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粗制硫化鋇的高溫浸泡

文檔作者：陳中粱文檔來(lái)源：昆化蔓團(tuán)(實(shí)業(yè))公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年09月06日
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無(wú)機(jī)鹽工業(yè)
粗制硫化鋇的高溫浸泡
陳中粱
(昆化蔓團(tuán)(實(shí)業(yè))公司，昆山21 5300)
f 摘要 高溫粗制硫化鋇不經(jīng)冷卻直接進(jìn)行水浸泡的原理車(chē)lj實(shí)踐
關(guān)鍵櫥希佬酆攫取 援
1 粗鋇浸泡
在鋇鹽生產(chǎn)中，制作粗硫化鋇是個(gè)共
同的工序，由于粗制品不純及固體物料難以
輸送和進(jìn)一步反應(yīng)的條件困難等原因，粗鋇
還必須制取其水解化臺(tái)物的水溶液：
2BHS+ 2H ()一Ba(SH)2+ Ba(OH)
為方便起見(jiàn) 以下稱(chēng)其水解化臺(tái)物的水
溶液為硫化鋇溶液
而目前粗制品生產(chǎn)均采用重晶石與白煤
高溫煅燒還原而得：
SO{t4(、 __ Ba 4( (J^
由于反應(yīng)溫度高．粗硫化鋇的出料溫度
達(dá)iO00 C以上，這些高溫物料如立即入水浸
泡將會(huì)產(chǎn)生大量水蒸汽，由水蒸汽攜帶的硫
fLO,I粉塵彌漫在車(chē)間內(nèi)，粘附于地面、墻壁，
使操作環(huán)境變得十分惡劣，并在下料管和拔
管內(nèi)很快形成牢固結(jié)垢物，造成堵塞使生
i 中斷 因此，鋇鹽廠在制造硫化鋇溶液時(shí)，
均采用先冷卻粗鋇再人水浸泡的工藝，這樣
呵使乍產(chǎn)環(huán)境大為改善，同時(shí)也消除了堵塞
F料管及拔風(fēng)管的危害一使浸泡工序得以正
常運(yùn)行
粗鋇冷卻有自然冷卻和機(jī)械換熱冷卻=
種方法：現(xiàn)代生產(chǎn)均采用處理量大而占地面
口 曰
： 皿
。
瓴備
／ 、
積相對(duì)較小的機(jī)械冷卻法 其中水淋式冷卻
轉(zhuǎn)筒是應(yīng)用最廣泛的一一種；一個(gè)年產(chǎn)]5000
噸粗鋇的冷卻裝置占地面積約為80m： 配備
電機(jī)功率為7kw；另外，每小時(shí)耗用40噸冷
卻水，由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的原因，這些冷卻水不
予回收，成為廢水排敏
為了提高浸泡工序的收率，粗鋇制造J
一一方面改進(jìn)授泡機(jī)械一提高其性能，另一方面
不惜耗用大量蒸汽提高浸取水溫，規(guī)定水溫
為ZO C至80 C或更高
高溫的粗鋇需用水冷卻，浸泡用水又要
耗用蒸汽加熱至高溫，這種既浪費(fèi)資金又浪
費(fèi)能源的矛盾做法是當(dāng)前粗鋇浸泡工藝的_一
個(gè)缺陷。如何使高溫粗鋇直接進(jìn)入浸泡器一又
不影響生產(chǎn)、不污染環(huán)境，為此，昆山化工(集
團(tuán))公司舶工程技術(shù)人員于92年5月在浸泡
工序上設(shè)計(jì)r一套粗鋇高溫程泡工藝并制作
r有關(guān)裝置，于93年5月投人運(yùn)行
2 工藝原理
為了保證生產(chǎn)正常進(jìn)行一必須解決租鋇
高溫浸泡時(shí)蒸汽和硫化鋇粉塵污染環(huán)境及F
料管堵塞、拔風(fēng)管中結(jié)垢而影響生產(chǎn)的問(wèn)題
2．1 結(jié)垢原因
1 000C左右的粗鋇進(jìn)入浸取器時(shí)。局部
f v
．J
．
u
，
一
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第5期 無(wú)機(jī)鹽工業(yè) 41
溶液沸騰．產(chǎn)生的水蒸汽高速?zèng)_起·并帶著許
