在一些地方锰矿区锰银资源较为丰富,但是很难通过选矿得到精矿,直接氰化浸出的效果也不明显,银的浸出率只有20%左右。后通过实验采用回转窑氯化焙烧后,银的浸出率可达到88.54%,极大地提高了企业的经济效益。
回转窑在使用过程中存在一些列问题,影响回转窑的效率,尤其是回转窑内衬,它不仅是保证回转窑正常生产的基础,更是保障回转窑使用寿命的防弹衣。回转窑内衬的主要作用是保护筒体不受高温气体和高温物料的损害。在实际生产中,由于窑内气体温度比物料温度高,回转窑每转一圈,窑内衬表面会收到周期性的热冲击,温度变化幅度约150℃,窑内衬10~20mm表层内产生热应力,同时受到旋转产生的径向和轴向机械应力以及焙烧物料的冲刷磨损,尤其是当窑内形成局部高温时,高温区热表面层状剥离使内衬脱落,造成塌窑,导致计划外停窑检修,氯化焙烧中产生CL,在高温高湿环境中产生氯酸,进一步加剧侵蚀粉化回转窑内衬,并缩短回转窑内衬的使用寿命,因此优化氯化焙烧回转窑内衬势在必行。
1氯化焙烧工艺存在的问题
由精矿配料送来的混合料通过料斗送入回转窑内氯化焙烧,混合料在回转窑内还原性气氛中的停留时间为30~60min,焙烧温度为780±50℃,其发生如下反应;
2C+O2=2CO
Ag-MgO2+CO=Ag+Mgo+CO2
2Ag+2NacL+SO2+O2=2AgCL+Na2SO4
在上述生产过程中产生含AgCL的气体,在高温高湿环境以生产氯酸。传统回转窑采用环砌耐火砖内衬,其主要优点是易砌易拆、抗扭矩性能好,但环缝是直通缝,抗含CL气体的能力较弱,易受氯盐腐蚀,造成局部耐火材料损坏导致回转窑砌体垮塌,被迫停窑,作业率低。另外若简单地在内衬内设置由钢材制成的锚固件,钢材与浇注料内衬热胀冷缩系数不一致,容易产生裂缝,氯酸易沿内衬的缝隙渗入到窑衬的内部,加剧回转窑内衬粉化,回转窑内衬长期处于这种工作环境,会导致窑内衬逐渐由厚变薄,甚至完全脱落,窑体局部出现红窑现象。而氯酸在600℃高温下会进一步腐蚀回转窑的筒体,降低回转窑筒体的强度,可能产生筒体断裂事故,造成更大的损失。因此氯化焙烧回转窑内衬不仅是保证回转窑正常生产的基础,更是保障回转窑使用寿命的防弹衣。
一:氯化焙烧回转窑耐火材料的选择
(1)耐火材料应具备的特点
氯化焙烧工艺导致窑内衬损坏的主要因素有机械应力、热应力和化学侵蚀,随着窑型、操作、窑衬在窑内不同位置以及火焰、窑料和窑筒体在运转中的变形状态,衬里承受的各种应力也不同。为了减轻对窑内衬和筒体的侵蚀,提高运转率,回转窑内衬的耐火材料应具备如下特点:
① 耐高温。能够长期在800℃左右的高温环境下运行。
②高强度和优良的耐磨性。耐火材料需要具有一定的机械强度,能够承受高温时的膨胀应力及回转窑壳体变形产生的应力。
③ 良好的化学稳定性和热稳定性。能够阻止烟气中化学物质的腐蚀,而且能承受交变热应力。
④ 受热膨胀稳定性好。回转窑壳体的热膨胀系数虽然大于回转窑耐火材料的热膨胀系数,但是壳体温度一般为150~300℃,而耐火材料承受的温度一般在800℃左右,这样可能会导致耐火材料比回转窑壳体的热膨胀要大,故容易脱落。
⑤ 气孔率低。气孔率高会导致烟气易渗入耐火材料,进而侵蚀耐火材料。