GB/T 51376-2019 钴冶炼厂工艺设计标准

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    可二次回收利用的含钻物料,包括含钻电池材料、钻催化 渣、含钻废合金、含钻磁性材料等。

    electric furnace smelting

    sulphate roasting

    将硫化物中的某些金属硫化物转变成水溶性硫酸盐的焙烧 过程。

    在直流电场的作用下,使电解质中阴、阳离子选择性地透过离 子交换膜而实现分离或富集的过程

    利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽,经蒸汽压缩机压缩 提升二次蒸汽的熔值,作为热源重新对系统加热的过程

    用手电池材料的钻产品中具有磁性的金属异物杂质(MI), Fe、Ni、Zn、Cr四种金属

    2.0.12硫化物中间产品

    硫化物沉淀钻溶液中的钻、镍、铜等金属离子,过滤后 物料。

    slurry flashing

    高压高温矿浆进入较低压力容器后,压力的突然降低使矿 速沸腾汽化,变成较低压力下矿浆和饱和蒸汽的过程

    3.0.1钻治炼厂工艺设计应取得下列协议及资料: 1 供电、供水资料及供应协议; 使用场地的工程地质勘察报告; 3 土地使用批准文件。 3.0.2 钻治炼厂工艺设计宜具备下列条件: 1 项目核准或备案: 2 环境影响评价报告及批复: 3 安全预评价报告及备案。 3.0.3 钻治炼厂工艺设计应符合下列规定: 1分期建设时应做好厂区规划设计,工艺设计应满足前期生 产需要和分期建设要求: 2采用的新工艺、新装备宜取得科技成果评价报告。 3.0.4钻治炼厂工艺设计宜回收利用生产过程中的余热。单位 产品综合能耗应符合现行国家标准《有色金属治炼厂节能设计规 范》GB50919的有关规定。

    3.0.5钻冶炼厂工艺设计所泄

    4原料、辅助材料及燃料

    4.1.1 碳酸钻含钻宜大于15%。 4.1.2 氢氧化钻含钻宜大于20%。 4.1.3 氧化钻矿含钻宜大于5%。 4.1.4 钻硫精矿的质量宜符合现行行业标准《钻精矿》YS/T301 的有关规定。其中,铅、砷、镉、汞四类有害金属应符合现行国家标 准《重金属精矿产品中有害元素的限量规范》GB20424的有关规 定。天然放射性核素活度浓度应符合现行国家标准《有色金属矿 产品的天然放射性限值》GB20664的有关规定。

    1.8再生钻物料含钻宜大于

    4.2.11 化学试剂应符合下列规定: 1 硫酸应符合现行国家标准《工业硫酸》GB/T534的有关 规定; 2 盐酸应符合现行国家标准《工业用合成盐酸》GB320的有 关规定; 3氯酸钠应符合现行国家标准《工业氯酸钠》GB/T1618的 有关规定; 4次氯酸钠应符合现行国家标准《次氯酸钠》GB19106的有

    关规定; 5碳酸钠应符合现行国家标准《工业碳酸钠及其试验方法 第1部分:工业碳酸钠》GB210.1的有关规定; 6氢氧化钠应符合现行国家标准《工业用氢氧化钠》GB/T 209的有关规定; 7草酸应符合现行国家标准《工业用草酸》GB/T1626的有 关规定; 8液氨应符合现行国家标准《液体无水氨》GB/T536的有 关规定; 9硫化钠应符合现行国家标准《工业硫化钠》GB10500的有 关规定; 10液体二氧化硫宜符合现行国家标准《液体二氧化硫》GB T3637的有关规定; 11碳酸氢铵应符合现行国家标准《食品安全国家标准食 品添加剂碳酸氢铵》GB1888的有关规定; 12过氧化氢应符合现行国家标准《工业过氧化氢》GB/T 1616的有关规定; 13亚硫酸钠应符合现行行业标准《工业无水亚硫酸钠》 HG/T2967的有关规定; 14焦亚硫酸钠应符合现行行业标准《工业焦亚硫酸钠) HG/T2826的有关规定; 15亚硫酸铵应符合现行行业标准《工业用亚硫酸铵》HG/T 2784的有关规定; 16J P204萃取剂纯度不宜小于95%; 17 P507萃取剂纯度不宜小于95%: 18 C272萃取剂纯度不宜小于90%; 19 铜萃取剂宜选用酮、醛肟类萃取剂; 20禾 稀释剂应符合现行国家标准《油漆及清洗用溶剂油》GB 1922中对260号溶剂油的有关规定。

