提高煉銅企業(yè)硫回收率降低硫精產(chǎn)品的鋅鐵含量

許 沖

（廣東省大寶山礦業(yè)有限公司，廣東 韶關(guān) 528471）

多金屬礦物直接而且最好是漂浮的。在脫鹽循環(huán)中，經(jīng)常采用加酸加堿的方法，以保證硫化物礦物的充分回收。加入硫酸降低電池pH 值可提高硫回收率收到。然而，大部分的消耗導(dǎo)致了成本的增加，導(dǎo)致了一些設(shè)備、工藝和環(huán)境問題。為了達(dá)到或超過原工藝指標(biāo)的硫回收率，在鋅過濾循環(huán)中進(jìn)行部分硫化鋅混合，脫硫要求用貝爾硫混合精礦凈化，在硫浮選循環(huán)中加入硝酸銨和聚丙烯酸，大大降低了鋅過濾循環(huán)中的鈣消耗。

1 礦石的性質(zhì)及工藝流程

（1）礦石性質(zhì)。銅山銅礦是一個從高溫到中溫的熱液交代儲集場所溫度。之后主要礦物的不同類型可分為三類：含銅礦物，銅儲存閃長巖；以及銅儲存黃鐵礦。黃鐵礦的銅儲量占總儲量的20%以上礦石含量。主要有用礦物有黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、黃鐵礦和黃鐵礦磁鐵礦主要有石榴石、石英、方解石、透輝石、斜長石等。黃銅礦多呈細(xì)脈狀分布，粒徑0.25mm～0.33mm，斑巖一般0.17mm～0.25mm，黃銅礦一般0.13mm～0.17mm，黃鐵礦呈不規(guī)則塊狀、顆粒狀聚集體，在大量裂縫和顆粒之間填充有黃銅礦和硼鎳鐵礦，以及在一般來說，顆粒的直徑為0.42mm～0.50mm，最小的為000.8mm。由于低硫粘土礦石產(chǎn)量減少，高硫千山礦石含量大幅增加，管蠟硫含量由不足6%增長到10%以上。高硫銅時代的年平均硫含量將提高20%以上。

（2）選硫工藝流程的沿革。在生產(chǎn)初期，用水力旋流器對銅團(tuán)進(jìn)行脫水，并用礫石進(jìn)行硫分離。由于選硫pH 值高，操作不正常，硫回收率只有10%左右，1978 年硫磺分離用酸性水開始增加使用。這個程序如下：將銅礦床送至65.504m 段濃縮機(jī)，加入酸性水，分水用于硫分離，溢流用于廢物用過。由于硫分離的pH 值不多，硫的再生率仍在20%左右正在下降。1983 年10 月，使用12m 濃縮機(jī)，銅條帶進(jìn)一步濃縮，第二加入地下酸性氣體。這使硫分離的pH 值降低到11 以下，硫回收率降低到50%。

2 影響硫回收率的主要因素

（1）反應(yīng)的上述影響可以降低，但沒有完全消除。原料組成和流量相對穩(wěn)定，過量空氣可控制在0.6%范圍內(nèi)這個克勞斯裝置總硫損失為0.3%，克勞斯裝置為3%，原料成分不穩(wěn)定或控制不好，高硫損失通過化學(xué)計量控制不當(dāng)可使最大硫損失達(dá)到20%～30%。

（2）催化劑失活。Klaus 轉(zhuǎn)換器的典型催化劑是一種以氧化鋁或二氧化鈦為基礎(chǔ)的催化劑，其目的是在適當(dāng)?shù)慕佑|時間內(nèi)實現(xiàn)Klaus 反應(yīng)與COS-CS2水解之間的平衡。重油、硫酸、儲液和液體損壞機(jī)械為了確保設(shè)備的長期操作，頻率變換器的體積通常被設(shè)計為催化劑的失活程度無法補(bǔ)償Klaus 和Kos 的水解反應(yīng)。所述裝置的硫轉(zhuǎn)化總速率直接受到影響，由于催化滅活而導(dǎo)致的硫產(chǎn)量損失因催化床層的滅活而大不相同。

