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到 3%～4%。由于選鉬捕收劑烴油的熔點較低(300～400℃),包覆在鉬精礦的表面,使鉬精礦在焙燒初期過熱,形成團聚,影響鉬精礦的深部氧化,導致鉬精礦氧化不徹底。當鉬精礦烴油含量超過2%(質量分數(shù))時,鉬精礦不易分散、粘稠、流動性差、鉬精礦焙燒能力大幅度下降；同時,焙燒含烴油量較多的鉬精礦,還會造成氣態(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,這些對于節(jié)能,保護環(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

1.1 超聲波除油試驗

取 30 g烘干的鉬精礦放入玻璃容器中,加入300 mL普通自來水,手工攪拌后靜置；用中科院聲學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；將沉淀的鉬精礦進行干燥后化驗分析,其結果見表 1。

表 1 超聲波除油試驗結果

1.2 馬弗爐除油試驗

取與超聲波試驗相同鉬精礦試樣 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,并對焙燒后鉬精礦試樣的油含量進行了化驗分析,結果見表 2。

表 2 馬弗爐除油試驗結果

1.3 微波除油試驗

微波干燥技術是隨著無限電工程技術的發(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的作用下,物料吸收電磁能量于內部轉化為熱。微波加熱具有加熱速度快、加熱均勻、過程易于控制、能量利用效率高等特點。

本次試驗所取樣品與超聲波試驗、馬弗爐試驗試樣相同。試樣取 4份,每份 10 g,放置陶瓷坩堝中。試驗爐為隆泰熱工 400 W試驗爐,溫度用紅外溫度測試儀測得。在不同條件下用微波對試樣進行試驗,后進行化驗分析,結果見表 3。

表 3 微波試驗爐除油結果

1.4 試驗結果對比分析

超聲波、馬弗爐、微波除油試驗結果對比見表4。

表 4 不同方式除油結果對比

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)。試驗證明,微波除油是一個較好的方法。

2 微波爐除油試驗

2.1 研制微波中試爐的思路

從對超聲波、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)在市場上的微波爐比較小,同時,物料在裝置內為靜態(tài),不能進行翻轉,和未來用微波爐連續(xù)生產差別較大；同時,微波是一項新技術,國內外尚沒有用于鉬精礦除油的報導。為了有效規(guī)避科研風險,進一步探索微波除油的規(guī)律,我們設計制造了一臺日處理鉬精礦 500 kg的微波除油設備。

2.2 微波爐的結構和技術參數(shù)

微波中試爐溫度變化為室溫至 800℃,而且物料可翻轉,微波設計為多組,進料可以調節(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,微波電磁場自上而下的寬帶饋入。

2.3 微波中試爐探索試驗

由于微波爐內溫度和鉬精礦除油關系極大,所以分別選用 7組微波、 6組微波、 5組微波進行試驗。7組微波開 30 min,爐內起火；6組微波開 60 min也起火；5組微波比較平穩(wěn),沒有起火。試樣重量 50 kg,每分鐘加料 0.8 kg,電機轉速為800 r/min。

2.4 開 5組微波除油試驗

取 8袋鉬精礦 400 kg,開 5組微波,每分鐘加料0.8 kg,中試微波爐電機轉速 800 r/min。試驗結果見表5。

表 5 5組微波連續(xù)除油試驗結果

通過紅外測溫,開 5組微波時,爐內溫度已近400℃。經(jīng)研究認為,微波除油,微波爐內溫度不應低于 350℃,也不宜超過 450℃,微波爐內溫度控制在 400℃較合適。

3 結論

用微波進行鉬精礦除油節(jié)能、高效、易于控制和操作。

鉬精礦除油對于提高鉬精礦焙燒質量,減少污染,降低成本,保護環(huán)境意義重大。

微波除油爐內溫度不能低于 350℃,以 400℃左右為宜。

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