    4.2.2熔剂应符合下列规定

    1石灰石应符合现行行业标准《冶金用石灰石》YB/T5279 的有关规定; 2硅石(石英石)应符合现行行业标准《硅石》YB/T5268的 有关规定; 3焦炭(粉)应符合现行国家标准《治金焦炭》GB/T1996的 有关规定,焦炭的反应性指标(NR值)宜小于1.2。

    4.3.1原煤灰分宜小于20%,低发热值宜大于21MJ/kg

    1推荐使用粘度小于180mm/s,闪点不低于60℃的重油; 2推荐使用硫含量不大于10mg/kg,运动粘度小于8mm/s 的柴油。

    5.1.1原料贮存应设置堆场或矿仓,自供原料贮存时间宜为7d 外购原料贮存时间宜为20d~30d。交通运输条件较差或寒冷地 区的治炼厂应增加贮存时间。 5.1.2 原料宜贮存于厂房内。 5.1.3 袋装物料堆高不宜超过5m。 5.1.4 寒冷地区的原料贮存厂房宜设置采暖、防冻、解冻设施。 5.1.5 贮存区域应配备装卸、倒运等设施。 5.1.6 不同类型、不同批次的再生钻物料宜分区存放。 5.1.7 化学品贮存应符合现行国家标准《常用化学危险品贮存道 则》GB15603的有关规定。

    5.1.8粉料、石灰及细粒熔剂宜贮存于室内,块状熔剂可露天

    5.2.1氧化钻矿、钻硫精矿宜分别进行配

    钻、镍钻等宜采用磨矿工艺。氧化钻矿磨矿后粒度 100目大于80%;钻硫精矿、硫化铜钻矿、铜钻、镍钻等 后粒度宜为一200目大于90%;采用焙烧工艺时,焙砂磨矿后 宜为一100目大于80%。

    2.3含钻合金湿法浸出前宜制粉,制粉后粒度宜为一80目

    5.2.4碳酸钴、氢氧化钴、硫化

    5.2.4碳酸钴、氢氧化钴、硫化物

    5.2.5产生粉尘处应采取通风及除尘措施。

    5.2.5产生粉尘处应采取通风及除尘措施。

    5.2.6采用电炉熔炼工艺前,宜对物料进行干燥,干

    6.1.1钻治炼工艺应根据原料性质、化学成分及环保要求,经综 合技术经济比较确定。 6.1.2生产过程产出的危险废物宜进行无害化处理,未经无害化 处理的应设置专用渣堆场,并应进行无害化处理。 5.1.3专用渣堆场的设计应符合现行国家标准《危险废物贮存污 染控制标准》GB18597的有关规定

    6.2电炉熔炼和硫酸化焙烧

    6.2.15 采用电炉熔炼工艺生产含钻合金或铜钻时,应符合下列 规定: 1 氧化钻矿、含钻硫化物干燥后含水应为1%~3%; 2 干燥后的物料宜采用理刮板或气力输送上料; 3 干燥后的物料和返回的烟尘应计量配料,并应密封输送; 4 电炉应采用微负压操作,产出的炉渣可冷却破碎或水碎。 6.2.2 采用硫酸化焙烧工艺处理钻硫精矿或硫化铜钻矿时,应符 合下列规定: 1 宜采用上部扩天型焙烧炉; 2精矿宜采用干式或浆式进料。

