、水分含量、粒度大小等指标，因此对回转窑原料预处理系统实施了技术改造。

（2）钼精矿预处理给热设计理论计算与论证

将钼精矿预处理系统由原料库移到回转窑窑头处，可缩短预处理给热管道长度，从而提高热利用效率。根据冶金传输原理，利用直管一维稳态传热公式，改造前、后闪蒸给热管道热平衡计算如出：T=130℃。为了验证这一计算结果，用温度计对入口、出口温度进行了测试，当入口温度150℃时，出口温度约为123℃左右，其结果和理论计算相符，说明烘干机移位使给热管道距离缩短起到提高热效的效果。

（3）烘干机分级环设计与应用

根据不同的物料特性，通过理论计算确定分级器直径，可以避免调试过程中的不必要拆装，同时，发挥烘干机的潜在能力，使其处于较好的操作状态下。由于钼精矿在上浮被粒度控制装置挡住的过程中，易造成对设备内壁有较大磨损，因此，为了进一步细化钼精矿颗粒，通过理论分析和计算论证，在烘干机顶部增加分级环，分级环选用材质为钢耐磨材料。

（4）钼精矿预处理改进方案的实施

为提高烘干机细化原料粒度的能力，新增原料预处理系统一套，并将原来原料预处理系统由原料库移到窑头。由螺旋输送机输送烘干机进行精矿干燥、粉碎，布袋收尘器安置于窑头处料仓的上部，烘干机处理好的钼精矿经布袋收尘实现固气分离后，囤入布袋收尘器底部料仓，料仓内的钼精矿再经过螺旋输送机输送到窑内进行焙烧。窑头罩换热产生的热空气作为烘干机的主要热源。新系统中取消气力发送，对系统漏点进行了修复，减少了物料飞扬，使钼金属回收率得到提高。

2、供热系统改造

（1）回转窑供热理论计算

根据炉台原煤每小时耗煤量为175kg，已知标煤燃烧值23027．4kJ/kg，天然气燃烧值33494.9kJ/Nm³，即折合天然气耗量为120m³，过剩系数设置为1.3，则天然气设计耗量为156m³，故满足供热要求。

（2）供热系统改造的实施

拆除原煤燃烧器净化室，将天然气燃烧室直接与窑头罩配置连接在一起。

3、回转窑焙烧钼精矿预处理及焙烧工艺试验

（1）回转窑焙烧钼精矿预处理试验

准确了解改造前烘干机的处理能力，特对改造前原料预处理系统参数进行了统计。改造前烘干机存在热源不稳定，温度可达160℃左右，低可达120℃左右，处理后水分波动也较大从1.0%～3.1%，且存在小颗粒，入炉后易形成包裹夹生，影响焙烧反应的充分进行。通过以上可以看出，改造后干燥温度提高，使钼精矿入炉水分下降到1%以下，有利于提高焙烧效果，减少废品的产生。

（2）改造前后焙烧工艺数据对比分析

为了更深入地搞清楚回转窑焙烧钼精矿工艺参数之间的关系，更好地指导新系统参数调试的进行。对影响焙烧产品质量的主要因素———料温和负压（改造前用风机转速代替）进行研究。新改造系统下的焙烧法高点料温在700℃左右，固化区长度由原来的2m左右拉长为3.5m左右。料温较改造前有所降低，能够减少高温钼升华损失，加上新焙烧法烟灰返量由原来的25%降低到15%，能够减少钼迁移过程中的机械损失。综上所述，新系统下的新焙烧法对于提高钼金属回收率具有诸多益处。

四、改进效果及发展趋势

（1）以天然气代替原煤作为热源，实现供热稳定快捷，有效保证了整个工艺稳定控制，炉况分布合理。

（2）钼焙烧领域所用烘干机上安装分级环，可减少钼精矿的团聚结块现象，为焙烧创造有利条件，实用性高。

（3）产量由前期的8.89增加为9.66t/天·台，预计两台窑月增产46.2t，能耗由改造前期的310㎏标煤/t氧化钼下降为145m³天然气（热值折合标煤209kg）/t氧化钼，每吨氧化钼节约标煤101kg，同时提高了热利用率;回收率由2011年的98.02%增加到98.3%，全年多回收16.281t氧化钼实物量。

（4）由于采用天然气作为供热热源，其在焙烧方法上与原热风炉有些不同，因此需要探索较好的工艺操作方法。

（5）另外为了减少对热源的依赖，行业利用钼精矿焙烧时的自身反应热，同时对结构进行改造，已经形成了无碳焙烧节能工业应用并取得一定的进展，节能降耗效果明显，值得进一步研究应用，这也成为钼精矿焙烧方法今后发展的趋势。

综上可知，此次对回转窑焙烧钼精矿工艺的改进效果非常显著，大大提高了选矿企业的生产能力，为该钼矿企业带来了非常可观的经济效益。此次改造技术为其他选矿企业提供了学习和借鉴。