《硫酸培训.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硫酸培训.doc（17页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、概述一.我公司硫酸工艺流程采矿 水、选矿药剂 选矿 金精矿沸腾焙烧焙砂 烟气酸浸 废水 净化 收砷 浸出渣 浸出液 干燥 吸收洗 涤 萃 取 酸性废水 转化 解吸氰化浸出 电积 吸收 压缩 逆流洗涤 废渣 阴极铜 硫 酸 液体二氧化硫锌粉置换 电铜成本 硫酸成本 金 泥 贫液 冶炼 酸化回收 石灰中和 石灰中和压滤成品金、银 压榨 铜粉渣返氰化压榨 液返氰化 硫酸钙废液外排二.当代硫酸生产发展的特点1. 硫酸产量的增长因为硫酸用途的扩大。2. 原料结构的发展硫磺、硫铁矿、冶炼烟气、石膏及磷石膏。3. 规模大型化经济与技术的进步与发展，促进了化工装置规模大型化。也是降低建设投资的最科学的办法。4
2、. 热能的利用与回收一次转化工艺的气体中的余热。循环酸中余热。5. 强化设备提高设备单位面积或容积的生产强度（体现在操作气速的提高和停留时间的缩短）。同样产量下降低了设备造价（典型的强化设备有：沸腾炉、填料塔、列管换热器、电除雾器）。6. 新技术的开发当代新技术开发的前沿课题：l 开发与应用非稳态二氧化硫转化工艺（优势是流程简化、节约钢材、降低阻力、适宜低二氧化硫气浓的转化及操作简单等）l 开发富氧空气氧气焙烧硫铁矿或硫化矿，制取高浓度二氧化硫炉气。l 研制高活性、低阻力、高强度的钒催化剂，降低阻力，提高转化率。l 研制耐腐蚀、耐热的材料（合金和非金属材料）三.硫酸的性质1.硫酸l 强氧化性l
3、 强脱水性l 强酸性l 强吸水性当硫酸在设备或管线内腐蚀金属产生的氢气蓄积,并达到爆炸范围时遇明火即会产生爆炸。因此在酸罐附近及上面严禁吸烟。2.常用硫酸的结晶温度 浓度结晶温度93%酸-2798.5%1.8105%(含20%游离三氧化硫)2.53.三氧化硫在潮湿气体环境下,接触三氧化硫气体或硫酸雾,都会引起皮肤、眼睛、粘膜尤其是喉咙的发炎和烧伤。四.硫酸系统控制四要点温度、浓度、阻力、泄漏第一章 大炉一、 岗位任务将硫铁矿沸腾焙烧制二氧化硫炉气。二、 硫酸化沸腾焙烧的工艺原理 1、什么是沸腾焙烧：鼓风机将气体鼓进沸腾炉固定物料层，物料的状态随气流速度的变化而变化，随着气流速度的增高，当气流速
4、度继续增大超过临界值时，物料粒子作紊乱运动，物料粒子就在一定高度范围内翻动，象液体沸腾一样，称之为“流态化床”，也就是沸腾状态度。2、什么是硫酸化焙烧：形成硫酸盐的焙烧叫硫酸化焙烧。通过选择性地控制沸腾炉内的反应温度和气氛，在流态化床中，含硫金精矿与气体进行充分的接触，迅速进行以下化学反应：4FeS2+11O2=2Fe203+8S02如氧不足则进行3FeS2+802=Fe304+6S022FeAsS+502=As203 +Fe203+2S024CuFeS2+1502=4CuS04+2Fe203+4S02PbS+202=PbS04 ZnS+202=ZnS04 C+02=C02 (非石墨性)通过反
5、应，金精矿中的硫、炭、砷氧化成S02、CO2、As203进入烟气，同时便精矿颗粒的孔隙性变得非常好，被包裹的金暴露出来，利于下一步氰化浸出时与氰化物充分接触，提高金的氰化浸出率，铜、铅、锌转化成硫酸盐，进一步用稀酸浸出给以除去，减轻或消除了对氰化提金过程的不良影响。铁最大限度地转变成不参与氰化反应的Fe203滞留于渣中，达到焙烧脱硫，杂质金属转态的目的。 渣尘中铁的氧化物包含有三氧化二铁和四氧化三铁，它们之间的 比例随炉内空气过剩量的多少而相应变化：当空气过剩量多时，渣尘中的Fe203就多，焙砂是红色，炉气中的S02浓度相应较低，S03浓度较高 ，也就是原始酸雾的含量较高；当空气过剩量少时，渣
