一種處理菱鐵礦的系統的製作方法

2023-07-22 14:39:56 1

本實用新型屬於冶煉技術領域，尤其涉及一種處理菱鐵礦的系統。

背景技術：

近年來隨著鋼鐵行業的迅猛發展，我國對鐵礦產資源的開發強度大，綜合利用率低以及地質勘查難度的不斷增大，使得地質條件好、資源品位高、分選性好的鐵礦資源正逐漸減少，礦產資源可持續供給能力下降，後備資源不足，積極開發利用難選鐵礦石及低品位鐵礦石資源，才能有效擴大我國可工業利用的鐵礦石資源量，降低對外依存度，保障鐵礦石供應的安全。

菱鐵礦的晶體呈菱面體狀、短柱狀或偏三角面體狀。通常呈粒狀、土狀、緻密塊狀集合體。我國含菱鐵礦的鐵礦石資源已探明儲量18.34億噸，佔我國鐵礦石探明儲量的3.4％，另有保有儲量18.21億噸，主要集中在我國的貴州、新疆、陝西、遼寧、吉林等10多個地區，尤其在貴州、陝西、甘肅和青海等幾個西部省(自治區)佔全國該類鐵礦石資源總儲量50％以上。因鎂、錳內質同象現象十分普遍，絕大多數菱鐵礦理論品位在32％～45％，銷售困難，影響開發者積極性。

目前針對含菱鐵礦的難選礦主要應用技術有：還原焙燒－磁選、強磁選和浮選及聯合分選技術等。因其密度、比磁化係數均較低，加之很多菱鐵礦常與綠泥石、石榴石等密度及比磁化係數與之相差不大的脈石礦物共生，可選性差。

技術實現要素：

本實用新型意在提出一種處理菱鐵礦的系統，將菱鐵礦先磁化焙燒，後還原焙燒，使得物料充分磁化，還原效果好，為擴大鐵礦石的資源利用創造條件。

本實用新型的目的之一是提供一種處理菱鐵礦的系統，包括細磨機、造球機、乾燥裝置和轉底爐；

所述細磨機包括出料口；所述造球機包括入料口和出料口；所述乾燥裝置包括入料口和出料口；

所述轉底爐包括入料口、出料口和擋牆，所述擋牆位於所述轉底爐的爐體內，連接爐體的爐頂、外側壁和內側壁，將所述爐體內的環形空間分隔為磁化焙燒區和還原焙燒區，所述轉底爐入料口位於所述磁化焙燒區，所述轉底爐出料口位於所述還原焙燒區；

所述細磨機出料口連接所述造球機入料口，所述造球機出料口連接所述乾燥裝置入料口，所述乾燥裝置出料口連接所述轉底爐入料口。

細磨機用於將菱鐵礦細磨至後續處理所需的粒度。造球機用於將混勻的菱鐵礦顆粒造球。乾燥裝置用於球團的乾燥，為後續焙燒做準備。轉底爐用於幹球團的磁化焙燒和還原焙燒，獲得產物。

本實用新型中，所述轉底爐進一步包括還原劑入口，所述還原劑入口位於所述還原焙燒區遠離轉底爐出料口端的爐頂。還原劑入口位於爐頂，便於還原劑進入轉底爐。還原劑入口設置在還原焙燒區遠離轉底爐出料口端，使得幹球團進入還原被燒區時就可與還原劑接觸。

具體的，所述磁化焙燒區環形空間的弧度為120°～180°。

具體的，所述轉底爐入料口與轉底爐出料口之間的扇形區域弧度為10°～15°。

進一步的，本實用新型中所述擋牆底部與所述轉底爐的爐底上表面的距離為10～20cm。擋牆底部到轉底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證磁化焙燒區氣氛和還原焙燒區氣氛不互相干擾。