    .3.1 常压浸出工艺应符合下列规定: 含钻氧化物、含钻电池材料宜采用硫酸还原浸出工艺; 2含合金、含钻废合金、含钻磁性材料宜采用硫酸氧化浸

    出工艺; 3硫酸化焙烧的焙砂、含钻氢氧化物中间物料、含钻碳酸盐 中间物料可采用硫酸直接浸出; 4 浸出应设废气处理设施。 6.3.2 氧压浸出工艺应符合下列规定: 含钻硫化物宜采用硫酸氧压浸出工艺; 矿浆闪蒸系统产生的热量宜回收利用; 3 矿浆闪蒸尾气应设洗涤装置,排放尾气应符合现行国家标 准《铜、镍、钻工业污染物排放标准》GB25467的有关规定; 4 应设置系统安全预警及联锁保护措施。 6.3.3 除铁宜采用黄钠铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法或氧化中 和法。

    出工艺; 3硫酸化焙烧的焙砂、含钻氢氧化物中间物料、含钴碳酸盐 中间物料可采用硫酸直接浸出; 4浸出应设废气处理设施。 6.3.2氧压浸出工艺应符合下列规定:

    6.4.4采用萃取法除锰、铜、锌、铝、铁等时应符合下列规定

    萃取原液pH值宜大于3.5,悬浮固含量宜小于50mg/I 1 2 萃取后液中锰、铜、锌、铝、铁含量宜小于2mg/L; 3生产硫酸钴、氯化钻、草酸钻、碳酸钴、氢氧化钻时,萃取 含钙宜小于2mg/L

    6.4.5采用萃取法萃钻时应符合下列规定:

    萃取原液pH值宜大于4.0,悬浮固含量宜小于50mg/L; 2 反萃钻液中镍含量宜小于2mg/L,镁含量宜小于5mg/L。 6.4.6富钻溶液的深度净化宜采用萃取或离子交换法

    4.7反萃钻液宜进行除油,除油后钻液含油宜小于5mg/L。 4.8萃取过程产生的第三相应处理回收

    6.4.8萃取过程产生的第三相应处理回收

    6.5.1四氧化三钻产品可分为电池级、陶瓷级及催化剂类。四氧

    5.1四氧化三钻产品可分为电池级、陶瓷级及催化剂类。四 三产品的物理和化学指标应符合现行行业标准《四氧化三 S/T633的有关规定。

    6.5.2四氧化三钻产品宜符合下列规定

    .5.8电钻制备宜采用录氯化钻液或硫酸钻液电积上艺,产品应符 合现行行业标准《钻》YS/T255的有关规定。 5.5.9钻粉制备宜采用还原搬烧工艺,产品应符合下列规定:

    合现行行业标准《钻》YS/T255的有关规定。

    1钻粉应符合现行行业标准《还原钻粉》YS/T673的有关 规定; 2 超细钻粉应符合现行国家标准《超细钻粉》GB/T26285 的有关规定。

    5.6.1钻治炼厂废液应根据可溶盐种类及浓度分别进行处理,处 理前应脱除油脂。

    1 蒸发前宜采用离子交换法或电化学法去除重金属; 2 蒸发前宜控制溶液中钙离子浓度小于20mg/L 3 低浓度含钠溶液蒸发前宜先进行预浓缩处理。 6.6.3 氯化铵废液处理宜采用多效蒸发或MVR蒸发工艺生产 铵盐,并应符合下列规定: 1 低浓度含铵废液蒸发前宜先进行预浓缩处理; 2蒸发前宜采用离子交换法、电化学法或硫化沉淀法去除重 金属,硫化沉淀区域应设硫化氢检测及报警装置。