6、尘中的Fe204就多，焙砂呈黑色，炉气中的S02浓度很高，且容易生成升华硫堵塞管道和设备。矿粉中除铁的硫化物外，还包含有铜、铅、锌等其它元素的硫化物，为了彻底打破它们对金的包裹，促使它们进行完全的氧化和硫酸盐化，要求炉气中空气过剩量要尽可能的多。这就是说，在焙烧过程中，既要较高的S02，又要保证金属硫化物的充分反应。这就要求沸腾炉内操作范围较为狭窄，只有在这狭窄的适宜区进行操作，才能保持系统的稳定和金属的最大限度的综合回收。三、 沸腾炉的结构沸腾炉从结构上来讲主要分：炉膛、炉顶，装有风帽的空气分布板、风箱四部分。炉膛包括沸腾层及上部扩大的焙烧空间，精矿的沸腾焙烧过程主要在这里进行，沸腾层截面积
7、：25.8平方米。在沸腾层部位沿周围分别设置有人孔门、用以正常生产排料的排料口和靠近炉底位置的排渣口(即冷灰口，用以排出沉积的大颗粒物料)；在相对两侧各设置上、中、下三个测温点，测试沸腾层温度，这六点温度对炉内情况反应最为灵敏，能够随时反映出炉内温度的变化情况；在扩大层和炉顶烟气出口位置，也设有热电偶测温点，以便观察其温度变化情况；炉顶采用异形耐火砖砌筑并用钢外壳密封。空气分布板是炉子的气体分布装置，也是沸腾炉的关键部位，影响到炉内的沸腾状况和正常操作。分布板具有一定的流体阻力，使空气在进入沸腾层时能够均匀地分布，它由钢制多孔板制成，圆孔中插入铸铁风帽，中间填充隔热材料，风帽采用同心圆或直线型
8、排列方式，以求排列均匀，中心距要相等，约为120150mm，风帽上的小孔经过仔细加工，排列时相互错开。对风帽的基本要求是：使用寿命长、耐磨、耐高温、气体分布均匀且阻力较小，小孔不易堵塞且不能漏灰。一般风帽开孔率取炉子截面积的l左右，小孔风速要求2040m/s。风箱设在炉底最下面，其作用是使进入的空气静压均匀分布，也就是要消除从风管进入风箱的气体动压头，使之变为静压头，当风箱因漏灰较多，而使容积变小时，将会影响气体的均匀分布，造成炉内沸腾不良。四、 工艺指标1)二氧化硫含量:6.5%8.5%(以转化为准)2)炉渣含硫1.0%、呈红色。3)炉底压力:800014000Pa(开停车除外)4)炉前风机
9、电流:150A(变频)5)沸腾层温度:600-650五、 正常操作与调节 沸腾炉的工艺操作主要是根据各种测量仪表的指示和观察焙砂的颜色，通过正确的调节，维持炉子的风量、加料量、温度、压力等指标和条件的相对稳定，保证炉子安全运行，产出合格的焙砂和烟气。操作调节诸因素分析1、温度：沸腾炉温度的特点是床层温度的均匀性，由于各点温差不大，只要局部条件的变化就可以起到调节整个床层温度的作用。(1)硫份影响：炉内的热量来自硫的燃烧，原料硫含量高、炉温上升，但当过剩空气不足时生成Fe3O4黑渣，常伴有一部分FeS生成，这时多投矿炉温反会下降。在这种情况下，一旦断料会使炉内氧气过剩，Fe3O4和FeS被氧化放
10、热便会造成高温结疤。硫份的变化对温度影响很大，可采用调节进矿量的方法进行控制。(2)风量影响：风量的变化也影响炉温的改变，当炉内呈Fe304黑渣时，不要随便减风；当炉内呈Fe2 O3红渣时不要随便加风；当炉温骤升时，不要调节风量(生产中多不采取风量控制温度)。(3)冷却介质影响，当炉温高时加水会降低，但它只是将气体显热变成水汽的潜热，并未将热量从炉内移走，从而增加了炉后冷却净化设备的负荷。2.炉底压力：沸腾层的阻力大小决定于静止料层的厚度和它的堆积重量，同炉内流速无关，流速高低只能改变炉内沸腾层的空隙率和膨胀比。但当风量开大时沸腾层的膨胀比增大，排渣量增大而使炉底压力降低；当增加投矿量时会增加
11、料层厚度，则使炉底压增高。但如果焙砂呈现红色粗粒状，增加矿量，炉温升高，矿渣流动性变好，排渣量增大，炉底压力就会下降，调节排料口高度的办法也可控制炉内料层厚度而使炉底压力变化，但平时很少采用。3.炉气SO2浓度：SO2浓度的高低决定于进入炉内的硫量和空气量反映着焙烧过程，生成Fe203时，气浓低；生成Fe304时气浓高SO3浓度高时SO2浓度低；SO3浓度低时，SO2浓度高。用调整SO2浓度调节矿量最灵敏，有时也采用调节二次风的办法，炉气出口灰尘呈现黑色，炉底渣呈红色，开大二次风，减少炉底风，SO2浓度便会增高。4、排渣情况：排渣时如果不注意渣的粒度、颜色和数量的变化，就高清炉内的情况。1)排