本實用新型的另一目的是提供一種利用上述系統處理菱鐵礦的方法，包括如下步驟：

A、將菱鐵礦細磨、混勻、造球，乾燥後獲得幹球團；

B、將所述幹球團送入所述轉底爐，先進行磁化焙燒，後進行還原焙燒，獲得金屬化球團，還原劑由所述還原劑入口進入轉底爐，在所述幹球團進入所述還原焙燒區時將所述幹球團均勻覆蓋一層還原劑。

本實用新型中，所述轉底爐磁化焙燒區溫度為500～800℃，還原焙燒區溫度為1200～1300℃，所述轉底爐的爐底旋轉一周時間為1.5～3h。

具體的，在步驟A中將所述菱鐵礦細磨至粒度≤200目的菱鐵礦佔的質量百分比在85％以上。

本實用新型中，所述幹球團粒徑為8～16mm。

進一步的，所述還原劑中碳的質量成分不低於80％，所述還原劑粒度為2～5mm。

本實用新型中，菱鐵礦(FeCO3)在加熱到一定溫度時會發生分解反應，放出二氧化碳氣體，生成Fe3O4，磁化焙燒後的Fe3O4更容易被還原。

本實用新型提供的處理菱鐵礦的系統和方法，將物料的磁化焙燒和還原焙燒一體化完成；磁化充分，還原效果好；物料的還原焙燒充分利用磁化焙燒後球團的顯熱，能耗小、成本低；為擴大鐵礦石的資源利用創造了條件。

附圖說明

圖1是本實用新型一種處理菱鐵礦的系統結構示意圖；

圖2是本實用新型轉底爐還原劑入口局部示意圖；

圖3是本實用新型系統處理菱鐵礦的方法流程示意圖。

圖中：

1-細磨機；2-造球機；3-乾燥裝置；4-轉底爐；401-轉底爐入料口；402-轉底爐出料口；403-擋牆；404-磁化焙燒區；405-還原焙燒區；406-還原劑入口。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。

如圖1所示，本實用新型提供一種處理菱鐵礦的系統，包括細磨機1、造球機2、乾燥裝置3和轉底爐4。

細磨機1包括入料口和出料口。細磨機1用於將菱鐵礦細磨至後續處理所需的粒度。

造球機2包括入料口和出料口。造球機2用於將混勻的菱鐵礦顆粒造球。球狀的物料更利於在轉底爐中均勻受熱。

乾燥裝置3包括入料口和出料口。乾燥裝置3用於球團的乾燥，為後續焙燒做準備。

轉底爐4用於幹球團的磁化焙燒和還原焙燒，獲得產物。

如圖1和圖2所示，轉底爐4包括入料口401、出料口402、擋牆403和還原劑入口406。擋牆403位於轉底爐的爐體內，連接爐體的爐頂、外側壁和內側壁，將所述爐體內的環形空間分隔為磁化焙燒區404和還原焙燒區405。轉底爐入料口401位於磁化焙燒區404，轉底爐出料口402位於還原焙燒區405。

本實用新型中實例中，還原劑入口406位於所述還原焙燒區405遠離轉底爐出料口端的爐頂。還原劑入口406位於爐頂，便於還原劑進入轉底爐4。還原劑入口406設置在還原焙燒區405遠離轉底爐出料口端。還原劑入口406與擋牆403在水平方向上有一定距離，使得幹球團進入還原被燒區405時，將幹球團均勻覆蓋一層還原劑。

細磨機1出料口連接造球機2入料口，造球機2出料口連接乾燥裝置3入料口，乾燥裝置3出料口連接轉底爐入料口401。

具體的，磁化焙燒區404環形空間的弧度為120°～180°。

具體的在本實用新型實施例中，轉底爐入料口401與轉底爐出料口402之間的扇形區域弧度為10°～15°。

進一步的，本實用新型實施例中，擋牆403底部與所述轉底爐的爐底上表面的距離為10～20cm。擋牆403底部到轉底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證磁化焙燒區氣氛和還原焙燒區氣氛不互相干擾。

