專利名稱：煉鉬及其綜合利用的制作方法
(一)本發(fā)明屬于鉬質(zhì)金屬領(lǐng)域的新技術(shù)方法。
(二)現(xiàn)有技術(shù)通常用反射爐，回轉(zhuǎn)爐，多層爐，沸騰爐等先將鉬精礦焙燒氧化脫硫。由于鉬精礦焙燒溫度(約為600-700度)與三氧化鉬的熔點(diǎn)(795度)接近，如果焙燒溫度過(guò)高，焙燒的鉬精礦熔融粘結(jié)，阻礙焙燒過(guò)程正常進(jìn)行。而且三氧化鉬在約600度升華，到1155度完全升華。長(zhǎng)期以來(lái)，惟恐焙燒的鉬精礦粘結(jié)和三氧化鉬的升華。所以將焙燒的溫度控制在較低的范圍內(nèi)。鉬精礦中其它雜質(zhì)熔點(diǎn)有的很高(如二氧化硅為1730度，三氧化二鋁為2040度，氧化鈣為2570度，氧化鎂為2800度)。所以即使將焙燒溫度提高到1150度，三氧化鉬仍然與其它雜質(zhì)處于固態(tài)混合，三氧化鉬并不能順利充分升華。這樣，焙燒后的鉬精礦，需要再次加工處理，才能取得高純度的三氧化鉬。
現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明同類專利有關(guān)文件都可以檢索到，(三)本發(fā)明的目的，是創(chuàng)造一種能一次性地取得高品位的三氧化鉬并連續(xù)性地綜合利用，煉出鉬質(zhì)金屬的新技術(shù)方法。
(四)本發(fā)明的內(nèi)容(1)以新穎的構(gòu)思，創(chuàng)造共同內(nèi)容和多種形式的鉬精礦熔煉爐。共同內(nèi)容是用氧氣(或空氣)，把鉬精礦噴入熔煉爐內(nèi)，以方程MoS2+3.5O2＝MoO3+2SO2+266200卡進(jìn)行反應(yīng)。利用其自身反應(yīng)的熱量，必要時(shí)，用煤氣或電力補(bǔ)充熱量。并按鉬精礦的成份和熔點(diǎn)，決定熔煉溫度，一般應(yīng)達(dá)到1450-1500度以上或以下，使鉬精礦融化成流動(dòng)性良好的液體(或加助溶劑)。于是，一方面，MoS2在高溫下充分氧化脫硫;另一方面，MoO3在高溫下充分升華，然后冷凝收集;再一方面，雜質(zhì)成液態(tài)排出爐外。
這是運(yùn)用量變與質(zhì)變規(guī)律，從中溫(約700度)到高溫(約1500度)，使鉬精礦從固態(tài)的質(zhì)變成液態(tài)的質(zhì)，從焙燒方法改成熔煉方法，從而在生產(chǎn)技術(shù)上也引起一次質(zhì)的飛躍，使本發(fā)明與其它技術(shù)相比具有“突出的實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和顯著進(jìn)步”。
多種形式本發(fā)明使用的鉬精礦熔煉爐的形式，可采用氧氣-煤氣-頂吹，底吹，側(cè)吹，對(duì)吹，復(fù)吹等等。
此外，本發(fā)明又創(chuàng)造一種新穎性的鉬精礦熔煉爐，其要點(diǎn)如下1.一股氧氣或空氣將鉬精礦從爐頂噴入爐內(nèi)，使鉬精礦處于粉狀的懸浮狀態(tài)，以最大的立體表面積與氧氣接觸脫硫燃燒，利用鉬精礦和空氣反應(yīng)自身產(chǎn)生的熱量，可將爐溫提高到700度以上。
2.另一股氧氣(或空氣)和煤氣，從爐腰側(cè)面噴入爐內(nèi)。頂吹與側(cè)吹兩股氣流相遇呈旋浮狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，這兩股氣流會(huì)合產(chǎn)生的熱量，可使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到所需的1450度到1500度左右的高溫有余。
