红丹连续氧化和铅尘治理稀相气力输送系统

　　本文介绍国家重点劳动保护项目××化工厂红黄丹工程设计中，红丹连续氧化新工艺和铅尘治理的成功经验。目前，国内红丹(Pb3O4或2PbO·PbO2)主要采用单体手工反射炉、单体机械炉和梯形机械炉进行生产。手工炉效率低、能耗高、劳动强度大、铅尘飞扬、操作环境差、工人铅中毒现象严重。机敞炉虽然摆脱了繁重的手工操作。但仍然为间歇生产，设备庞大、泄漏点较多。未能有效解决铅尘危害的问题。本工程设计从改革工艺及设备入手。再辅以有效的防尘、治尘手段。使得生产车间及尾气排放均符合国家标准的要求。

　　铅锭用电动悬挂起重机送到链板给料机上。由链板给料机向熔铅炉中给料。铅锭在熔铅炉中熔化后，比较均匀地流入红丹造粉炉中，在450℃左右和空气的作用下氧化成含PbO约80%粉状物料，随气流输送到5号扩散式旋风分离器。粉料大部分被分离下来，气流再进5号脉冲布袋除尘器进一步除尘，除下的粉料与旋风分离下来并经5号星型给料机给下的粉料一起进入一段红丹氧化炉，在450℃到480℃的温度下遇空气氧化，使Pb3O4含量达到60%。物料出炉后经粉碎机中间粉碎后随气流输送到6号扩散式旋风分离器、6号脉冲布袋除尘器。并经6号星型给料机后进二段红丹氧化炉。在480℃左右的温度下，被空气中的氧进一步氧化。使出串联的两台二段红丹氧化炉后Pb3O4含量达到98%以上，成品红丹经第二次粉碎，再经7号扩散式旋风分离器、7号脉冲袋式除尘器、7号星型给料机进入成品贮斗，再用螺旋输送机送入包装机，用一层塑料袋、两层牛皮纸袋，25kg包装，经计量、热合、缝包后进集装箱运输出厂。5、6、7号脉冲袋式除尘器出来的气流分别用三台离心风机抽至洗气塔中洗涤，使尾气放空达到排放标准。洗涤用水经循环水池沉淀后用水泵打循环使用。

　　采用空气氧化抽粉法制氧化铅工艺比熔铅磨粉法工艺设备简单，比较密闭，负压操作，容易控制铅尘。关键技术是红丹连续氧化新工艺。红丹的氧化对温度比较敏感，它必须控制在500℃以下的一个适宜的温度区域，温度低了，氧化速度太慢;温度高了又会分解成为PbO。因此要实现红丹的连续氧化必须实现理想的温度控制，并使物料能够很好地翻动，而且能与足够的空气充分接触。我们采用多炉筒叠加二段氧化方案。氧化炉主要参数常压，操作温度≤490℃(变温控制)。搅拌转速为9r/min左右，单炉停留时间为3h左右，电阻丝功率70kW，设备总体尺寸5850×2750×3285mm。生产装置一次试车成功，9.1h连续出料，产品Pb3O4均值达到97.34%(国家标准为97%)，据日本《特公昭51—6117》号专利介绍，24h生产最高含量只能达到96.7%。

　　由于红丹连续氧化新工艺开发成功，使得生产操作状况得到较大改观，设备全部密闭，负压操作，主要生产自动控制，为控制铅尘创造了良好的条件。全部物科均采用管道负压稀相气力输送，物料Pb3O4为粘性较大的重质粉末，比重高达9.1～9.5，对人体有毒害。因此，在系统设计时必须尽量做到物料不与人体接触，粉尘不泄漏，管道不积尘，物料自流顺畅，设备检修方便以及动力消耗小等。我们通过认真调研，大胆采用了负压稀相输送。管道流速22m/s，采用45℃以上斜管道或垂直管道，除尘器下料采用星轮回转阀。投料运转后，回转阀的外壁上会粘附一层氧化铅物料，将星轮与阀壁之间的间隙调到最小的程度，既满足除尘器密封的要求，又能顺畅下料。风机风量1480m³/h，风压5.62kPa，电机功率只有7.5kW。对于输送量比较小的情况，即使物料比重大，仍然可以采用稀相输送，其动力负荷小，比较经济节能。

　　尾气采用三级收铅尘，第一级采用扩散式旋风除尘器，效率80%，第二级为环隙喷吹脉冲袋式除尘器，效率99.5%，第三级为塔式封闭循环洗涤，效率80%，总效率为99.98%。放空尾气含铅尘的设计值≤5mg/m³，实测数据为4.4mg/m³，远低于排放标准(允许值34～47mg/m³)。国家推荐标准GB/T1705-86规定的最大允许浓度为0.05mg/m³。检测结果表明，车间铅尘含量(均值)比允许浓度低20%～50%，达到了设计的预期效果。