圖1和圖2中，虛線箭頭表示轉底爐中物料的運動方向。幹球團由入料口401進入磁化焙燒區404進行磁化焙燒，然後進入還原焙燒區405。如圖2所示，在幹球團進入還原被燒區405時，還原劑由還原劑入口406進入轉底爐，將幹球團均勻覆蓋一層還原劑。

另一方面，如圖3所示，本實用新型提供一種利用上述系統處理菱鐵礦的方法，包括如下步驟：

A、將菱鐵礦細磨、混勻、造球，乾燥後獲得幹球團；

B、將幹球團送入所述轉底爐，先進行磁化焙燒，後進行還原焙燒，獲得金屬化球團，還原劑由還原劑入口406進入轉底爐，在幹球團進入還原焙燒區時將幹球團均勻覆蓋一層還原劑。

本實用新型實施例中，轉底爐磁化焙燒區404溫度為500～800℃，還原焙燒區405溫度為1200～1300℃，轉底爐的爐底旋轉一周時間為1.5～3h。

具體的，在步驟A中將菱鐵礦細磨至粒度≤200目的菱鐵礦佔的質量百分比在85％以上。

本實用新型實施例中，幹球團粒徑為8～16mm。

本實用新型實施例中，還原劑中碳的質量成分不低於80％，所述還原劑粒度為2～5mm。

本實用新型提供的處理菱鐵礦的系統和方法，首先讓菱鐵礦球團受熱發生分解反應，放出二氧化碳，生產Fe3O4，後將Fe3O4還原獲得金屬化球團。本實用新型將物料的磁化焙燒和還原焙燒一體化完成；磁化充分，還原效果好；物料的還原焙燒充分利用磁化焙燒後球團的顯熱，能耗小、成本低；為擴大鐵礦石的資源利用創造了條件。

實施例1

將某菱鐵礦磨至86.32％質量比的顆粒粒度≤200目，造球(球團粒徑8～12mm)，乾燥後從轉底爐入料口進入，轉底爐磁化焙燒區弧度為130°，溫度控制500℃，還原焙燒區溫度控制1250℃，爐底旋轉一周時間為2h，磁化焙燒後的幹球團進入還原焙燒區時，還原煤(碳的質量成分：82.03％，粒度2mm)從還原劑入口鋪滿幹球團，鋪滿還原煤的幹球團在還原焙燒區被還原成金屬化球團從出料口排出。

實施例2

將某菱鐵礦磨至88.55％質量比的顆粒粒度≤200目，造球(球團粒徑10～14mm)，乾燥後從轉底爐入料口進入，轉底爐磁化焙燒區弧度為170°，溫度控制800℃，還原焙燒區溫度控制1200℃，爐底旋轉一周時間為1.5h，磁化焙燒後的幹球團進入還原焙燒區時，還原煤(碳的質量成分：80.26％，粒度3mm)從還原劑入口鋪滿幹球團，鋪滿還原煤的幹球團在還原焙燒區被還原成金屬化球團從出料口排出。

實施例3

將某菱鐵礦磨至87.45％質量比的顆粒粒度≤200目，造球(球團粒徑10～16mm)，乾燥後從轉底爐入料口進入，轉底爐磁化焙燒區弧度為130°，溫度控制700℃，還原焙燒區溫度控制1300℃，爐底旋轉一周時間為2.5h，磁化焙燒後的幹球團進入還原焙燒區時，蘭炭(碳的質量成分：83.53％，粒度4mm)從還原劑入口鋪滿幹球團，鋪滿蘭炭的幹球團在還原焙燒區被還原成金屬化球團從出料口排出。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本實用新型而非限制本實用新型的範圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本實用新型的精神和範圍的前提下對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本實用新型的範圍之內。此外，除上下文另有所指外，以單數形式出現的詞包括複數形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那麼任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。