    2低浓度含铵废液蒸发前宜先进行预浓缩处理; 3 硫酸铵废液宜采用多效蒸发或MVR蒸发工艺生产铵盐 6.6.5 氨氮废液宜符合下列规定: 1氨氮废液宜采用汽提、精馏脱氨工艺处理,脱氨后液氨氮 浓度应符合现行国家标准《铜、镍、钻工业污染物排放标准》GB 25467的有关规定; 2回用氨水浓度宜天于15%。 6.6.6低浓度废液宜进行膜处理、化学沉淀法、离子交换法、电化 学法进行处理,处理后应优先回用。外排水应符合现行国家标准 《污水综合排放标准》GB8978及《铜、镍、钻工业污染物排放标准) GB25467的有关规定

    6.6.5氨氮废液宜符合下列

    6.7.1 对钻原料中所含其他有价金属,宜回收利用。 6.7.2 有价金属镍可采用沉淀、离子交换或萃取工艺加以回收。 6.7.3 有价金属锌可采用沉淀工艺制备锌中间产品。 6.7.4有价金属锰可采用蒸发结晶工艺制备硫酸锰或采用沉淀 工艺制备锰中间产品。

    对原料中所含其他有价金属,宜回收利用。

    6.7.5有价金属锂可采用沉淀工艺制

    7.0.3治金计算数据应精确到小数点后两位。 7.0.4初步(基本)设计阶段应进行生产全过程的治金计算。元 素平衡计算时应对Pb、Cd、Hg、As等重金属元素做出走向分布。 7.0.5物料平衡表中固体物料及一般元素数量宜以“t”计,贵金 属宜以“kg”计。一般元素含量宜以质量百分比“%”计,贵金属含 量宜以"g/t”计。液体数量宜以"m3”计,成分宜以“kg/m3”“g/L” 或“mg/L”计。气体数量宜以Nm3”计,成分宜以体积百分比“%” 计,含尘量宜以“g/m3”或“mg/m3”计。热量宜以“MJ”计。时间 宜以"h""d""a"计。 7.0.6主要工艺参数 6选取

    7.0.6主要工艺参数宜按表7.0.6选取

    表 7. 0. 6主要工艺参数

    续表 7. 0. 6

    注:表中参数为国内生产企业实际生产数据,工况不同,参数略有差异。

    8.1.1 设备应满足节能、高效、安全的要求,并应有相应的合格 证书。 8.1.2设备宜采用机电一体化定型产品

    8.2磨矿及合金水粒化设备

    8.2.1磨矿设备宜采用球磨机或棒磨机,功磨指数宜为15kW·h/t~ 20kW.h/t。

    8.3.1物料干燥宜选用回转窑,脱水强度宜为30kg/(m3·h)~ 50kg/(m3.h)。 8.3.2焙烧宜选用流态化焙烧炉,床能率宜为4.5t/(m·d)~ 8t/(m2.d)。 8.3.3流态化焙烧炉干法加料宜采用圆盘胶带机抛料机给料

    8.3.3流态化焙烧炉干法加料宜采用圆盘、胶带机、抛料机给料,

    4.1 常压浸出及除铁设备应符合下列规定: 1宜采用机械搅拌槽,容积系数宜为0.60~0.85; 2含钻合金、含钻废合金浸出槽搅拌电机应采用防爆电机;

    3浸出矿浆宜采用高效浓密机浓缩; 4过滤设备宜采用厢式压滤机,过滤速率宜为0.15m/(m·h)~ 0.4m/(m:h),过滤能力宜为8kg/(m:h)~15kg/(m.h)。 8.4.2 氧压浸出及赤铁矿除铁设备应符合下列规定: 1 宜采用机械搅拌卧式多隔室加压金,容积系数宜为0.65~ 0.80; 2 矿浆闪蒸宜采用立式容器,并应设置减压装置; 3矿浆闪蒸应设置尾气洗涤装置

