王鶴峰,徐秋生

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司,陜西 西安 710075)

0 前言

烴油是輝鉬礦的捕收劑,在浮選過(guò)程中約 70%左右的捕收劑富集在鉬精礦中,使鉬精礦的含油量達(dá)到 3%～4%。由于選鉬捕收劑烴油的熔點(diǎn)較低(300～400℃),包覆在鉬精礦的表面,使鉬精礦在焙燒初期過(guò)熱,形成團(tuán)聚,影響鉬精礦的深部氧化,導(dǎo)致鉬精礦氧化不徹底。當(dāng)鉬精礦烴油含量超過(guò)2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),鉬精礦不易分散、粘稠、流動(dòng)性差、鉬精礦焙燒能力大幅度下降；同時(shí),焙燒含烴油量較多的鉬精礦,還會(huì)造成氣態(tài)二氧化硫濃度下降,增加了處理低濃度二氧化硫(小于 2%)的難度。

有研究表明,將鉬精礦中的烴油由 4%降至0.85%,在同樣能耗條件下,可使鉬精礦焙燒能力提高 25%,而且燒出的工業(yè)氧化鉬中的MoO2含量可降至 1.31%,甚至更低,這些對(duì)于節(jié)能,保護(hù)環(huán)境,提高鉬酸銨的浸出率,都有非常重要的意義。

1 除油試驗(yàn)

1.1 超聲波除油試驗(yàn)

取 30 g烘干的鉬精礦放入玻璃容器中,加入300 mL普通自來(lái)水,手工攪拌后靜置；用中科院聲學(xué)所自制的超聲換能器插入容器中,超聲頻率18 kHZ,電功率 250W,作用 12 min,其間用棒攪拌；樣品靜置,使其自然沉降；將沉淀的鉬精礦進(jìn)行干燥后化驗(yàn)分析,其結(jié)果見表 1。

表 1 超聲波除油試驗(yàn)結(jié)果

1.2 馬弗爐除油試驗(yàn)

取與超聲波試驗(yàn)相同鉬精礦試樣 4份,每份10 g放置陶瓷坩堝中,然后在不同溫度下(用恒溫控制)用4 000W馬弗爐焙燒25 min,并對(duì)焙燒后鉬精礦試樣的油含量進(jìn)行了化驗(yàn)分析,結(jié)果見表 2。

表 2 馬弗爐除油試驗(yàn)結(jié)果

1.3 微波除油試驗(yàn)

微波干燥技術(shù)是隨著無(wú)限電工程技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的。它是一種非常規(guī)的加熱方法,主要是在高頻電磁場(chǎng)的作用下,物料吸收電磁能量于內(nèi)部轉(zhuǎn)化為熱。微波加熱具有加熱速度快、加熱均勻、過(guò)程易于控制、能量利用效率高等特點(diǎn)。

本次試驗(yàn)所取樣品與超聲波試驗(yàn)、馬弗爐試驗(yàn)試樣相同。試樣取 4份,每份 10 g,放置陶瓷坩堝中。試驗(yàn)爐為隆泰熱工 400 W試驗(yàn)爐,溫度用紅外溫度測(cè)試儀測(cè)得。在不同條件下用微波對(duì)試樣進(jìn)行試驗(yàn),后進(jìn)行化驗(yàn)分析,結(jié)果見表 3。

表 3 微波試驗(yàn)爐除油結(jié)果

1.4 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

超聲波、馬弗爐、微波除油試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見表4。

表 4 不同方式除油結(jié)果對(duì)比

從表 4知,用超聲波、馬弗爐、微波爐均可降低鉬精礦中的油分含量。從降油效果看,微波爐最好,馬弗爐次之,超聲波最差。另外,超聲波雖在常溫就可進(jìn)行除油,但須將鉬精礦倒入水中,除油后還須再次干燥,工藝環(huán)節(jié)多,還要進(jìn)行廢水處理,不宜采取。馬弗爐在同溫度下除油效果比微波爐差,而且馬弗爐受加熱方式限制,處理鉬精礦能力較低,且不易控制和連續(xù)作業(yè)。試驗(yàn)證明,微波除油是一個(gè)較好的方法。

2 微波爐除油試驗(yàn)

2.1 研制微波中試爐的思路

從對(duì)超聲波、馬弗爐、微波爐除油效果比較,微波爐除油的方法比較好。鑒于現(xiàn)在市場(chǎng)上的微波爐比較小,同時(shí),物料在裝置內(nèi)為靜態(tài),不能進(jìn)行翻轉(zhuǎn),和未來(lái)用微波爐連續(xù)生產(chǎn)差別較大；同時(shí),微波是一項(xiàng)新技術(shù),國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有用于鉬精礦除油的報(bào)導(dǎo)。為了有效規(guī)避科研風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)一步探索微波除油的規(guī)律,我們?cè)O(shè)計(jì)制造了一臺(tái)日處理鉬精礦 500 kg的微波除油設(shè)備。

2.2 微波爐的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)

微波中試爐溫度變化為室溫至 800℃,而且物料可翻轉(zhuǎn),微波設(shè)計(jì)為多組,進(jìn)料可以調(diào)節(jié)。微波輸出功率為 21 kW,微波頻率為 2 450±50 MHZ。微波中試爐采用多口直饋能方式,微波電磁場(chǎng)自上而下的寬帶饋入。

2.3 微波中試爐探索試驗(yàn)

由于微波爐內(nèi)溫度和鉬精礦除油關(guān)系極大,所以分別選用 7組微波、 6組微波、 5組微波進(jìn)行試驗(yàn)。7組微波開 30 min,爐內(nèi)起火；6組微波開 60 min也起火；5組微波比較平穩(wěn),沒(méi)有起火。試樣重量 50 kg,每分鐘加料 0.8 kg,電機(jī)轉(zhuǎn)速為800 r/min。

2.4 開 5組微波除油試驗(yàn)

取 8袋鉬精礦 400 kg,開 5組微波,每分鐘加料0.8 kg,中試微波爐電機(jī)轉(zhuǎn)速 800 r/min。試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表 5 5組微波連續(xù)除油試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)紅外測(cè)溫,開 5組微波時(shí),爐內(nèi)溫度已近400℃。經(jīng)研究認(rèn)為,微波除油,微波爐內(nèi)溫度不應(yīng)低于 350℃,也不宜超過(guò) 450℃,微波爐內(nèi)溫度控制在 400℃較合適。

3 結(jié)論

用微波進(jìn)行鉬精礦除油節(jié)能、高效、易于控制和操作。

鉬精礦除油對(duì)于提高鉬精礦焙燒質(zhì)量,減少污染,降低成本,保護(hù)環(huán)境意義重大。

微波除油爐內(nèi)溫度不能低于 350℃,以 400℃左右為宜。

[1] 閻建偉,張文鉦.鉬化學(xué)品導(dǎo)論[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2008.

[2] 劉金軍,陳景河.微波助磨與微波助浸技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2008.