化学矿开采与化工设备

化学矿开采与化工设备
一、化学矿开采
安徽化学矿山储量丰富，矿石品位较高，主要开采的有硫铁矿、明矾石、磷矿、芒硝等20多种非金属矿。60年代中期马鞍山向山硫铁矿开始研究、推广无底柱分段崩落采矿法，至70年代，采、装、运、卸全面实现了机械化。1987年，全省化工系统有化学矿开采企业12个，其中矾矿一个，硫铁矿7个，磷矿4个，职工1．14万人，全年实现产值3117万元。主要产品产量：明矾1．7万吨，硫铁矿原矿112万吨，磷矿原矿5．9万吨。
〔无底柱分段崩落采矿法〕
1964年，马鞍山硫铁矿开始研究试验“无底柱分段崩落采矿法”，至70年代逐步完善并全面推广。该方法是采用机械装运设备（华－I型装岩机和向－I型电动自行矿车），在分段回采巷道的端部直接采装爆破下来的矿石，采矿方法结构形式为无底柱式，上下分段进路呈交错菱形布置，顶板管理是使矿床顶板及复岩随矿石采出而垮落。与向山矿沿用近30年之久的低分段崩落法相比，单位工作面生产能力提高2倍多，工效提高1．3～2倍，坑木消耗降低45％，事故发生率下降65％。
〔自行矿车〕
1969年，马鞍山向山硫铁矿何家义等研制的“向－I型自行矿车”，适用于无底柱分段崩落采矿法井下工作面的矿石运输。它结构紧凑，运输、卸载可靠，与华－I型装岩机配套，成功地解决了工作面装运机械化问题。该自行矿车最大运距100米，最大载重2吨，行车速度1．6米／秒，运输能力15～30立方米／小时，橡皮软线可自动卷入或放出。使用该矿车可提高工效2倍，每一工作面可减少推车工3人。
〔磨矿回路自动控制〕
1984年，马鞍山向山硫铁矿等单位虞继箴等完成“向山硫铁矿选矿车间磨矿回路自动控制工业试验”。该项目研究了磨矿分级闭合回路的综合自动调节系统，包括恒定给矿－抗胀肚调节系统、螺旋分级机溢流浓度调节系统、球磨机浓度调节系统，以及一整套检测球磨分级回路状态参数的传感仪表。该自动控制系统在给矿量自动调节与分级机溢流浓度等技术指标方面，优于国内外一些选矿厂。采用该系统每处理一吨原矿，仅球磨机就可节电0．6度，每台球磨机年节电13．2万度；由于磨矿产品粒度均匀，提高了磨矿细度，使精矿品位和回收率都有所提高；并且不需要频繁地调节，保证了设备和生产安全，为磨矿的集中操作创造了条件。
〔钾长石综合利用〕
1984年，南陵白水泥厂、省化工研究所等单位陈昌晋等完成“南陵钾长石综合利用的研究－高炉熔融法生产白水泥和钾肥工业性试验”。该项目是以钾长石、石灰石、白云石为原料，在高炉中熔炼，含钾炉尘从高炉顶部逸出回收后，经浓缩、碳化等工序，得到碳酸氢钾与磷酸二氢钾；熔渣经烘干、除铁、球磨等工序制得白色硫酸盐水泥，标号可达425号以上，白度3～4级，白水泥早期强度好，成型后外表无起砂现象。已建成年产1．5万吨白水泥和年产600吨碳酸氢钾（磷酸二氢钾）生产线。
二、化工设备与工艺
〔大型化工容器整体热处理〕
1976年，中国化学工程第三建设公司薛铁心等研制的“大型化工容器烟气法整体热处理工艺”，用于引进的大化肥装置再生塔整体热处理。其烟气发生装置为腔式结构，二次空气由燃烧器与稀释腔之间的环隙吸入，稀释腔末端将烟气导入再生塔。该工艺避免了建造大型热处理炉或直接火焰热处理，既能保证热处理质量，又节省了大量设备费用。
〔热风炉改造〕
1979年，铜官山化肥总厂磷肥厂徐松明等完成“风扫磨系统热风炉改造”。改造后的热风炉为活动炉排，由一蜗轮蜗杆装置驱动，用时间继电器控制运行，调节灵活方便；炉排总面积6．07平方米，倾斜20度，炉排上煤层厚度可调。该热风炉用于普通过磷酸钙生产流程中磷矿石粉碎的风扫磨系统，可提高风扫磨产量22．54％，降低煤耗25．39％，每年可多产磷肥5万吨（折18％有机磷），节煤700吨，多创利70万元。
〔硫化碱转炉用高铝质衬砖〕
1985年，萧县耐火材料厂等单位沈长月等研制的“硫化碱转炉用高铝质衬砖”，三氧化二铝的含量高于70％，显气孔率为23％～27％。该厂采取合理的大颗粒配料和轻烧的办法，烧成温度由摄氏1500度降到1400度，保温20小时。该高铝质衬砖稳定性能好，抗渣性能强，耐腐蚀，抗冲刷，耐压强度好，适于硫化碱转炉激热激冷温度变化的需要，且转型简单，砌筑方便。硫化碱生产厂使用这种衬砖，使硫化碱转炉的寿命由800炉次提高到4600炉次，每只炉子年节约修炉费6．2万元，增加产值47万元。
〔预氧化－流态化酸浸制人造金红石〕
1981年，化工部第三设计院等单位吴建生等完成的“攀枝花钛铁矿预氧化－流态化酸浸制人造金红石”，较好地解决了攀枝花钛铁矿在酸浸过程中的粉化以及品位低、含镁钙杂质高的问题，生产出含二氧化钛90％以上的较优产品。该设备结构简单，操作方便，劳动条件好，而且是在常压下作业，密封防腐问题较易解决。这项新工艺的研究成功，为加速攀枝花钛资源的开发利用，以及为全国氯化法钛白与海绵钛的发展，提供了有利条件。
〔草酸生产无烟尘脱氢新工艺〕
1986年，合肥东风化工厂张增辉等研究出“草酸生产无烟尘脱氢新工艺”。国内草酸行业传统的脱氢工艺热效率低，烟尘污染严重，易引起氢气爆呜，影响设备与人身安全。该新工艺在国内同行业中首次实现无烟尘脱氢，并独创自热式倒烧平焰烧嘴。经测试，新工艺使热效率由20％提高到40％，脱氢锅使用寿命由3个月延长到一年，产品收率可提高12％，并且烟尘浓度大幅度下降，改善了工作环境。
〔M 75、M 100汽车用燃料油〕
1986年，淮南化肥厂、淮南市甲醇汽油推广站等单位林智春等研制的“M 75、M 100汽车用燃料油”，是以煤化工产品精甲醇为原料，用工业动力苯作为M 100的助燃剂和M 75的助溶剂。这两种车用燃料油辛烷值高、无铅，动力性、经济性及油耗与汽油相当，尾气排放符合国家标准并低于汽油。M 75与M 100的研制成功，为缓解车用汽油紧张状况提供了一种新颖的车用燃料油。