3.經(jīng)融化的液體和升華的氣體，下流到中間層，再?gòu)?qiáng)化溫度和壓力，噴入底層。最終使三氧化鉬充分升華成氣體，從底層的出氣口逸出。雜質(zhì)充分融化成流動(dòng)性良好的液體沉淀(可加助溶劑)，經(jīng)底層的出渣口排出。這樣，兩相分離。
本發(fā)明可稱為氣(體)液(體)分離法，一次性地制造高品位三氧化鉬的新技術(shù)。
(2)由于自爐中排出的是約1500度左右的高溫氣體，必須冷卻到600度以下，才能使三氧化鉬凝固成固體。所以要用余熱鍋爐吸收其熱量，產(chǎn)生的蒸氣可發(fā)電，然后用于供熱。
(3)又由于爐中排出的是濃二氧化硫，可以經(jīng)觸媒直接回收做硫酸，增加產(chǎn)值，保護(hù)環(huán)境。
(4)高品位的三氧化鉬，可以直接還原成金屬鉬或鉬合金。
本發(fā)明的鉬精礦熔煉爐;余熱鍋爐;發(fā)電機(jī)組;氣體過(guò)濾器;硫酸和錸的回收裝置;還原成金屬鉬和鉬合金的設(shè)備等等，是一個(gè)整體工程。如果不用余熱鍋爐冷卻高溫三氧化鉬氣體，使之到600度以下，不能凝固成固體收集。如果沒(méi)有氣體過(guò)濾器，三氧化鉬外漫，導(dǎo)致產(chǎn)品落空。濃二氧化硫如不加回收，會(huì)毒害生物，為環(huán)境保護(hù)法所不許。所以，本發(fā)明整體的各個(gè)部分之間，需要綜合平衡和系統(tǒng)控制。否則，過(guò)程不能正常進(jìn)行。
(五)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果。
(1)低品位的鉬精礦(小于45%鉬)，再選礦要提高1%精礦含鉬量通常要多損失1%的鉬的回收率。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，可以用低品位的鉬精礦，經(jīng)熔煉后一次性地成為高品位的三氧化鉬。
(2)輝鉬礦中常有伴生的金屬礦物，如銅，鐵，鎢，以及鉀，鈉等，用其它方法很難除去。而用本發(fā)明的方法處理，使二硫化鉬氧化成三氧化鉬升華成氣體，其它金屬呈液體渣子排除。所以本發(fā)明可謂“火法選礦”，對(duì)于某些含鉬低(16-35%)含銅多(7%)的鉬精礦用本發(fā)明的氣液分離法，兩全其美。
(3)作為制造純?nèi)趸f，過(guò)去焙燒后的鉬精礦，用水法冶金處理，加工費(fèi)就要3000元/噸以上。如果用電熱法將焙燒后的鉬精礦加熱，又需消耗成千度電力，再使三氧化鉬升華，而渣中仍殘留一定的鉬，需反復(fù)提取。用本發(fā)明制造，消耗的氧氣和煤氣等加工費(fèi)，可以用發(fā)電和回收硫酸等抵消有余。
(六)本申請(qǐng)人認(rèn)為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好方式(1)本申請(qǐng)人有小型的模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備，圖紙，數(shù)據(jù)，訣竅(know-how)，可在技術(shù)轉(zhuǎn)讓中提供，從而保證了本發(fā)明以最好方式實(shí)現(xiàn)。
(2)本發(fā)明在既有的現(xiàn)代化鉬質(zhì)金屬工廠中，原有工程技術(shù)人員就可進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，工人就可學(xué)會(huì)操作。