    8.5.1萃取设备宜选用混合一澄清式萃取箱,混合室和澄清室宜 设盖板密封。

    8.5.2萃取箱的设计参数宜符合表8.5.2的规定

    表8.5.2萃取箱设计参数

    8.5.3有机相管道应采取静电导出措施。

    3)单台炉设计规模宜为每年钻金属量2000t~3500t。 8.6.2碳酸钻、氢氧化钻、草酸钻制备设备宜符合下列规定: 1沉淀设备宜选用带加热功能的钛釜、糖瓷釜或塑料槽,容 积系数宜天于0.8。 2过滤设备宜选用离心机、水平带式过滤机、圆盘过滤机、压 滤机。 3干燥设备宜选用闪蒸干燥机、盘式干燥机,并应符合下列 规定: 1)闪蒸干燥机,进风温度宜为150℃~300℃; 2盘式干燥机,加热方式宜采用饱和水蒸气。 8.6.3硫酸钻、氯化钴制备设备宜符合下列规定: 1 蒸发浓缩宜选用多效或MVR蒸发器; 2 结晶器宜选用间断或连续结晶器; 3 过滤宜选用离心机。 8.6.4 钻电积设备宜符合下列规定: 1 电积槽宜选用乙烯基树脂整体浇筑电积槽: 2 氯化钻电积阳极宜选用钛一钉合金板; 3 硫酸钻电积阳极宜选用钛一合金板。 8.6.5 还原制备金属钻粉宜选择管式氢还原炉。

    8.7.1脱除油脂宜采用气浮、活性炭等除油设备。 8.7.2过滤宜采用压滤机、微孔过滤器、袋式过滤器。 8.7.3去除重金属宜采用离子交换床、电化学絮凝设备、硫化沉 淀槽。硫化沉淀槽应设机械通风,搅拌及通风应选用防爆型电机

    淀槽。硫化沉淀槽应设机械通风,搅拌及通风应选用防爆型电机。 8.7.4预浓缩宜采用纳滤、反渗透或电渗析装置。

    8.7.4预浓缩宜采用纳滤、反渗透或电渗析装

    9总平面布置和厂房配置

    9.1.1总平面布置应满足工艺流程的需要,并应确保物流顺畅、 路径简短,同时保证工艺过程的正常运行。 9.1.2总平面应根据地形、环境、风向、生产工艺,以及厂房之间 物料走向进行布置,生产过程产生粉尘、污染气体的设施布置应在 下风向,对环境大气质量要求高的设施应布置在上风向。

    9.1.3总平面布置应满足国家现行有关消防、安全等的技术

    9.1.9各厂房内的水、电、风、气、蒸汽、仪表等管线应有序

    应满足各种管线之间排列的安全距离,并应符合现行国家标 业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB7231的 规定。

    9.1.10分期建设时,总平面布置及厂房配置应满足后期建设

    9.2物料的购存与准备

    贮矿仓库应符合下列规定: 9.2.1贝 1 贮矿仓库宜采用封闭式厂房; 2 贮矿仓库厂房跨度宜大于15m; 3 贮矿仓库宜设挡墙分隔物料。 9.2.2 贮矿仓库起重机最高起运点至吊钩的极限位置宜大 于1m。 9.2.3贝 贮矿仓库桥式抓斗起重机应配有检修楼梯和检修场地。

    9.2.3贮矿仓库桥式抓斗起重机应配有检修楼梯和检修场地。

    9.3电炉熔炼和硫酸化焙烧

    9.3.1电炉厂房跨距宜根据电炉尺寸确定,电炉基础标高宜为 1.0m~1.5m。 9.3.2电炉加料宜采用埋刮板,加料口宜设置在电极两侧,下料 留管应密封。

    9.3.5配料、调浆、精矿干燥和破碎筛分宜配置在一个厂房内

    9.4.1浸出和除铁宜采用连续作业,阶梯配置。 .4.2氧压浸出釜宜开放式配置,室内配置时应设置泄爆面。控 制室、值班室等不应与氧压浸出釜贴邻配置。

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