豎爐球團(tuán)配用硫酸渣生產(chǎn)實(shí)踐分析

錢國云

摘 要：我公司在設(shè)計(jì)時(shí)原料來源主要是大紅山銅礦的副產(chǎn)品鐵精礦，-200目粒級(jí)均在90%以上，所以沒有配備潤磨裝置，進(jìn)入2010年以后，由于大紅山銅礦采礦進(jìn)入低品位區(qū)，原料供應(yīng)減少；再者硫酸渣價(jià)格比鐵精礦價(jià)格低，為降低原料成本，開始采購使用硫酸渣。本文主要對(duì)我公司近年來無潤磨強(qiáng)混裝置配加硫酸渣的生產(chǎn)過程進(jìn)行探討，結(jié)合硫酸渣的特性對(duì)造球、焙燒理論進(jìn)行分析，從實(shí)踐中對(duì)操作工藝進(jìn)行控制，經(jīng)過幾年的生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)整，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，原料成本有所下降，滿足了生產(chǎn)經(jīng)營的需要。

關(guān)鍵詞：硫酸渣；造球；干燥；實(shí)踐措施

硫酸渣作為化工廠的副產(chǎn)品，是黃鐵礦經(jīng)高溫焙燒制取硫酸后的殘?jiān)?，是一種以Fe2O3為主要成分的含鐵物料，其亞鐵含量極低，呈明顯的赤鐵礦特性。云南省蒙自地區(qū)每年有80萬～100萬噸品位在48%～59%，砷在0.8%～2%，硫在1.5%～2.3%之間的硫酸渣，無法直接使用。我公司主要采購蒙自地區(qū)經(jīng)過硫酸浸泡降砷、降硫提品位后的硫酸渣，近幾年采購品質(zhì)基本穩(wěn)定在S≤1%，AS≤0.35，品位58%～62%之間，粒級(jí)要求-200目在50%以上，無顆粒狀硫酸渣，通過理論分析、配比實(shí)踐、操作工藝調(diào)整已經(jīng)能滿足生產(chǎn)要求。

蒙自地區(qū)硫酸渣與鐵精礦相比主要有以下特點(diǎn)：（1）含結(jié)晶水水分較高，達(dá)到22%～25%；（2）粒級(jí)低，-200目含量一般在50%～60%；（3）硫、砷含量較高，主要制約配比；（4）硫酸渣為黃鐵礦在沸騰爐內(nèi)氧化焙燒的產(chǎn)物，硫在焙燒過程中溢出，造成硫酸渣微孔發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu)，因而硫酸渣的持水能力及孔隙率高于磁鐵礦，導(dǎo)致成球性差。我公司在使用過程中，硫酸渣配比從5%逐步增加，達(dá)17%時(shí)豎爐跑風(fēng)、塌料嚴(yán)重，球團(tuán)成品率急劇下降，所以公司生產(chǎn)組織一直維持在10%～15%之間，既緩解了部分原料缺口也減低了原料成本。

1 硫酸渣特性分析

粒級(jí)對(duì)生產(chǎn)工藝的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）從硫酸渣的粒度組成和比表面積方面來看，硫酸渣粒度過粗，礦粉顆粒的比表面積減小，顆粒之間的接觸面積小，表面之間的分子作用力減小，不利于礦粉顆粒之間的相互作用，顆粒間毛細(xì)力現(xiàn)象形成困難，或毛細(xì)力作用得不到加強(qiáng)，對(duì)于生球質(zhì)量的改善是非常不利的。（2）由于原料粒級(jí)過粗，在生產(chǎn)控制過程中，必然導(dǎo)致膨潤土配比量的增加，生產(chǎn)成本增加，影響球團(tuán)礦品位的穩(wěn)定。（3）硫酸渣粒級(jí)過粗，物料比表面積接觸面小，相互接觸面積減小，黏接力不夠，球團(tuán)焙燒不利于固體質(zhì)點(diǎn)在高溫條件下向相鄰晶格中擴(kuò)散，再結(jié)晶困難，球團(tuán)礦的強(qiáng)度不夠。

