积9m3;副井:副井为罐笼井,担负人员、材料和设备的提升任务,采用6#双层单罐笼带平衡锤的提升方式;坑内运输:多中段运输,各中段运输选用架线式电机车牵引矿车有轨运输方式。矿石被提升到地表后,首先经过破碎(中碎、细碎),然后送往选矿工艺进行选矿。生产工艺流程见图2-1。
提升 运输 地下凿岩 爆破
溜破 矿石 图2-1 采矿工艺流程图
2)选矿工艺流程
公司的磷、铁矿选矿工艺是:磷矿采用浮选,经过一次粗选,一次扫选,二次精选即可得到磷精矿;浮选尾矿,经过磁力脱水槽后,二次磁选得到铁精矿。磷精矿脱水流程为:浓密-过滤-干燥,产品水分控制小于12%。铁精矿采用二段脱水,铁精矿经过磁力脱水槽后过滤,产品水分小于11%。
选厂排除的精矿水全部回用作为铁选矿流程和磷浮选流程的补充水,尾矿浆由矿浆泵泵尾矿库,废水澄清后回用于生产,不外排。生产工艺流程见图2-2。
筛分 ◎ 粗破碎 ☆◎ 细破碎 原矿石 ☆◎ 一级磨矿 26 ◎ 铁矿浆 废水磁选 二级磨矿 尾
注:☆-废气、粉尘;?-废水;■-固废;◎-噪声;
图2-2 选矿工艺流程图
3)硫酸工艺流程
硫酸生产工艺是:公司采取硫精砂制酸工艺,采用弱氧磁化焙烧、封闭酸洗净化、“3+1”式两转两吸流程。硫精砂由原料仓库送入加料斗,经圆盘给料机、胶带输送机送入振动筛进行筛分,筛上粗粒经链式破碎机打散返回仓库,筛下成品矿送入焙烧工段炉前料斗。
炉前料斗的硫精矿送入沸腾炉,焙烧产生二氧化硫炉气,经余热锅炉降温,再经收尘器收尘,使尘含量降至≤0.2g/Nm3后进入烟气制酸净化工段文氏管。焙烧所需空气,由空气鼓风机从炉底送入。
沸腾炉排出的矿渣经冷却降温,送至矿渣贮斗,装车外运。炉气冷却器及旋风收尘器收集的烟尘进入淋洒式冷却器冷却降温,与电收尘器送来的烟尘一起,经皮带输送机输送渣尘贮斗贮存,装车外运。
来自焙烧工段的炉气进入文氏管,与喷淋的10%~15%左右的稀硫酸接触降温,除去大部分粉尘等杂质,然后进入洗涤塔,以2%~5%稀硫酸喷淋洗涤进一步除去粉尘等杂质,稀酸经换热器降低温度,经电除雾器除去酸雾后进入干吸工段干吸塔。
自净化工段来的烟气补充适量空气调节二氧化硫浓度后进入干吸塔,经喷淋的93~94%硫酸干燥使水分降至0.1g/Nm3,然后进入转化工段二氧化硫鼓风机。
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吸收水分后的硫酸流入循环槽,以一吸塔循环系统串入的98%硫酸维持其浓度,以循环酸泵送入干吸塔酸冷却器冷却降温后入干吸塔喷淋。增多的93~94%硫酸串入一吸塔循环槽。来自转化工段的第一次转化气进入一吸塔,吸收三氧化硫并经塔顶丝网除沫器除去酸沫,返回转化工段进行第二次转化。第一吸收塔以98%硫酸喷淋,吸收三氧化硫浓度升高后的硫酸流入循环槽,配入干吸塔循环系统串入的93%硫酸,并加水调节其浓度,以循环酸泵送入一吸塔酸冷却器降温后入一吸塔喷淋。来自转化工段的第二次转化气进入第二吸收塔,吸收三氧化硫并经塔顶丝网除沫器除去酸沫后由烟囱放空。第二吸收塔以98%硫酸喷淋,吸收三氧化硫浓度升高的硫酸流入循环槽,加入清水调节其浓度,以循环酸泵送入二吸塔酸冷却器降温后入二吸塔喷淋。增多的98%硫酸串入一吸塔循环槽。
来自干吸工段的二氧化硫烟气,经鼓风升压、换热器与管侧三氧化硫气换热,温度升高后入转化器进行第一次转化。经一、二、三段催化剂反应的转化气,进入换热器与二氧化硫气换热降温后进入干吸工段第一吸收塔吸收。三氧化硫被吸收后的气体经换热器与三氧化硫气换热升温后入转化器进行第二次转化。经第四、第五段催化剂反应总转化率达99.6%。
