1目前粉體干燥系統(tǒng)干燥工藝現(xiàn)狀
一直以來，粉體的干燥都是沿用傳統(tǒng)的干燥設(shè)備和工藝，通過燃煤爐、燃油爐或者電熱爐來產(chǎn)生熱量，對(duì)預(yù)干燥的粉體進(jìn)行閃蒸干燥，整套干燥設(shè)備存在能耗高、成本高、污染環(huán)境等一系列的問題。龍宇鉬業(yè)有限公司原設(shè)計(jì)的鉬精粉干燥系統(tǒng)，也是沿用了傳統(tǒng)的粉體干燥工藝，通過燃煤爐來產(chǎn)生熱量，對(duì)鉬精粉進(jìn)行干燥。按照公司目前的生產(chǎn)狀況，每干燥1t鉬精粉需要190kg 煤，耗電100kWh，煤價(jià)格為900 元/t，電費(fèi)為0.6 元/kWh，則干燥1t 鉬精粉的成本為231 元，同時(shí)，產(chǎn)生大約83.6kg 的CO2，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。項(xiàng)目建成后環(huán)評(píng)驗(yàn)收遇到困難，對(duì)此公司成立了項(xiàng)目組，進(jìn)行選型設(shè)計(jì)解決問題。目的為了能夠降低鉬精粉干燥成本，同時(shí)解決因?yàn)槿济簬淼沫h(huán)境污染問題，
粉體的干燥都是沿用傳統(tǒng)的干燥設(shè)備和工藝，通過燃煤爐、燃油爐或者電熱爐來產(chǎn)生熱量，對(duì)預(yù)干燥的粉體進(jìn)行閃蒸干燥，整套干燥設(shè)備存在能耗高、成本高、污染環(huán)境等一系列的問題。如何有效降低干燥成本，同時(shí)減少污染成了業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的問題。工藝路線如下：
 （1）類干燥工藝，為閃蒸干燥工藝，干燥效果較好，被干燥物含水量通常在1.5- 3%之間，缺點(diǎn)是由于引進(jìn)了過量的空氣，廢氣中帶走大量的熱能，損失較大。同時(shí)由于被干燥物料在干燥時(shí)處于沸騰狀態(tài)，需要配置大功率的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。該種干燥工藝?yán)速M(fèi)熱源也浪費(fèi)動(dòng)力。以每小時(shí)干燥1.5t 物料設(shè)計(jì)，設(shè)備配置與能量損耗、干燥成本見表2.
（2）種干燥工藝蒸汽螺旋干燥工藝，它消除了a 種工藝的弊端，將閃蒸干燥工藝改為普通的焙炒工藝，消除了使被干燥物料的沸騰狀態(tài)改為通常速度極低的攪拌，被干燥物料在干燥過程中的速度由每小時(shí)幾十公里降低到每小時(shí)幾米，大大降低了物料沸騰動(dòng)能，從根本上取消了鼓風(fēng)機(jī)。由于采用了蒸汽鍋爐作為熱源，蒸汽溫度受到鍋爐壓力的限制，加熱效率不及直接干燥速閃蒸干燥，由于加熱介質(zhì)溫度與被加熱物料溫度差較低，在200℃以內(nèi)，干燥效果差強(qiáng)人意，運(yùn)行成本16 元/t。故該種干燥工藝在市場(chǎng)上僅僅曇花一現(xiàn)，就被淘汰了。
2 項(xiàng)目研究主要內(nèi)容和方法
根據(jù)對(duì)傳統(tǒng)粉體干燥工藝設(shè)備的分析研究，以及對(duì)本公司的各種生產(chǎn)指標(biāo)和數(shù)據(jù)的掌握，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的普通焙炒工藝可以應(yīng)用鉬精粉的干燥中。同時(shí)，利用民用電磁爐加熱的高效性、快速、節(jié)能性，并借鑒市場(chǎng)上曾經(jīng)出現(xiàn)的蒸汽螺旋干燥機(jī)的工作原理，對(duì)一直沿用的粉體干燥工藝進(jìn)行優(yōu)化。理論上具有高效節(jié)能的干燥工藝。新工藝路線如下（方案c）：
 2.2 方案實(shí)施
經(jīng)搜索查詢，西安航大爐業(yè)也在做類似的研究，很快建立其合作關(guān)系。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究探索，多種方案比較分析，篩選出兩種最優(yōu)的方案進(jìn)行試驗(yàn)，第一種方案為微波加熱干燥工藝，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)微波加熱速度太快，含水物料升溫迅速，被加熱物料很快加熱到700℃以上，造成鉬精粉在爐內(nèi)分解，發(fā)生化學(xué)變化，變成了氧化鉬。同時(shí)造成鉬精粉中粘附的煤油自燃，經(jīng)過多次試驗(yàn)沒有取得理想效果，試驗(yàn)認(rèn)為微波電磁干燥工藝不太適用于常規(guī)干燥，更適合于焙燒工藝。
