辉钼精矿悬浮态焙烧试验研究

论文摘要

传统的辉钼精矿焙烧工艺均在堆积态下完成传热与反应,生产规模小,焙烧时间长、生产能耗大、产品质量不够高,为降低生产成本,扩大单机产能,提高产品质量和生产过程的稳定性,论文提出了“两段式”焙烧新工艺,并分别以两种理化性质差异较大的辉钼精矿为原料,在自行设计的预反应装置上着重研究了辉钼精矿的预反应过程。论文首先分析了原料的物理化学性质,在模拟悬浮态下研究了两种不同辉钼精矿的焙烧特性,为半工业化悬浮态焙烧提供了必要的工艺参数。在此基础之上进行了半工业化试验研究,探索出两种辉钼精矿的最佳悬浮态焙烧工艺参数,并对两种辉钼精矿工艺参数的差异性进行了分析。得到了以下主要结论:（1）A矿中MoS2属于3R型,其中的MoS2以鳞片状结构存在;B矿中的MoS2属于2H1型,其中的MoS2以层状结构存在;（2）热分析结果表明:A矿脱硫反应的温度在480℃～650℃之间,B矿脱硫反应的温度在650℃～750℃之间。（3）辉钼矿焙烧脱硫量主要受温度、时间和气氛的影响,残硫量随温度升高、时间延长或氧含量增大而降低。时间是主要影响因素,其次是温度,氧含量的影响作用在低温和较短焙烧时间时较为明显;在氧含量高于9%时,其对脱硫反应的影响很小;（4）钼焙砂中的钼以MoO2和MoO3以及钼酸盐等物相形态共存,反应过程中首先生成MoO2,再进一步氧化生成MoO3。在低氧含量、较短焙烧时间的情况下以MoO2为主,在高氧含量和较长焙烧时间的条件下以MoO3为主;只有在MoS2含量减少到一定程度之后,MoO3才会大量生成;（5）在半工业化预反应装置中分别对A矿和B矿完成了连续性焙烧试验,探索出两种矿物的较优工艺参数控制范围。对于A矿:悬浮炉温度宜控制在550～630℃之间,氧含量≥8%;B矿:悬浮炉温度宜小于780℃,氧含量≥8%。在上述条件下,A矿可以实现60%以上的脱硫率,B矿可以实现50%以上的脱硫率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 概述
• 1.1 钼及辉钼精矿简介
• 1.2 辉钼精矿氧化焙烧理论研究现状
• 1.2.1 辉钼矿氧化焙烧时的各种反应过程
• 1.2.2 反应动力学机理及影响因素
• 1.3 辉钼精矿氧化焙烧工艺现状及发展趋势
• 1.3.1 回转窑焙烧焙烧工艺
• 1.3.2 多膛炉焙烧工艺
• 1.3.3 流态化焙烧工艺
• 1.3.4 其它焙烧方法
• 1.3.5 辉钼精矿氧化焙烧工艺的发展趋势
• 1.4 课题研究的背景、目的和意义
• 1.5 课题研究的主要内容
• 2. 试验原料及仪器设备
• 2.1 原料的物理化学性质分析
• 2.1.1 含油水率及粒度分布
• 2.1.2 原料的化学组成
• 2.1.3 原料的微观形貌
• 2.1.4 原料的热分析
• 2.2 仪器、设备及试剂
• 2.3 钼和硫的化学分析方法
• 2.3.1 钼的测定方法
• 2.3.2 硫的测定方法
• 3. 钼精矿模拟悬浮态焙烧试验
• 3.1 悬浮态试验原理及装置
• 3.2 A矿的模拟悬浮态焙烧试验
• 3.2.1 试验方法和试验方案
• 3.2.2 氧含量对A矿焙烧效果的影响
• 3.2.3 焙烧时间对A矿焙烧效果的影响
• 3.2.4 温度对A矿焙烧效果的影响
• 3.2.5 A矿正交试验的结果分析和选优
• 3.3 B矿的模拟悬浮态焙烧试验
• 3.3.1 试验方法及试验方案
• 3.3.2 焙烧时间和焙烧温度对B矿焙烧效果的影响
• 3.5 小结
• 4. 辉钼精矿半工业化试验研究
• 4.1 半工业化试验的主要内容
• 4.2 探索性试验及试验装置的设计与优化
• 4.3 辉钼精矿焙烧试验
• 4.3.1 试验操作流程
• 4.3.2 B辉钼精矿焙烧试验
• 4.3.3 A矿焙烧试验
• 4.4 半工业化试验结果及分析
• 4.4.1 不同焙烧温度下B矿焙烧效果的分析
• 4.4.2 不同焙烧温度下A矿焙烧效果的分析
• 4.5 两种不同辉钼精矿焙烧工艺参数的差异性分析
• 4.6 小结
• 5. 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士研究生学习阶段的研究成果