第一反應(yīng)器中催化劑的失活對反應(yīng)器效率有很大影響。執(zhí)行部分。此外，Klaus 的反應(yīng)主要是由于COS 和CS2的水解，第一催化劑的失活導(dǎo)致不完全的水解，總損失超過5%硫磺下塔催化劑的脫氯不會對回收率產(chǎn)生重大影響硫磺主要的滅火原因是室外加熱或腐蝕問題，在最嚴(yán)重的情況下，通過在完全去除催化劑，可以將硫的總回收率從98%降低到96%。第二和第三反應(yīng)器中的催化劑同時被完全滅活，則硫的總回收率可以降低到90%。

（3）第一反應(yīng)器的操作溫度太低。硫化氫和氧氣只是Klaus工藝氣體的兩個組分，但其他組分存在于進(jìn)入Klaus 裝置的酸性空氣和空氣中，導(dǎo)致燃燒鍋爐和凈化鍋爐中的一系列副反應(yīng)。產(chǎn)生了許多氣體，一般而言，大多數(shù)設(shè)備都沒有對這些物質(zhì)的生產(chǎn)進(jìn)行管制，這是一種新的管制措施。必然的COS 和CS2不參與Klaus 的反應(yīng)，但由于它們含有硫原子，它們必須轉(zhuǎn)化為硫化氫或硫。用于轉(zhuǎn)換或恢復(fù)到下游COS 和CS2的平衡換算率分別約為9%和100%，但由于動態(tài)約束，換算率一般低于這些數(shù)值。一般而言，通過提高第二反應(yīng)器床層的溫度或使用特殊催化劑如輔助型氧化鋁催化劑或二氧化鈦催化劑來改善有機(jī)硫化物的水解。

（4）第二第一反應(yīng)器的操作溫度太高。Klaus 反應(yīng)的轉(zhuǎn)換速率隨著溫度降至600℃以下而增加。第二和第二表面反應(yīng)器的操作溫度應(yīng)盡可能低，以實現(xiàn)平衡的轉(zhuǎn)換速率?？藙谒顾袠?biāo)準(zhǔn)Claus 設(shè)備（包括方法）由于在轉(zhuǎn)換器中存在流體流動可能導(dǎo)致催化劑失活，因此可以使用低溫極限，即硫的冷凝點(diǎn)或暴露點(diǎn)。每個轉(zhuǎn)換器的實際曝光點(diǎn)將根據(jù)許多參數(shù)而變化，例如氣體酸質(zhì)量、上游轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率和回收率、加熱器類型等，并且可以通過模擬程序或測試操作來精確地確定。

（5）氣流旁通轉(zhuǎn)化器。有意或無意地從含硫氣流旁路裝置中的一個或多個轉(zhuǎn)換器是影響該裝置的關(guān)鍵因素。硫磺一般規(guī)則不存在氣流穿過所有現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器。熱反應(yīng)或催化劑段，損害轉(zhuǎn)換速率，轉(zhuǎn)換速率是通過酸性空氣燃燒或使用酸性氣體或任何酸性氣體的冷卻工藝進(jìn)行的。加熱熱空氣的方法，由此從回收率的角度分離部分含硫的反應(yīng)器或催化劑。硫磺噴射器的時間，硫的回收率不受影響。當(dāng)這兩種加熱方法在隨后的催化反應(yīng)器中使用時，它們可能導(dǎo)致?lián)p失。重要的在最嚴(yán)重的情況下，三級設(shè)施的所有轉(zhuǎn)換器都使用酸性氣體燃燒加熱。這導(dǎo)致硫的直接損失在0.4%至0.6%之間，以及兩個反應(yīng)堆通過熱摩擦和加熱造成的硫損失。

（6）最后一級冷凝器的溫度過高。在每一級后，一級電容器冷卻空氣流和冷凝器，并去除所產(chǎn)生的元素硫，從電容器中去除硫以確保低級變換器在低溫下工作，并產(chǎn)生更多的硫。操作溫度根據(jù)除去元素硫的需要、空氣流量的經(jīng)濟(jì)加熱類型以及是否存在適當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)來確定。對于沒有排氣處理裝置的頂級電容器，只有一種冷卻效應(yīng)，在這種情況下，由于任何殘余硫蒸汽都會導(dǎo)致硫的直接損失，因此，在可能的情況下，從元素硫中除去硫。是他的日期決賽如果電容器的操作溫度為123℃至130℃，則頂級電容器中的硫蒸汽損失由操作溫度確定，硫損失約為0.0℃。3%比氣體酸去除了銨鹽沉積物，許多設(shè)備的頂級電容器的操作溫度一般為150℃，導(dǎo)致硫損失至少12%。