2 對(duì)工藝影響分析

2.1 硫酸渣成球性能對(duì)造球的影響

紅山礦的鐵精礦原料較為優(yōu)質(zhì)的磁鐵礦，-200目粒級(jí)達(dá)到92%，較細(xì)的粒度有利于造球生產(chǎn)。硫酸渣的亞鐵含量極低，呈明顯的赤鐵礦特性，水分較高，達(dá)到22.08%，硫酸渣的顆粒大小、粒度組成和硫酸渣表面性能（比表面積）決定硫酸渣的成球性能，直接影響造球效果和生球質(zhì)量。硫酸渣粒度過粗，一則要造成生球強(qiáng)度變差，不利于球團(tuán)焙燒過程的進(jìn)行；二則要相應(yīng)多配膨潤土，導(dǎo)致球團(tuán)礦品位下降，要求經(jīng)過配料后的物料粒級(jí)能滿足造球要求，-200目粒級(jí)達(dá)到 80%以上。

2.2 混合料水分對(duì)造球的影響

烘干混勻后的水分直接影響造球工藝，水分過高，易造成母球相互連接，生球粒級(jí)大，容易形成大塊；水分過低，會(huì)導(dǎo)致造球水分很難跟上，母球難長大，生球強(qiáng)度不夠，粉末多。隨著我公司烘干混勻筒的效果變差，再加上操作人員的判斷水平和責(zé)任心問題，形成混合料水分波動(dòng)很大。

2.3 豎爐焙燒分析

對(duì)干燥床上球團(tuán)料層的厚度均勻性進(jìn)行試驗(yàn)。由于布料機(jī)采用往復(fù)式直線布料，往復(fù)式布料機(jī)固有入爐口料多，隨著布料小車的移入料會(huì)逐漸減少，且豎爐兩側(cè)爐膛內(nèi)的球團(tuán)料流不同步下降，經(jīng)常出現(xiàn)干燥床上球團(tuán)料層厚度不均勻的情況。干燥床上料層分布的均勻性非常重要，均勻干燥能保證球團(tuán)礦入爐后不發(fā)生爆裂，從而減少床層的流動(dòng)阻力，保障爐況順行，因此建議對(duì)豎爐操作采取少排料、勤排料的薄料層操作方式。

3 工藝管控探索和改進(jìn)實(shí)踐

（1）控制原料水分，加強(qiáng)原料配用前的水分控制，總體控制生球水分水平

①行車要認(rèn)真做好硫酸渣的抓堆脫水工作：盡量把硫酸渣在原料倉內(nèi)堆高，利用自然脫水，抓料是盡量抓高的地方，烘干崗位必須隨時(shí)掌握配料原料的水分情況，監(jiān)督行車崗位抓料堆尖，配料綜合水分控制11.5%～12.5%之間。

②崗位優(yōu)化烘干作業(yè)操作方法：掌握低溫大風(fēng)和高溫小風(fēng)運(yùn)行的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)烘干后的水分，隨時(shí)調(diào)整煤氣用量和烘干筒腰風(fēng)風(fēng)量，切實(shí)提高烘干效率，把原料烘干后的水分控制在8.5%～9.5%之間。

（2）為了解決配礦之后混合料粒級(jí)降低的因素影響，針對(duì)硫酸渣黏接力低、成球性差的特點(diǎn)，在保證球團(tuán)品位的前提下，適當(dāng)提高膨潤土的配比量，控制在2.2%～2.6%之間。

（3）由于硫酸渣有時(shí)候是不連續(xù)使用，每次開始使用時(shí)的配用按照循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行運(yùn)作，杜絕盲目大比例配用，以硫酸渣礦作為主要控制目標(biāo)來開展調(diào)整和改進(jìn)工作。

根據(jù)幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明，硫酸渣用于豎爐球團(tuán)生產(chǎn)是可行的，可以彌補(bǔ)原料不足，增加企業(yè)效益。解決好硫酸渣在生產(chǎn)中的使用對(duì)企業(yè)來說具有較強(qiáng)的戰(zhàn)略意義，在生產(chǎn)實(shí)踐中通過對(duì)配料、造球、豎爐生產(chǎn)工藝的控制和探索，降低粉化率，提高成品率，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，以達(dá)到最佳的生產(chǎn)成本狀態(tài)，同時(shí)可增強(qiáng)企業(yè)競爭實(shí)力，形成一些成熟的工藝和操作控制技術(shù)，還可取得明顯的成效和經(jīng)濟(jì)效果。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：玉溪紅山球團(tuán)工貿(mào)有限責(zé)任公司）