12、渣粒度：排渣粒度基本与炉内粒度接近，当负压较大时，排渣较粗，炉内平均粒度变粗；当正压操作时，排渣细，炉内粒度平均变粗；2)排渣颜色：排渣颜色随渣中Fe3O4和Fe2O3比例的变化而变化，显示着风料比的变化，当单位面积投硫量小时生成红渣，特点是焙碴残硫低，烧出率高，不易产生升华硫，SO2浓度不高，SO3含量较多。当单位面积投硫量大时，生成黑渣，特点是SO2浓度高，易生成升华硫，S03含量降低，炉渣残硫高，烧出率低。5、原料变化：1)硫品位：当含硫低时，投料量增大，炉内料层厚，底压升高、温度不高、焙烧反应速度减慢，消耗氧量增多，SO2浓度不高，排渣量大。当含硫高时，投料量减少，热量大、炉温高，炉内
13、料层易变薄，炉顶结构和炉气冷却设备负荷大。2)含水量：含水量大时易粘结使粒度增大，造成进料部位，沸腾不良引起堆积和结疤，投料量大时尤为严重，同时增大炉气体积，易发生正压操作。 正常操作与调节1、操作要求： 1)全面掌握炉子的运行情况，包括工艺指标、原料、排渣、进风冷却、除尘、净化及转化的情况。2)养成对各项指标因素进行综合分析的习惯，并抓住主要矛盾进行调节。 3)要养成过细的工作作风。了解情况，冷静分析，由表及内查出原因，去伪存真后进行有针对性的调节和操作。 4)提倡一个“勤”字。勤观察、勤思考、勤分析、准确地做出有预见性的操作，从而使炉子的操作达到一个“稳”字。2、调节方法1）风量调节：风量
14、变化会影响炉内沸腾状况、温度、压力、S02浓度等一系列变化。 a.正常操作中要稳定风量或小范围调整，根据风量表调节风机放空阀门。b以空气过系数或S02浓度高低调节风量，S02浓度高，过剩空气系数小，增风，反之减风，要求保持适度的空气过剩系数。C.观察渣色，为风量调节提供依据。渣色黑时，说明风量小，这时用风量调节时，一定要慎重，要控制好炉温，防止炉料残硫高突然反应温升太快而烧结，温度急剧上升时禁止调节风量，待正常后再调节。2）温度调节：炉子的热平衡是靠含硫物料的氧化反应来维持的，故保证炉温的稳定应从产生或消耗热的途径来实现。a改变投矿量：增加矿量，温升；减少矿量，温降。操作时通过调节软管泵转速来
15、实现。但当炉温低，渣色黑时，增加矿量温度反而下降。因为FeS2有一部分生成FeS，这一反应是吸热反应，一旦断料或加风，大量的Fe3O4和FeS被氧化使温度骤升，控制不当将造成高温结疤，此时应减料，待温度正常后再调整。 b改变矿含硫品位：在各种条件相同时，提高硫品位温度上升，这种途径一般通过配矿来实现，需要一个过程和较长时间。c改变矿浆浓度：对原料硫品位搞不清时，浓度要高一些，使用时根据炉温情况通过加水稀释来实现较快。如果浓度低，一旦炉温下降，增加矿量后矿浆中的水份被蒸发需要吸收大量的热，炉温提不起来，提高浓度又需要时间，会非常被动。d炉顶加水：水在炉内高温下要吸收大量热来汽化蒸发，可起到降低炉
16、温的作用，但会使炉前气量增大而呈正压，一般只做微调使用。3)压力调节：调节炉底压力的主要途径是调节沸腾层阻力，它取决于料层厚度和堆积重量。a、开大风量加大排渣，料层厚度降低，炉底压力下降，反之上升。 b、增加矿量将增加料层厚度而使底压上升，但通常排料口高度是固定的，易引起炉内积料，故很少采用这种方法。c、微正压能加大排渣量而使底压下降，但操作环境恶化，同时造成含金物料的大量流失，故要坚决禁止。d、炉内不宜长时间采用较大的风量，长时间大风会加大风速，使炉料平均粒度变粗，而使炉底压力升高。 4)矿量调节： a、炉温低，风量正常时加料。 b、炉底压力较高时减料。c加料后炉温不升反降时，应减料。d、排
17、渣粒度变粗时，应减料。 e、炉内情况复杂判断不清时，应减料或加风，找出问题后再对症进行调节。 f、开车时，软管泵转速要较低一些，投料后根据温度或气浓情况再缓慢由小到大适当调节。总结起来是：一认真：认真抓好原料质量。二看：看渣色、看炉气冷却器出口温度。三勤：勤检查、勤联系、勤调节。四稳：稳定底压、稳定风量、稳定炉温、稳定加水量。五不准：不准正压操作、不准出黑渣、不准负压过大、不准断料、不准大幅度调节。六、 开停车步骤临时停车后的开车1)开车前的检查和准备:a开车必须有班长或车间的通知。b检查电器设备良好，风压管、仪表指示灵敏正常。c检查炉前风机，加油润滑良好，用手空盘车转动灵活，检查有无异常声音