多粗鋇中的粉狀微粒附著于蒸汽所接觸的低
溫器壁上，微粒中的硫化鋇與水汽降溫所產(chǎn)
生的水滴發(fā)生反應(yīng)，生成硫氫化鋇與氫氧化
鋇，并在以后進(jìn)一步與空氣緩慢反應(yīng)，生成了
以碳酸鋇為主的結(jié)垢物。
經(jīng)實(shí)樣分析，每100克結(jié)垢成分如下：
水溶性鋇【以BaS計(jì) ．0_27g
酸溶性鋇(以BaCO 計(jì)) 39．65g
酸不溶物 j0．ug
干燥失重 9．9g
2 2 消除結(jié)垢的方法
結(jié)垢形成的主要原因是攜帶粗鋇粉塵的
水汽在器壁上冷凝所致，如果水汽為過(guò)飽和
的干燥狀態(tài)，且器壁物料溫度在i00 C以上·
則粉塵不會(huì)附著在器壁上，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生
硫化鋇粉塵的水化反直 為此，對(duì)粗鋇下料浸
泡裝置重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，并相應(yīng)改進(jìn)了操作方
法。
a．撤去了水淋式冷卻轉(zhuǎn)筒及粗鋇輸送
機(jī)，將浸泡器直接置于硫化鋇還還原轉(zhuǎn)爐之
下，使出料距離縮至最短．該廠為o．9m；
b．浸泡器下料區(qū)設(shè)密封罩．以保證高溫
粗鋇進(jìn)人浸泡器所產(chǎn)生的水汽及粉塵只能沿
下料管進(jìn)人轉(zhuǎn)爐，而不會(huì)到處彌漫；
c．轉(zhuǎn)爐出料口與浸泡器密封罩之間用
下料管連接，下料管應(yīng)垂直或接近垂直，并有
足夠的截面．并且下料管與轉(zhuǎn)爐出料口、密封
罩之間必須密閉連接，保證空氣或水汽不會(huì)
進(jìn)出；
d 操作上加強(qiáng)對(duì)下料口的監(jiān)視，防止由
于大塊物料等意外原因造成物料堆積，防止
大量高溫粗鋇瞬時(shí)瀉人浸泡器而產(chǎn)生過(guò)量高
壓蒸汽，發(fā)生水、料飛濺，阻塞下料；
e 定期清理浸泡器密封罩器壁，防止形
成過(guò)量結(jié)垢而影響下料。
采用上述工藝及操作法后，高溫粗鋇可
直接進(jìn)人浸泡器，粗鋇所帶的大量顯熱大部
分耗用于浸泡液產(chǎn)生溫升．小部分成了所產(chǎn)
生的水汽的潛熱 經(jīng)實(shí)測(cè)，溶液溫升達(dá)1 6℃ 一
高溫粗鋇熱量的90 左右被吸收，另外平均
每秒產(chǎn)生o．o07kg水汽，這部分水汽以
0．26m／s的流速通過(guò)下料管進(jìn)人轉(zhuǎn)爐，最后
隨轉(zhuǎn)爐氣體一起經(jīng)煙囪排出。水汽在下料管
中接觸到的物料溫度為i000 C，F(xiàn)料管壁溫
為650'C．因此變成干燥的過(guò)熱蒸汽，不會(huì)產(chǎn)
生附壁及結(jié)垢現(xiàn)象。
3 裝置簡(jiǎn)介
粗鋇的高溫浸泡裝置主要由下料管、密
封罩、水封板和浸取器組成(見(jiàn)圖1)，其中下
料管不僅要與下料口、密封罩間密閉連接，在
結(jié)構(gòu)上還必須考慮裝拆方便，水封板必須進(jìn)
入液面達(dá)一定深度，以達(dá)到液封的目的，使密
封罩內(nèi)水汽不能外泄
1 轉(zhuǎn)爐下料口2 下料管
3 密封罩4 水封板5 浸取器
圖1 粗鋇高溫浸泡裝置
4 運(yùn)行情況
粗鋇高溫浸泡裝置自93年5月起運(yùn)行
至今正常，具有節(jié)水、節(jié)電、設(shè)備少、浸取效率
高的優(yōu)點(diǎn)．并能改善爐內(nèi)氣氛，提高礦石轉(zhuǎn)化
率．另外，由于密封和無(wú)水淋，環(huán)境也大為改
善。
(下轉(zhuǎn)第45頁(yè))
／
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第5期 無(wú)機(jī)鹽工業(yè)
嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)制度，確保養(yǎng)護(hù)時(shí)間、溫度、濕