自干吸工段产出的产品硫酸入计量槽计量后,以输酸泵送入原有的硫酸贮罐贮存,不定期地输往XXXX公司磷矿磷肥车间或经装车计量槽计量装车外运、销售。
高温炉气利用原有余热锅炉回收余热,使炉气温度降至360℃,同时产生2.5MPa,12.5t/h高压高温蒸汽主要用于生活区采暖、浴池和用于选矿的矿浆加温,使硫酸生产过程中产生的余热得到了充分利用,降低了选矿生产成本。生产工艺流程见图2-3。
☆◎ 原料 破碎 水 蒸汽 原料 沸腾炉 余热锅炉 旋风除尘 ◎ 电除尘 文氏管 洗涤塔 电除雾 ■ 循环槽 ? ■ ☆ 碱液吸收 二级吸收塔 28 循环槽 水 一级吸收塔 转 化器 干吸塔
注:☆-废气、粉尘;※-废水;■-固废;◎-噪声;
图2-3 硫酸生产工艺流程图
4)磷肥生产工艺流程
该公司采用的是无机酸(硫酸)分解磷矿制造磷肥的酸法生产工艺:主要经过:
①调浆与磨浆:磷精华粉由人工送入调浆槽中,加水调制成一定含水量的矿浆,然后送入球磨机研磨,以达到工艺要求的矿浆细度,磨细矿浆进入混合机(目前本环节由选矿区来的磷精矿直接达到要求)。
②混合:矿浆在混合机中与计量加入的硫酸进行搅拌混合、反应。一段时间后送入皮带化成机进一步反应。
③化成反应:在皮带化成设备中,料浆随着胶带向前移动,并且逐渐固化,到达端部时即被切削器切削,经过撒扬后送往熟化仓库进行熟化。
④含氟气体吸收处理:在过磷酸钙生产中一部分氟以氟化氢、四氟化硅的形式逸出,剩余的含氟化合物则以各种形式存在于过磷酸钙中。混合室、皮带化成室的胶带上方均设有集气罩进行密封,混合、化成过程中产生的水蒸汽、含氟气体由引风机通过集气罩上方的排气孔连续抽至氟吸收塔进行吸收和洗涤。尾气通过排气筒排放。
⑤熟化工序:从化成皮带机切削后的料堆用抓斗移至熟堆进行熟化处理,熟
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化时间通常为2~3周。待熟化期满,检验合格后再用抓斗移至中和设备。
⑥中和工序:熟化后的过磷酸钙中如果有多余的游离酸则应该用碱性物料(如石灰石进行中和)处理后送至造粒工序。
⑦造粒与干燥:熟化的过磷酸钙经皮带输送机、加料斗和胶带加料器加入造粒机。与此同时,返料(部分出的不合格产品)也经加料斗、胶带加料器加入造粒机中,在造粒机转动下团聚成粒。湿的粒状过磷酸钙落入干燥机与热炉气进行干燥。干燥后的粒状过磷酸钙离开干燥机,经斗式提升机进入冷却机,在冷却机内与空气逆流接触进行冷却。冷却后的粒状过磷酸钙经斗式提升机送去筛分,粒径大于4mm的大颗粒,经破碎后再次筛分,粒径小于1mm的粒粉,则作为返料送回造粒机与粉状过磷酸钙一起造粒;粒径在1~4mm的颗粒,即为粒装过磷酸钙成品,包装出厂。干燥过程逸出的废气经收尘后排空。从冷却机逸出的废气,经收尘后排空。
用硫酸分解磷精粉生成硫酸钙和磷酸,随着分解反应的进行,生成大量细小的硫酸钙结晶的同时,料浆不断稠厚,最后固化成为固体粉未。正常固化的产品内含有液相、疏松多孔而表面干燥的普钙产品。生产工艺流程见图2-4。
吸收塔 水 浓硫酸 与工业盐反应 氟硅酸钠 含氟废气 熟化 中和 磷矿 磨矿、调浆 混合 化成反应 返料 成品 筛分 冷却 图2-4 磷肥生产工艺流程图 干燥 造粒 2.6排污状况分析 破碎 热风炉 2.6.1采选矿厂污染防治措施及污染物排放达标情况 采矿区及选矿厂已通过环保验收,根据2011年《XXXX公司120万吨恽磷矿采
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