中盐株化硫酸厂工艺和节能改造总结

正中盐湖南株洲化工集团有限公司(以下简称中盐株化)原有2套100 kt/a硫铁矿制酸装置,均采用一转一吸工艺。2012年,因其中1套装置干吸塔腐蚀严重及转化器报废,2套硫铁矿制酸装置在废热锅炉后合并为1套,2台焙烧炉及废热锅炉一开一备。2011年以来,焙烧炉开始按一定比例掺烧七水硫酸亚铁。但随着掺烧比例的增加,焙烧炉温度偏低,蒸汽产量随之下降,因此掺烧比例受到限制。中盐株化还有1套160 kt/a冶炼烟气制酸装     

氧化铝真空碳热还原—氯化法炼铝的工艺研究

本文采用金属铝直收率、物料失重率、X射线衍射与扫描电子显微镜、能谱仪等手段与方法,研究了真空条件下氧化铝碳热还原温度、氯化铝升华速率、物料配比、碳热与氯化时间以及添加剂对氧化铝碳热还原-氯化法炼铝工艺的影响。研究结果表明,在50~100 Pa时,碳热还原及氯化温度不高于1763 K,控制无水氯化铝升华速率在0.32 g/min以下,石墨还原剂与氧化铝摩尔比为3∶1,碳热还原时间为40 min,碳热-氯化时间为40~50 min,物料不熔融、氯化铝升华孔不堵塞将有利于碳热-氯化过程的顺利进行。在1713~1723 K时,石墨与氧化铝摩尔比为4∶1,添加10.0%Fe2O3后,金属铝直收率达72.09%;1753~1763 K时,添加2.5%~15.0%SiO2后,金属铝直收率与物料失重率均明显低于不添加者,对该法炼铝过程不利;1753~1763 K时,石墨与氧化铝摩尔比为4∶1,添加10.0%TiO2后,金属铝直收率达82.38%,该金属铝的纯度达94.67%以上。此研究为真空碳热-氯化法从铝土矿中提取金属铝工艺提供了很好的实验依据。     

碳热氯化歧化法炼铝的热力学分析

用碳热氯化歧化法对从含铝原料中炼铝过程进行了热力学分析,该过程分为三个步骤:首先,固态AlCl3在低温下升华得到AlCl3或Al2Cl6气体,升华气体经导气管进入高温反应器内;其次,Al2Cl6可能直接参与碳热氯化反应,也可能分解得到AlCl3气体,AlCl3再参与碳热歧化反应生成低价氯化铝AlCl;最后,AlCl在低温区歧解得到金属铝与AlCl3气体。实验结果表明:在12Pa~50Pa,353K~363K条件下,低温时固态AlCl3升华,得到的是Al2Cl6气体,而非AlCl3气体;升华得到的Al2Cl6气体进入高温区,在10Pa~100Pa,560K~615K时发生分解得到AlCl3气体;AlCl3气体参与了碳热氯化反应,而非Al2Cl6气体参与碳热氯化反应。     

两段浸出锡冶炼烟尘中Zn、Cd与Cl的研究

富含Zn、Cd和Cl的锡冶炼烟尘,直接返回熔炼对粗锡直收率与质量会有十分不利的影响,所以在返回熔炼前需要进行预先除杂。试验通过两段浸出的方式分别脱出烟尘中的Zn、Cd和Cl三种杂质。结果表明,在优化试验条件下,一段水溶段有90.82%的Cd、95.78%的Cl和39.68%的Zn被浸出;再经二段硫酸浸出,Zn综合浸出率达79.83%,Cd综合浸出率达99.31%,Cl综合浸出率达96.02%。     

氧化铝真空碳热还原-氯化工艺中二氧化钛的行为分析

在不同温度下氧化铝真空碳热还原和氯化反应的过程中,利用XRD、SEM和EDS检测手段分析TiO2的行为。在制备材料时,Al2O3和C的摩尔比为1：4,并添加10%TiO2和过量的AlCl3。结果表明,TiO2从锐钛矿型转化为金红石型后与C反应生成TiC。在1763-1783K的温度区间,在残渣和冷凝物中没有发现Ti和Al的化合物。生成铝的纯度达到98.35%,且TiO2不参与氧化铝真空碳热还原和氯化过程。     

氮气底吹透气砖在铜阳极炉上的应用

介绍了氮气底吹透气砖在铜阳极炉上的应用实践,总结了透气砖日常检查维护、更换的方法,对生产中延长透气砖使用寿命的办法及透气砖在阳极炉的安装位置做了初步探讨。     

稀氧燃烧技术在铜阳极精炼炉上的应用

稀氧燃烧技术在铜阳极精炼炉上的应用结果表明,稀氧燃烧产生的烟气量约为煤气燃烧烟气量的22.4%,每吨阳极铜的能耗由应用前的大于88kgce降低至42kgce。稀氧燃烧技术对铜水提温较快,加速了氧化脱硫作业,炉内温度调整灵活、迅速,还原结束铜水温度达到1 190℃以上,满足阳极板正常浇铸的需要。     

Fe2O3在氧化铝碳热还原-氯化法炼铝过程中的行为分析

在中真空(15~100 Pa)、993~1723 K下,采用X射线衍射、扫描电镜及能谱仪等分析手段对Fe2O3在氧化铝碳热还原及氯化过程的行为以及Fe2O3的添加量对产物金属铝的直收率的影响进行了研究。结果表明:在碳热还原过程中、不通入氯化铝气体时:当温度低于1273 K,Fe2O3逐渐与C反应生成Fe;当温度处于1273~1473 K之间,Al2O3发生晶型转变;当温度处于1473~1623 K之间,有Fe3C生成;当温度处于1723 K,由于生成的Fe3C与剩余的Fe形成熔体,包裹Al2O3与C,使Al2O3与C反应生成大量的Al3C4及Al4O4C。通入氯化铝发生氯化反应后,此时有金属铝生成,并且在冷凝物中未发现含Fe物质。在1723 K下,物料中添加适量的Fe2O3可以降低氧化铝真空碳热还原反应的温度,提高反应的速率从而提高铝的产率。     

稀氧燃烧节能技术在铜冶炼生产中的应用

铜阳极精炼炉采用稀氧燃烧取代传统的煤气燃烧,完全消除了煤气燃烧存在的安全隐患:采用稀氧燃烧同时增加布袋收尘,提高了烟尘中金属铜的回收率,有效解决了烟气达标排放问题;双燃料切换模式,避免了燃料供给受外界因素的影响,确保冶炼生产过程的连续性和稳定性。