3 分析與研究

（1）調(diào)查與分析。根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果，選定硫的回收率隨月變化而周期性變化溫度。由此，進(jìn)行了大量實地研究，并分析了由于各種原因而選擇的硫回收率的影響。接下來的與上平均周期相比，井底酸化水量減少四分之一，由于這段時間是死水周期干燥期，底水中酸性pH 值大于底水中酸性pH 值的0.5。硫回收率低，選定硫的pH 值大多不同在分析和討論中，硫的回收率仍然很低。期間，由于硫的P 值較高，11～1.5 黃鐵礦的pH 值不能完全激活，而黃鐵礦和黃鐵礦的吸附率也不高，因此該黃鐵礦沒有充分吸附。在低值期間沒有完全被硫捕獲中等Pl 值小于11 小時，因為由于P 溫度低，在選擇硫時沒有通過活化捕獲足夠的黃鐵礦。石灰對黃鐵礦的抑制和分析活動的緩慢激活。

（2）理論分析與研究。黃鐵礦作用：在存在氧氣的情況下，通過在黃氧基上減少吸附作用的雙黃氧化物吸附的黃鐵礦和石灰在堿性介質(zhì)中控制懸浮物pH 的用途，通過在黃鐵礦表面上存在而受到抑制，當(dāng)pH 大于11.5 時，CA2固體不能將氧化為，當(dāng)P值大于11 小時時不穩(wěn)定，因此當(dāng)P 值被調(diào)節(jié)時限制黃鐵礦的相互作用，石灰大于p 植11。

（3）小型試驗研究。硫取樣，如添加稀釋硫化物和硫酸銅在沒有這些條件的情況下，硫的回收率進(jìn)行了比較，加入稀釋硫酸將攪拌時間從1分鐘延長到60分鐘，以便在攪拌時間增加到10分鐘時，以更快和更慢的速度開始硫的回收。把攪拌時間延長10分鐘在加入稀釋硫酸之后，選定硫的回收率顯著提高。選定的硫回收率仍不理想，試驗在用硫酸稀釋后，用稀釋的糊狀硫酸加熱至30°，并將其保持在該溫度，以進(jìn)行長期攪拌試驗，從而延長攪拌時間2'?？梢钥吹?，添加稀釋硫酸可以加熱至30°，并在該溫度下將攪拌時間延長至2小時，從而在添加稀釋硫酸之后15小時獲得更好的硫回收率。加入硫酸銅與試驗時沒有硫酸銅具有相同的效果。

4 提高硫回收率的措施

4.1 減小熱量損失

（1）增加保溫質(zhì)量。溫度調(diào)節(jié)器材料的良好和壞以保護(hù)系統(tǒng)對植物的熱影響，是使用一種溫度調(diào)節(jié)器棉涂層鋁皮膚絕緣，這需要溫度厚度和鋁皮膚包裝。質(zhì)量開始生產(chǎn)，棉花恒溫器厚度為15m 左石頭，在熱損失嚴(yán)重、每米管道溫度可能高于10°C、鋁界面不標(biāo)準(zhǔn)的時候，經(jīng)過調(diào)整，管道絕緣棉的厚度減少到40mm，設(shè)備絕緣棉的厚度減少到40mm。而且鋁皮膚的包裝和界面已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，該系統(tǒng)的每一點(diǎn)的溫度在相同的酸量和空氣,比條件下增加約10 C?？梢娢磥淼淖兓绻褂酶玫慕^熱裝置，該設(shè)施的熱損失將減少河流的損失。

（2）減少管線長度，盡量使用夾套管線。管道越長，耗散面越大，熱損失越大。五、結(jié)論例子我們將排氣燃燒爐的入口管道減少了近5m，改變了液態(tài)硫集管的出口，并在同樣條件下提高了5°的溫度。職能因此，我們工廠的廢鍋爐出口到冷卻器入口。第1 級冷凝器和第1 級冷卻器進(jìn)入液態(tài)硫歧管入口的時間可以縮短，以有效節(jié)省能量。熱的同時，這兩條管道現(xiàn)在都是空的，因此必須保證它們的溫度。在操作過程中的任何時候，由此產(chǎn)生低的操作彈性，如果將其轉(zhuǎn)化為夾緊管，則可相應(yīng)地提高操作彈性。