第二種方案采用中頻電磁加熱工藝進(jìn)行試驗(yàn)，很快取得了理想的干燥效果，爐溫控制從30℃~500℃之間任意可調(diào)，升溫時(shí)間從幾十分鐘至120 分鐘之間任意可調(diào)，符合常規(guī)控制習(xí)慣，此干燥工藝可以在濾餅含水20%以下時(shí)，將其干燥到3%以下，干燥效果較為理想，最終加熱溫度能夠控制在450℃~500℃之間，效率高，且爐內(nèi)鉬精粉不分解，含油氣氛不自燃，方案獲得成功。樣機(jī)為1t/h，在龍宇鉬業(yè)有限公司進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，經(jīng)過23天試驗(yàn)，產(chǎn)能達(dá)到了1.25t/h 的能力，運(yùn)行消耗平均干燥一噸鉬精粉耗電140kWh（見表1），效果十分理想。通過干燥工藝的優(yōu)化，使系統(tǒng)的可靠性大大提高，連續(xù)無故障運(yùn)行超過7 天以上。
研究實(shí)踐結(jié)果表明，對(duì)本公司成品車間的鉬精粉干燥工藝和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造，將原來的通過燃煤進(jìn)行閃蒸干燥改為電進(jìn)行中頻電磁加熱，來對(duì)鉬精粉進(jìn)行焙炒，具有電磁爐加熱的高效、快速、節(jié)能等特性。干燥效果及性能見表1。
 新的干燥工藝燥機(jī)結(jié)合了焙炒工藝、電磁爐原理，以及蒸汽螺旋干燥機(jī)原理，具有干燥均勻、干燥效率高、自動(dòng)化水平高等特點(diǎn)，通過近半年的實(shí)驗(yàn)完善，以完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉬精粉干燥工藝。
3 效果評(píng)價(jià)
對(duì)粉體干燥工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化改造，新工藝結(jié)合了焙炒、電磁加熱、螺旋干燥等技術(shù)，將其應(yīng)用于鉬精粉的干燥，其功率在50kW~150 kW 內(nèi)可調(diào)；除塵回收效果良好，回收率不低于99.99%；標(biāo)準(zhǔn)工況條件下，每噸鉬精粉電耗為：136kWh/t；每小時(shí)可處理1.5t，全天處理量大于24t；同時(shí)，在進(jìn)料鉬精礦含水為20%時(shí)，干燥后含水可小于5%， 精礦粒度小于0.074mm，精礦松散密度為1.1~2.0t/m3。各項(xiàng)參數(shù)完全符合鉬精粉的干燥要求，能夠很好的取代原有的燒煤閃蒸干燥系統(tǒng)，滿足10000t 選廠的生產(chǎn)需求。在研究試驗(yàn)中，該種干燥工藝與傳統(tǒng)干燥工藝相比從裝備上成本、運(yùn)行成本都具有優(yōu)勢(shì)，性能對(duì)比見表2。
4 效益分析
 4.1 經(jīng)濟(jì)效益
對(duì)于龍宇鉬業(yè)有限公司，在將新的粉體干燥工藝應(yīng)用于鉬精粉干燥之前，干燥1t 鉬精粉需消耗190kg 煤，100 度電，煤的價(jià)格按900 元/t，電費(fèi)為0.6 元/kWh，則干燥1t 鉬精粉的成本為：190×900/1000＋100×0.6＝231 元應(yīng)用之后，干燥1t 鉬精粉需消耗140 度電，不需要使用煤，干燥1t 鉬精粉的成本為：140×0.6＝84 元。每年選礦公司可生產(chǎn)6200t 鉬精粉，前后對(duì)比可得，每年能為公司節(jié)約生產(chǎn)成本：（231－84）×6200＝911400 元。
4.2 社會(huì)效益
該種粉體干燥工藝應(yīng)用于鉬精粉的干燥，在國(guó)內(nèi)尚屬首例，全國(guó)每年鉬金屬產(chǎn)量超過17 萬t，鉬精粉產(chǎn)量超過30 萬t，在全國(guó)鉬行業(yè)推廣后每年可節(jié)約成本4400 萬元以上。鉬金屬在有色金屬中屬于小金屬，若推廣到其他金屬精礦干燥，以2007 年全國(guó)氧化鋁產(chǎn)量超過1000 萬t 估算，可節(jié)約成本15億元。由于該種干燥工藝干燥溫度在550℃以下任意可調(diào)，其適用范圍可以包括糧食干燥和干果焙炒，推廣之后，預(yù)計(jì)每年可為國(guó)家節(jié)約上百億元。
5 結(jié)論
粉體干燥工藝的研究和實(shí)踐，探索出了一條新的粉體干燥工藝，此工藝在鉬精粉干燥中的應(yīng)用，很好地解決了龍宇鉬業(yè)有限公司原鉬精粉系統(tǒng)存在的一系列問題。同時(shí)，新工藝在國(guó)內(nèi)鉬行業(yè)、整個(gè)有色金屬行業(yè)、以及糧食干燥等行業(yè)都具有很大推廣和應(yīng)用價(jià)值，市場(chǎng)前景十分廣闊。
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