18、。d检查各部地脚螺丝是否紧固。2)开车:启动二氧化硫风机，调节风机进出口阀至正常风量,启动炉前风机，开软管泵向炉内打矿浆。临时计划停车1) 接到班长、工段长或车间通知，并告知排渣等所有岗位准备停车后，方允许停车。2) 停炉三小时前，尽量烧含硫量高的矿，提高炉温，停炉前一小时，停止排粗渣，提高固定层高度。3) 沸腾炉岗位停车前，先与转化岗位取得联系，先停炉前风机，再停转化风机。 4) 停车插好插板，做好炉的保温工作。紧急停车1) 因突然停电、停水、设备故障，可采取紧急停车措施，其方法:停止向炉内加料，停炉前风机、停主风机。2) 紧急停车后，先要与转化等岗位互通情况，并向班长、车间汇报。七、 常见
19、故障及处理方法沸腾炉常见故障有很多，现分别讲述如下：、进料处堆积一般现象是进料处炉底层温度下降，严重时中层温度也下降，检受现进料部位矿层发暗，出现蓝色火苗或明显堆料，主要原因是：1、原料含水量过大或炉顶扩大层温度较低。2、原料粒度增大后使进料处沸腾不良。3、进料太多而风量不足。4、炉内长期未清理，杂物大颗粒聚集过多。抓好原料管理，严格按操作规程操作，一般可减少此事故的发生。、炉料结疤现象为：1、沸腾层各温度相差大，个别点温度很高。2、炉底压力迅速下降且波动较大。3、出口SO2浓度下降很快且不易再提起。4、进料部位发生堆积，冒蓝色火苗。5、焙砂流动性不好，排渣中夹有块料。6、非正压操作下排料口冒
20、烟严重。炉料结块时空气主要沿结块的边缘通过，使沸腾层不均匀，焙烧的产量及质量下降。结块原因主要是原料含硫较高，且易熔成份(如铅含量高或点炉时翻料不及时造成局部过热引起，下列操作条件也易引起结疤： 1、炉温较高时突然减小风量造成沸腾不良。 2、炉本身负荷过大，又突然遇到原料中断或进料量锐减使炉温骤升。 3、排渣太猛造成炉底压力下降太快料层变薄。 4、炉子排黑渣又不适当地把风量开的过大。 发现炉料结块时可适当加大风量吹几次，若结块吹不散可采用压缩风或停炉处理。、积冷灰 产生冷灰的主要原因是炉内风速与原料粒度的关系没有处理好，一般是粒度增粗和粒径范围变宽造成。表现在个别底层温度波动和逐步下跌，严重时
21、底层温度可降到100以下，探炉会感到触不到风帽而象插到砂堆里一样，这时底压会上升，排渣量少且细粒多正压大。特别是投料量大而风量已不能再开大时最易引起大颗粒沉积而积冷灰。 通常处理措施是：1、注意操作，改变渣色和炉温，减小风量从而增加流化性能。2、改用细料从而降低炉内平均粒度。3、从冷灰排口排出一部分。4、当进料已出现堆积。可停炉扒出部分冷灰后开启。、不沸腾当炉内料层过高，排渣不正常，鼓风机有异响，炉底压力上下波动较大或无压力时，就有可能出现不沸腾故障，这时可将送风量增大，增加排渣量或将炉料扒出一部分即可恢复正常，但要密切注意收尘设备运行情况。、炉子冒正压冒正压将会造成含金物料流失，操作中应坚决
22、杜绝，分为三种情况：1、当突然冒正压且较大时一般为主风机跳闸或电雾安全水封被抽空。2、当突然冒正压且时间较短时，一般为炉内塌冷灰或加水量进料受风机风量调节幅度较大。3、当出现较长时间冒正压时，一般为系统风量不协调，炉底压力波动大，管道出现堵塞或漏气引起负压降低而产生。、炉料吹穿常发生在短期停炉后重新送风时或伴随炉料结块而产生，现象为炉底压力突然下降，排料口冒烟，沸腾层各点温度下降。主要原因为1、炉料结块后风从块料之间的薄弱处吹过。2、炉料粒度太细或粗细悬殊太大。3、炉底质量不好而使分风不匀。4、开停炉时增减风速度太快，使料层内矿粒分布不均产生薄弱环节。发现炉料穿孔后可增大风量吹几次，将料块吹散