4.2 提高自身熱量

根據(jù)Klaus 反應(yīng)方程，HS 和氧在放熱反應(yīng)中產(chǎn)生S02，而S和S02在吸收反應(yīng)中產(chǎn)生硫。熱的我們想通過Klaus 的反應(yīng)或者通過增加氣態(tài)酸的數(shù)量來增加熱能HS 含量為92%，CO2含量為7%，CH4含量不到1.0%，因為烷烴燃燒也是一種放熱反應(yīng)，反應(yīng)方程也表明了這一點(diǎn)，其熱值CH4+202=CO2+2H0890 ki/mol遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于H2S 的總?cè)紵?，因此，可以適當(dāng)?shù)靥岣咚嵝詺怏w中的烷烴濃度，從而在酸性氣體燃燒時產(chǎn)生更多的熱。

（1）增加溶液循環(huán)量。在某些條件下，溶液流過的時間單位較少，溶液中的烴氣體越完全蒸發(fā)，缺陷就越大。因此，只要我們改進(jìn)MDEA溶液的循環(huán)，酸性氣體的碳?xì)浠衔锖勘厝粫黾印?/p>

（2）不通過閃蒸罐。因閃蒸罐的閃蒸表面無法改變含有烴的溶液的一部分不能進(jìn)入罐體的閃蒸，并由熱交換器直接分離，用于將水排入再生柱，配給酸性氣體中的烴氣體也可相應(yīng)地增加。

（3）控制溶液中甲烷含量。酸性氣體樣品分析確保酸性氣體的CH4含量在3%至4%之間，從而控制蒸汽含量。明亮的效果，如果CH4含量太低，無法達(dá)到回收單元的熱量平衡，C4含量太高，這將導(dǎo)致過度生產(chǎn)碳黑。

5 可能出現(xiàn)問題及解決辦法

5.1 MDEA富液夾帶氣體對換熱影響

MDEA 溶液中的碳?xì)浠衔餁怏w不可避免地增加，因為人的閃蒸效應(yīng)降低，因此當(dāng)MDEA 溶液進(jìn)入貧液熱交換器時，溶液的熱交換表面被降低，其熱交換效應(yīng)受到工藝中氣體共存的影響管狀的從貧富液體熱交換器輸出的豐富液體溫度應(yīng)根據(jù)106°至107°C 從4°C 降至5°C。由于影響溶液再生質(zhì)量的主要因素是溫度和壓力，再生塔中的蒸汽消耗量從目前的300 公斤/小時增加到350 公斤/小時。允許在不影響MDEA 溶液再生質(zhì)量的情況下保持再生柱的溫度。

5.2 酸氣中含烴類氣體對回收單元影響

（1）酸氣中烴含量對燃燒爐有機(jī)硫生成影響。關(guān)于燃燒爐中的有機(jī)硫的生產(chǎn)，雖然有一些系統(tǒng)因素，但很難準(zhǔn)確預(yù)測產(chǎn)量。研究了酸性氣體中二氧化碳和丙烷濃度對有機(jī)硫生產(chǎn)的影響，丙烷總量增加了1%，有機(jī)硫增加了0.8%，二氧化碳和硫增加了1.0%。有機(jī)的兩者之間有協(xié)同作用。

（2）酸氣中烴含量。對硫的產(chǎn)量和廢氣的影響：對Klaus 裝置而言，碳?xì)浠衔锸撬嵝詺怏w中的雜質(zhì)，影響工藝的選擇、硫的產(chǎn)量、能耗和排氣排放。

6 結(jié)論

隨著國家環(huán)境保護(hù)立法日益嚴(yán)格，為了滿足迅速發(fā)展的工業(yè)的生產(chǎn)需要，我們必須繼續(xù)加強(qiáng)對硫凈化技術(shù)的研究，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)和先進(jìn)的科學(xué)合作，將生產(chǎn)與目標(biāo)技術(shù)的實際應(yīng)用結(jié)合起來，為提純生產(chǎn)提供技術(shù)支持。