度t使MgC1 2與MgO充分反應(yīng)完全。
也可用部分或全部由其他拌和劑代替
MgC1 z，從根本上解決問(wèn)題。
再者，添加適量改性劑，冷熱噩成型，進(jìn)
行必要的表面處理對(duì)解決返鹵問(wèn)題也有很好
的效果。
根據(jù)我們的實(shí)踐，只要做到了上述幾點(diǎn)，
盡管制品質(zhì)量還不能達(dá)到很盡人意的地步
但卻有很明顯的提高。
參考奠獻(xiàn)
1 耐巽怕等一《肢凝材料 ．同濟(jì)大學(xué)出版社． 9§o
2 王梅慕等，《新型建筑材輯 Io—l9罾3
3 談士貴 新型建筑材辯》，】，l992
4 張興福，t新型建筑材料 ．3，1994
(收隔日期1994 11 251
(上接第41頁(yè))
運(yùn)行具有以下優(yōu)點(diǎn)：
4、1 運(yùn)行正常
設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)，從未發(fā)生過(guò)結(jié)垢堵塞下
料管等問(wèn)題，但下料管口周?chē)鞅谏享毝ㄆ?
清理，運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)須每月清理一次，每次約1小
時(shí)，即可保證下料正常。
4．2 浸取效果好
由于高溫租釩直接進(jìn)入水中，以前難
浸出的大粒粗領(lǐng)會(huì)急劇降溫而爆裂粉碎，同
時(shí)水溫升至微拂，使浸取收率和浸泡液旅度
都有明顯的提高，中問(wèn)分析證明．授泡殘整含
量從1，百降至0．5 o~以下，同時(shí)，梗泡液以
BaS計(jì)的濃度從13了g／l提高到145g／1以上，
為氯化鋇的生產(chǎn)打下了節(jié)約鹽酸和蒸汽的基
礎(chǔ)。
4．3 簡(jiǎn)化設(shè)備，減少故障
高溫浸取取消了一臺(tái)水淋式冷卻轉(zhuǎn)筒和
一臺(tái)粗鋇輸送機(jī)，減少了占地面積約70m ；
上述二臺(tái)設(shè)備工作條件惡劣．故障率較高，一
旦斷水將損壞冷卻轉(zhuǎn)筒和輸送機(jī)，所以，如因
故斷水轉(zhuǎn)爐即緊急停爐，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定或
停車(chē)損失。 ．
4．4 轉(zhuǎn)爐收率高
～ 定量的水汽進(jìn)入轉(zhuǎn)爐不但無(wú)害，而且
可防止?fàn)t內(nèi)空氣過(guò)剩而影響轉(zhuǎn)化率，另外，水
汽導(dǎo)人改善了爐內(nèi)傳熱，經(jīng)濺，高溫區(qū)溫度不
變，轉(zhuǎn)爐尾部溫度由600℃ 升至 750℃ ，由此
提高了硫化鋇的轉(zhuǎn)他率，與其相關(guān)聯(lián)的硫脲
產(chǎn)量提高了5 。
4．5 節(jié)電節(jié)水，改善環(huán)境
冷卻粗鋇每小時(shí)耗水達(dá)30t．即每冷卻
lt粗鋇耗水量為19t，目前工業(yè)水每噸費(fèi)用
為0．15元，全年生產(chǎn)l0個(gè)月計(jì)，高溫浸泡可
以節(jié)水21．6萬(wàn)噸，節(jié)約水費(fèi)3．24萬(wàn)元，另外
減少2臺(tái)電機(jī)·功率為7KW'i 每小時(shí)減少電
能消耗5KWh，全年可l節(jié)電36000KWh。
粗鋇高溫提取的實(shí)際運(yùn)行證明具有節(jié)
能、投資少和流程短的多種優(yōu)點(diǎn)，但在設(shè)計(jì)上
一定要處理好防結(jié)垢同題·在操作中要注意
均勻下料問(wèn)題，另外，由于密封倉(cāng)區(qū)液體流動(dòng)
阻力大，浸取液面要求有更大的液位差等。
(收藕日期1994—06—30o

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