23、或将穿孔处料层堆高一些以增大此处阻力，然后再开大风吹散使料层恢复均匀，料面平整，如仍不能恢复正常可参照局部结疤的处理办法进行处理。、风眼或风箱堵塞少数风眼堵塞不会影响正常生产，堵塞较多时会造成沸腾不良，焙砂质量下降，表现是炉底压力升高，沸腾层各点温度相差大。堵塞的原因是矿粒与风帽粘结，常发生在炉温较高或开停车频繁时。、排生料如果焙砂出炉后冒白烟，SO2气味甚浓，焙砂呈土灰色，则表明其中较多硫化物未能被完全氧化，即为排生料。原因为：1、焙烧温度过低。2、空气直线速度过大，炉料在炉内停留时间短。3、排料口太低。4、炉内沸腾状况不良。5、矿浆人炉时压缩风压力小，雾化不好。发现排生料时要马上查明原因及
24、时调整，按工艺条件操作。、炉底局部温度过低 现象为：炉底单点温度偏低且不稳定，排料粒度变粗。 原因为：1、风量偏小，大颗粒沉积使局部沸腾不起来。2、矿浆雾化不好。3、矿粉粒度发生变化未及时增风调整。4、大鼓风时间过长。处理方法：1、适当增大风量吹几次。2、调整压缩风压力，提高矿浆雾化效果。3、及时调整入炉风量。4、协调好系统风量，避免风选现象。、炉底压力增长过快原因：1、进料量大，风量调整不及时。2、排料口堵塞排料不畅。3、风室积灰过多。处理：1、常查看焙砂颜色，及时调整风料比。2、疏通排料口。3、停炉、清理风室积矿（十一）、炉温下降，增料后温度下降更快原因为：1、矿浆浓度低或含硫低。2、投矿
25、量大燃烧不完全生成FeS。3、温度降至原料燃点以下，投料后不反应。处理：1、调整矿浆浓度和含硫量。2、减少投矿量或调整风量；3、如果温度降至500以下，调整后仍下降，要立即断料停炉。（十二）、炉底压力偏低原因为：1、风料比不合适料层变薄。2、原矿粒度变细。3、测风压力管漏气。处理：1、调整风料比。2、调整风量或增加投矿量。3、检查修理测压装置。（十三）、炉顶塌灰 现象：1、炉子突然冒正压。2、炉底压力大幅度波动一下并增高。3、炉温有时有上升趋势。4、常伴有“轰”的响声。 原因：1、原料粒度细，炉本身负荷重，细灰滞留于炉上部脱硫不好生成粘结性矿渣达到一定重量下塌。2、炉体内扩大角较小，斜坡斜度不
26、够。预防塌灰除了炉体扩大角度大于60oC外，还可以在炉体上增设二次风以降低炉上部矿尘残硫。（十四）、爆炸 沸腾炉的爆炸常发生在点火升温或开停车时 原因为：停车时水大量进入炉内，开车后被汽化体积膨胀而爆炸。 预防爆炸事故的发生关键是要严格按操作规程操作，并加强巡回检查，发现问题及时处理，同时做好安全措施。八、 安全注意事项1、 敲击排渣管或放冷灰时，必须穿戴石棉衣、裤、石棉手套和皮靴等劳保用品，密切注意渣流情况，防止突然喷出伤人。2、 大修进入大炉内部检修时，必须穿戴石棉衣、裤、石棉手套皮靴和头盔等等劳保用品。3、 进入料房必须穿戴石棉衣、裤、石棉手套和皮靴等劳保用品，倒烟时，严禁进入料房，在料
27、房干活，发现倒烟迹象，要立即从料房出来，并把门关上。矿粒在焙烧过程中,一直处于不停的运动状态,一种类似粘性液体沸腾的状态,因此称它为沸腾床。运动的料层泛称沸腾床,它静止时的料层称固定床。一.大炉的结构1.风室作用:使进入空气的静压均匀。也就是基本消除从风管进入风室的气体动压头,使之变成静压,因此风室的容积就必须足够大。否则造成沸腾不好。2、二次风二次风的目的，工艺上是要保证炉上部炉气中的硫分的充分燃烧，因为细矿粒被带到炉上部时大部分还来不及将硫脱除干净，上部氧含量又较低，所以必须补充一部分空气进行二次燃烧，以充分脱除细尘中的硫分。其次在高强度炉内利用二次风的调节来降低炉膛风速，调节炉内平均粒度
28、和排渣量。3、风量不同的物料平均粒度应采用不同的风速，其次风量的大小还受系统抽气量的限制制酸系统能力定最大风量，最大风量定入炉原料的平均粒度，如果原料粒度超过最大粒度，沸腾炉就不能正常操作，经常会出现冷灰结疤事故。4、焙烧强度定义是指沸腾炉每平方米炉床截面积，每天焙烧的含硫35%的标准矿的数量。二.沸腾炉的工艺操作平时的调节主要是变动风量和矿量两项。表观上显示温度、压力、浓度的变化。1、温度l 硫分的影响原料品位和投料量的变化。一般来说投入炉内原料中硫分增多，炉温会上升。但在沸腾炉内常常会有两种反应过程：一种是在过剩空气条件下，增加硫分炉温上升。另一种情况是过剩空气不足时，增加硫分炉温下降。在