(3)本發(fā)明最好用氧氣，不用空氣，因?yàn)榭諝庵泻?0%的氮?dú)猓饺晃諢崃?，?shì)必要增多煤氣加熱量。并且，所出產(chǎn)的二氧化硫濃度很低(1-2%)，不便直接回收成硫酸。
(4)本發(fā)明不希望用空氣煤氣或半水煤氣，因?yàn)槠渲泻獨(dú)饬扛?。也不希望用焦?fàn)t煤氣，液化氣，乙炔以及油類。因?yàn)槠渲械奶細(xì)浠衔?CmHn)會(huì)分解成游離碳素，從而污染三氧化鉬的純度。
(5)本發(fā)明所使用的鉬精礦中，對(duì)于磷，砷，鉛，汞等雜質(zhì)，應(yīng)按所出產(chǎn)的三氧化鉬要求的純度，加以控制，因?yàn)樗鼈兌际菗]發(fā)性物質(zhì)。
(6)本發(fā)明最好使用電濾器，即可將三氧化鉬的收集率達(dá)到98-99%。如果使用旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器，需要耐溫和耐酸材料。
(七)本發(fā)明的整體示意圖如下
權(quán)利要求
1.本發(fā)明構(gòu)思設(shè)計(jì)的鉬精礦熔煉爐的特征是1.1鉬精礦-氧氣-煤氣可以從上部，或中部，或下部，或復(fù)合吹煉。1.2又一種爐型是1.2.1一股氧氣(或空氣)將鉬精礦從爐頂噴入，以MoS2+3.5O2=MoO3+2So2+266200卡反應(yīng)，用自身發(fā)生的熱量氧化，脫硫。1.2.2另一股氧氣(或空氣)-煤氣從爐腰側(cè)面噴入爐內(nèi)燃燒。1.2.3這頂部與側(cè)部二股氣流相遇，成為旋浮狀態(tài)運(yùn)動(dòng)。1.2.4同時(shí)，這兩股燃燒氣流的熱量，可以將爐內(nèi)溫度提高到1450-1500度以上或以下，以所需要的熔煉溫度而定。1.2.5從而，將雜質(zhì)熔化成液體，MoO3升華成氣體。1.2.6這些液體和氣體往下流動(dòng)到中間層，又增強(qiáng)溫度和壓力，噴入到爐底層。1.2.7最終使MoO3充分升華成氣體與SO2氣體，逸往爐外；雜質(zhì)充分熔化成流動(dòng)性良好的爐渣(可加助熔劑)，排出爐外。這樣，造成MoO3充分升華的氣體和雜質(zhì)充分熔化的液體，兩相分離，一次性的制造出高品位的三氧化鉬。
2.基于獨(dú)立權(quán)利要求1.，自爐中排出的高溫氣體，必須冷卻到600C度下，才能使升華的三氧化鉬凝成固體收集，所以用鍋爐吸收其熱量，并利用其余熱生成蒸汽發(fā)電。
3.基于獨(dú)立權(quán)利要求1.，自爐中排出的是濃SO2，所以用回收裝置，直接經(jīng)觸媒生成硫酸(H2SO4)。
4.基于獨(dú)立權(quán)利要求1.，自爐中排出的純?nèi)趸f，可以直接還原成金屬鉬或鉬合金。
5.基于獨(dú)立權(quán)利要求1.，自爐中排出的爐渣中，鉬含量近乎沒(méi)有，無(wú)需再作回收鉬的其它處理。
全文摘要
本發(fā)明屬于鉬質(zhì)金屬領(lǐng)域的新技術(shù)方法。本發(fā)明構(gòu)思出新穎的鉬精礦熔煉爐，用氧氣(或空氣)將鉬精礦噴入爐內(nèi)，反應(yīng)方程為MoS
文檔編號(hào)C22B34/34GK1075754SQ9111166
公開日1993年9月1日 申請(qǐng)日期1991年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月21日
發(fā)明者馮亦初, 王一平, 馮青青 申請(qǐng)人:馮亦初, 程瑞荃, 馮青青