[發明專利]一種生產磁性鐵精粉的方法及立窯

無效

• 申請號: 200710035174.1
• 申請日: 2007-06-19
• 公開（公告）號: CN101074117A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 胡俊旭
• 申請（專利權）人: 胡俊旭;劉健
• 主分類號: C01G49/08
• 分類號: C01G49/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及一種生產磁性Fe₃O₄鐵精粉的生產方法及設備，特別涉及一種將含Fe₂O₃的鐵礦采用立窯還原成磁鐵礦并進一步磁選得到磁性鐵精粉的方法及立窯。

背景技術

磁性鐵精粉是指粉狀的Fe₃O₄。目前，磁性鐵精粉生產方法通常是將磁鐵礦進行磁選得到帶有磁性的磁鐵礦，磁鐵礦可由赤鐵礦等鐵礦在立窯內還原而成。目前以赤鐵礦等鐵礦還原生產磁性鐵精粉的工藝流程一般為：破碎、篩分、混合、立窯還原、磁拋、球磨、磁選，步驟，立窯屬于間歇式生產，其內為負壓，頂部為原料進口，內腔從上至下依次為進料段(預熱段)、還原段和冷卻段，上下同徑，即進料段和還原段、冷卻段的內徑相等。這種鐵礦立窯還原法存在以下缺陷：1、立窯的間歇式生產方式產品合格率不高，生產效率低，2、磁性鐵精粉成品要求細度為200目以上達70％以上，但磁選只進行一次，球磨之后產生的無磁、有磁物質未進行分離，加工量大，球磨和磁選的效率不高；立窯的結構存在以下缺陷：1、因進料段和還原段、冷卻段的內徑相等，加料后立窯內腔基本上被固體物料充滿，內腔沒有足夠的空間容納還原氣體，立窯內未形成充分的還原環境，致使還原氣體與固體物料無充分的接觸機會，只有增加反應物的停留時間以實現完全反應，常常出現鐵礦還原不充分的情況，只能采用一次一窯法保證反應效果；2、還原反應需要氧氣的參與，現有技術是使立窯內腔處于負壓狀態通過進料口吸入空氣，以保證還原段有氧氣不斷進入，其副作用是冷卻段也不可避免地會有氧氣進入，已被還原的磁鐵礦在高溫下又與氧接觸，出現磁鐵礦被二次氧化的情況；3、煤通常既作還原劑又作燃料，都是從立窯上端進入，作不同用途的煤沒有人為區分，窯內溫度不易控制，如窯內溫度過高，鐵礦中的Fe₂O₃與二氧化硅結合形成硅酸鐵，不利于后續工藝的磁選。4、由于燃燒空間有限，不能采用噴煤燃燒方式，只能采用一次性加料的間歇生產方式。綜上所述，現有的鐵礦立窯還原法生產磁性鐵精粉的方法及立窯屬于間歇式生產，其合格率一般僅為50％左右，生產效率低，不能實現工業化連續生產需進一步改進。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種能實現工業化連續生產、產品合格率達98％的生產方法，它具有降低原材料消耗和能源消耗的優點。

本發明另一目的在于提供實施上述方法的立窯，它能達到上述方法的效果。

本發明的技術方案為：

一種生產磁性鐵精粉的方法，以鐵礦和還原劑為原料采用立窯還原法生產，采用煤作燃料，包括破碎、篩分、混合、立窯還原、磁拋、球磨、磁選步驟，其特征在于：所述的立窯還原為連續式生產。

作為對本發明的進一步改進，所述的磁選過程中分為二次進行，即在第一次磁選后進行篩分，將篩上物返回到球磨步驟，對篩下物進行第二次磁選。

作為對本發明的進一步改進，所述的鐵礦為赤鐵礦，所述的還原劑為煤。

作為對本發明的進一步改進，所述的燃料煤從立窯側面進入窯內。

作為對本發明的進一步改進，所述的立窯還原步驟中立窯出料方式為封閉式出料。

一種生產磁性鐵精粉的立窯，頂部為原料進口，內腔從上至下依次為進料段(預熱段)、還原段和冷卻段，其特征在于：所述的進料段的內徑小于還原段的內徑；

作為對本發明的進一步改進，所述的立窯側面設置有供燃料煤和空氣噴入的噴入口，所述的噴入口的位于還原段內。

作為對本發明的進一步改進，所述的進料段的內徑與還原段內徑的差值與噴煤入口內徑的比值為1∶0.5～1∶2。

作為對本發明的進一步改進，所述的進料段的內徑與還原段內徑的差值與噴煤入口內徑的比值為1∶1。

作為對本發明的進一步改進，所述的立窯冷卻段下聯接的出料管道延伸至封閉式容器內。

作為對本發明的進一步改進，所述的封閉式容器為水封式容器。

本發明的反應過程為：

一、作為燃料的煤與空氣同時噴入窯內，在窯內燃燒，產生CO₂，鐵礦物料與原料煤混合均勻從上部進入立窯內，物料形成自然堆積角并與立窯內壁形成環狀還原空腔，原料煤(C分子)與燃燒噴煤中的CO₂結合，產生充足的CO，立窯內呈正壓狀態，構成理想的還原環境。

C+CO₂→CO

二、赤鐵礦在正壓狀態下的還原氣氛中被還原。