29、这种情况下一旦遇到断料，炉内氧过剩，大量的四氧化三铁和硫化亚铁被氧化将可使温度骤生如控制不当，边能造成高温结疤事故。l 风量的影响在炉内反应不完全时,增加风量可使温度显著增加，减少风量，炉内焙烧反应更差，而且往往随着炉温下降，气流线速度也将进一步降低，容易造成炉内堆积或结疤。如果炉内反应完全，增加风量温度不升反而下降，二氧化硫浓度也降低，炉内平均粒度增粗，当再减小风量时，就可能造成炉内粗粒沉底，产生冷灰等情况。其它情况当温度骤然升高时，一般不要开风或关风，开风炉温还会增高，关风炉内物料会结团，粒度增粗，严重时结疤，一般须待温度正常后再作调节。但是为了保证炉内良好的沸腾条件，风量的变动范围很小。
30、l 冷却介质的影响2、炉底压力l 风量的影响当加大风量时,炉底压力立即上升到某一个值,然后逐步下降。炉底压力上升主要是分布器和炉内总阻力是随气速增加而增大的缘故。但开风后使沸腾层高度增加，溢流排渣量增多，影响炉内料层厚度，使床层阻力下降。同样道理，当减少风量，炉底压力随之下降到某个值，然后再逐渐使床层阻力慢慢上升。总之开大风量将使排渣量增多，炉底压力降低；减少风量使排渣量减少，炉底压力升高。但如果产生冷灰，则需反其道而行之。l 投矿量的影响增加投矿量相应增加炉内料层厚度，会使炉底压力升高，但温度升高会使矿渣流动性能变好，排渣量自行增大，炉底压力反会下降。l 排渣口高度的影响l 矿粒比重和粒度的
31、影响3、风量和炉底压力的关系l 使用离心鼓风机时，随着沸腾炉炉底压力的升高，意味着沸腾层阻力的增加，这时炉底进风量会自动减少，同样当炉底压力下降，进风量会相应增加，炉温也会增高。其次电路电压的变化会引起风量的变化，炉底压力也会相应变化。4、沸腾炉操作的经验总结l 看矿渣颜色操作l 勤检查、勤联系、勤调节l 稳定风量、稳定加水量、稳定炉温、稳定炉底压力l 不准正压操作、不准负压过大、不准断矿、不准调节过猛5、巡回检查内容l 了解原始记录的变化l 检查给料情况l 检查炉内火色l 检查排渣情况l 检查炉温、压力，电流电压是否异常三、沸腾炉的开停车1. 开车前的准备工作l 烤炉目的：为了除去炉内多余的
32、水分，一是游离水，二是结晶水，三是残余结合水。当烤炉温度达到100时游离水排出来，达到350左右时结晶水排出来，达到650左右时残余结合水才能排出来。（炉温指的是上部炉温）烤炉要制定升温曲线，否则一下子在高温下运行，则由于水分突然大量蒸发炉体出现裂纹。烘炉的提温快慢和恒温的时间的长短可根据炉出口气体的水分测定。2. 升温、开车l 火灰移入法3. 停车l 炉内不要维持黑渣l 炉温适当提高l 炉底压力不宜太低 四、沸腾炉操作故障和事故处理1、下料处堆积即沸腾炉内进料部位产生不沸腾堆积现象。现象是进料处炉底温度下降较多严重时中层温度也下降，在进料口观察或停车检查，矿层发暗，并出现兰色火苗。原因常见的
33、有原料水分太高，原料粒度增大沸腾不好而堆积，投料太多、风量不足及长期不清理杂物以致聚集过多。2、高温结疤主要原因是炉内温度高于炉料中二硫化铁和三氧化二铁的共熔点而引起的熔结现象。表现炉底压力迅速下降，出渣不正常夹带渣块等。3、冷灰一般是原料粒径增粗和粒径范围变宽，操作风速小于炉内物料平均粒径所需的风速范围或粒级太分散，使大颗粒逐渐沉积而造成。表现在个别炉底温度波动和逐步下降，炉底压力略有上升，渣量少且细粒多，从中部炉门伸入铁钩到炉内检查，好象是插入砂堆里，触及不到风帽。处理措施：如出红渣，可以多加些料，适当提炉温，增加渣流动性，不要再开风。设法改用细料以降低炉内平均粒度。加大排渣。停炉扒冷灰。
34、 4、炉子突然正压 原因:l 烟道漏气或堵塞l 炉内塌灰l 管束漏水l 转化、净化、干吸岗位出现异常 5、塌灰 原因:l 原料粒度细,大部分细灰吹入炉上部,而脱硫不好,矿渣残硫高,尤其是原料中有色金属含量较多时,容易生成粘结性矿渣,使之粘附于炉顶和炉壁,当挂到一定重量,自动下塌.l 大炉喷水降温时喷水部位太集中或喷头损坏造成炉壁挂灰。硫铁矿中杂质在焙烧中的行为一 铜矿物主要以黄铜矿（CuFeS2）形态存在，少数为CuS（蓝铜矿）和CuS2（辉铜矿），在沸腾焙烧温度下，黄铜矿进行氧化焙烧。2CuFeS2=Cu2S+2FeS+1/2S22FeS+3O2=2FeO+2SO2CuS+11/2O2=Cu
35、2O+SO2Cu2O+1/2O2=2CuO1/2S2+O2=SO21然而由于Cu2S同FeS，FeO在一起能够生成低共熔混合物，要进行比较完全的氧化焙烧有一定的困难。2黄铜矿熔结会防碍它继续进行氧化反应，矿渣残硫偏高。而且Cu2O+FeS= Cu2S +FeO（根据平衡常数计算在800-900度时，反应的平衡实际上是完全移向右边，因此只要存在FeS就不可避免的有未被氧化的Cu2S）3黄铜矿燃烧后，矿渣粒子外部形成氧化铁皮，而核心是未反应的CuFeS2（由于黄铜矿中的FeS对氧的亲和力比Cu2S大，前者优先被氧化形成Fe2O3皮壳）4含铜硫铁矿在焙烧时，与铜结合的硫Cu2S脱硫不完全。5硫酸铜在
36、653开始分解，670剧烈分解，温度太高不会发生硫酸化反应。二 锌矿物主要以闪心矿（ZnS）形态存在，氧化焙烧如下：ZnS+2O2=ZnSO43ZnSO4+ ZnS=4ZnO+SO2超过775硫酸锌剧烈分解，对残硫无影响。三 铅矿物主要以方铅矿（PbS）形态存在。与氧反应生成碱式硫酸铅，和氧化铅，二氧化硫。但涉及硫化铅与氧化铅的反应都产生液相，因此脱硫不完全，含铅高的矿焙烧要使用烧结机。四 砷矿物主要以砷黄铁矿（FeAsS）形态存在在氧化焙烧 过程中生成五氧化二砷，与三氧化二铁反应生成砷酸铁，70-80%的砷氧化物转变为砷酸盐留在矿渣中。以脱砷为目的是在低氧气氛下，矿渣组成以四氧化三铁为主，这
37、样砷就不会被固定。 2FeAsO4+2SO2=Fe2O3+2SO3+As2O3提高二氧化硫分压，有利于平衡向右方移动。因此2#炉底风采用主风机出口供风。一、理想流态化床压降与空床气速的关系一.理论分析炉低压静止阶段矿粒开始运动前，床层压力降达到最大值。膨胀阶段虽然空床气速不断增大，但因床层膨胀，使颗粒间的距离拉大，实际气速不变，所以气流对颗粒的摩檫力也不变，此时的床层压降等于单位床面积上的颗粒重量减去浮力，而气体浮力忽略不计。所以沸腾床的压降可以根据固定床的高度和矿粒的堆积重度计算出来。吹出阶段二实际分析炉低压在沸腾床内，颗粒分布很不均匀，存在着乳浊相或称密相（矿粒浓密区）和气泡相或稀相（矿粒
38、稀疏区）。三沸腾床的操作气速与原料粒度如果床内粒度的动态平衡被破坏，沸腾的稳定状态也就会遭到破坏，随之而发生的是出现冷灰和结疤等事故。破坏炉内粒度动态平衡的因素有两个方面：1.风速过大或过小。2.进料粒度和进料量的变化一 大炉的结构分析上部扩大空间：为了保证沸腾层内有足够的气速，又不致使矿尘带出过多，降低吹出气速，使炉子对原料粒度有较大的适应性。风室：均匀分布气体，要求有足够的容积，空气进口位置与分布板之间要有足够的距离。风帽小孔中心与耐火泥层的距离：不大于10毫米，否则沉下来的大颗粒因受不到冲动，就不易返回沸腾层。特别在点火升温时，沉下来的大颗粒没有烧透容易结疤。给料口的高低：一般给料口下端
39、比溢流口高600-700毫米，过低负压不足容易冒烟。过高会造成一部分细矿在沸腾层以上悬浮焙烧降低烧出率。二 如何保证沸腾炉正常操作1 选择合适的焙烧强度焙烧强度：是指在每平方米床层截面上每天烧折含硫35%标准矿的吨数。I=96300CSO2V操/T所以，我们可将多大的粒度需要多大的操作气速的问题，简化为烧什么矿需要多大的焙烧强度的问题。焙烧强度提高的条件取决于烧出率，气浓，温度。2 二次风的调节系统生产能力需要风量大，而矿的粒度需要沸腾层的风量小。灰渣均黑。说明炉的负荷重，应加底风，待渣转红后再根据情况调二次风。渣红且细，灰黑，应开大二次风。但渣红且粗，应减少底风。二次风量也可以根据炉顶温度的
40、变化情况调节。如果开二次风后炉顶温度上升，则说明炉上部空间空气不足，否则炉顶温度下降。应关小二次风至炉顶温度不再下降时为止。3 底压和排渣正常操作时炉内呈微负压，所以炉子底压在数值上等于空气穿过风帽和沸腾层消耗掉的压力降，风帽阻力降约10-15%如果底压太低，固定层太薄，热容量小，温度易波动，且过薄会被吹穿，气体走短路；底压高，固定层厚，沸腾层较稳定。排渣过猛，有时会使炉温上升过高，在矿石含硫较高的情况下，造成高温结疤。4 降低原始酸雾含量第二章 净化工段一.炉气净化目的炉气里除含有大量的氮气、二氧化硫、氧气外,还含有一些固态和气态的有害杂质。固态杂质有铁的氧化物及脉石粉粒。气态杂质有三氧化二
41、砷、氟化物、二氧化硒、三氧化硫、水蒸气，还可能含有二氧化碳、一氧化碳和有色金属的氧化物以及汞的化合物和这些金属的硫酸盐。炉气净化的目的就是除掉这些有害杂质。下面着重分析一下矿尘、砷、氟等主要杂质对触媒、设备、和成品酸的危害和影响。1、矿尘。会堵塞管道设备，覆盖触媒表面使触媒结疤，活性下降，阻力增大，转化率降低。其次矿尘进入成品酸使杂质量增高，颜色变红。2、砷和硒。以氧化物形态存在。三氧化二砷和氧化硒是危害触媒最严重的毒物，也影响成品酸质量。三氧化二砷在触媒表面生成不挥发的五氧化二砷，在温度低于550时，触媒被砷饱和后，转化率下降到某一水平时继续通入含砷的炉气，转化率就不再继续下降。当温度高于5
42、50时，砷的氧化物则与五氧化二钒生成挥发性的化合物V2O5.As2O5，使触媒中的钒含量降低。挥发物在后面几段触媒层中凝结下来，形成黑色硬壳，使阻力增大，转化率显著下降。3、氟。炉气中的氟大部分以氟化氢的形态存在，小部分以四氟化硅的形态存在。氟化氢与二氧化硅反应生成四氟化硅，四氟化硅遇水后又会反应放出氟化氢，所以氟化氢是腐蚀塔内瓷砖、填料瓷环和破坏触媒载体的严重毒物。进入成品酸也会影响硫酸的用途。4、水分。水分本身对触媒无直接毒害作用，但水分会稀释进入转化系统的酸沫和酸雾，会稀释沉积在设备和管道表面的硫酸，造成腐蚀；水分含量增高，会使转化后的三氧化硫气体的露点温度升高，在低于三氧化硫气体露点温
43、度的设备内，都会有硫酸冷凝出来，温度高和浓度不定的硫酸对设备有强烈的腐蚀作用；以上两点形成的腐蚀物，对触媒有严重的损害作用；三氧化硫会与水蒸汽结合成硫酸蒸气，在换热降温过程中以及在吸收塔的下部有可能生成酸雾，酸雾不易被捕集，尾气冒白烟，不但使硫的损失增大，还污染然环境。因此实际上生产中控制水分指标比控制酸雾指标更加重要。5、三氧化硫。炉气中的三氧化硫含量一般在0.03%-0.3%之间，随着炉气温度的降低，与水蒸气结合生成硫酸蒸汽，继而冷凝生成酸雾、酸沫。其次，三氧化二砷，二氧化硒、矿尘等杂质常成为酸雾雾滴的核心，与酸雾一起进入触媒层中，引起触媒中毒或覆盖触媒表面，使触媒层结疤、阻力增大，转化率
44、下降。所以，在湿法净化过程中应尽可能把酸雾除净。如果改变工艺条件，使三氧化硫不形成酸雾或少形成酸雾，例如：干法净化流程和热浓酸洗涤流程等。6、氯、二氧化碳、硫化氢及烃类气体。氯的某些化合物对触媒有害，会侵蚀铅材和陶瓷材料。入炉含烃类和碳焙烧时要消耗较多的氧，对二氧化硫的转化反应不利。硫化氢会使干燥塔内的酸游离出硫磺，使循环酸变成乳白色，它不易在净化装置中被除去。硫化氢存在还会引起炉气中缺氧，使转化率降低。烃类气体，在干燥塔内会被浓硫酸碳化，而使循环酸着色并夹有黑点。另外烃类气体还会使触媒活性降低。它不溶解于水和稀酸。二、炉气净化的指标原则上炉气净化的程度愈高愈好，但炉气净化愈彻底，流程愈复杂，
45、设备投资和操作费用越高，同时要用先进的工艺和高效的设备。二氧化硫鼓风机出口测定点：水分 0.1g/m3标 尘 0.002g/m3标 酸雾 0.005 g/m3标 砷 0.001g/m3标 氟 0.003g/m3标 三、炉气净化的原则大于100微米的粒子一般采用惯性分离器或沉降室。10粒子100微米采用旋风分离器。悬浮粒子愈小需要的气流速度愈快，以使产生较大的离心力，将悬浮粒子分离掉。气流旋转的半径越小，粒子所受的离心力越大。2粒子10微米采用洗涤塔、碰撞分离器和过滤器等。小于2微米的杂质要靠更强大的外力作用才能从炉气中分离出来。例如：电除尘器、电除雾器。四、炉气净化的原理1、酸雾的产生和清除气温降到某个程度，刚使露水出现，这个温度便叫做露点。
