[發明專利]生物質還原低品位氧化錳礦生產礦粉級一氧化錳設備系統

無效

• 申請號: 201310029643.4
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103101979A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 索雙富;朱國才;李德生;王冬;宋龍朝;王科社
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明屬于黑色冶金技術領域，具體涉及一種生物質還原低品位氧化錳礦生產礦粉級一氧化錳設備系統。

背景技術

我國是錳生產大國,同時又是錳礦資源十分缺乏的國家,需要從國外大量進口錳礦,2010年錳礦進口量超過1100萬噸。目前國內絕大部電解錳企業采用碳酸錳作為原料進行生產,碳酸錳礦中錳礦的錳含量較低,同時鈣鎂含量高，造成了電解過程中的酸耗過大,尾渣量大,這給環境造成了巨大的壓力。為了解決資源與環境問題,以及降低電解錳企業的成本，提高電解錳企業市場競爭能力，十分必要將我國資源較為豐富、目前沒有得到完全利用的低品位氧化錳礦進行處理，代替碳酸錳礦。

傳統的氧化錳還原主要采用煤作為還原劑，其還原溫度高，能耗大，生產成本高，同時沒有成熟的工藝設備，從而限制將二氧化錳還原成一氧化錳技術的發展。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種生物質還原低品位氧化錳礦生產礦粉級一氧化錳設備系統，本發明采用生物質作為還原劑，將其還原溫度降低到500度以下，通過熱量利用系統，充分利用反應熱，讓能量得到了合理利用，進一步降低了生產成本。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

生物質還原低品位氧化錳礦生產礦粉級一氧化錳設備系統，包括回轉預熱窯4，回轉預熱窯4的窯頭端和上料螺旋推進器16相連通，回轉預熱窯4的窯頭上端固定有旋風除塵器3，在旋風除塵器3的下端設置有布袋除塵器2，布袋除塵器2和引風機1相連，回轉預熱窯4的窯尾端設置有生物質燃燒器6，生物質燃燒器6通過生物質導氣管7和反應爐推進器9一端連通，反應爐推進器9另一端和反應爐11入口連通，在反應爐11頂部設置有電機驅動的反應爐攪拌器，反應爐11出口和燜化罐12入口連通，燜化罐12出口和螺旋冷卻器13入口連通，在螺旋冷卻器13的出口設置有淋水器14，反應爐回熱管5的一端連接反應爐11的上端，另一端伸入回轉預熱窯4的窯尾內，燜化罐回熱管8一端連接燜化罐12外層，另一端分兩路：一路通向回轉預熱窯4的窯尾，另一路通向反應爐11的底部，生物質氣發生爐10的出氣管一路通向回轉預熱窯4窯尾的生物質燃燒器6，另一路通向反應爐11的底部的燃燒器。

所述反應爐11和燜化罐12均設計有夾層，內層中是礦物的流動，夾層中是氣體的流動。

所述布袋除塵器2、旋風除塵器3、回轉預熱窯4、反應爐11和燜化罐12的表面均包覆隔熱陶瓷棉，布袋除塵器2和旋風除塵器3、旋風除塵器3和回轉預熱窯4、反應爐11和燜化罐12相互連接的管路表面也包覆隔熱陶瓷棉。

所述回轉預熱窯4和反應爐11的進出口處均裝有熱電偶和測壓點。

所述引風機1的排出管、回轉預熱窯4和燜化罐12上均設置有流量測定點。

所述淋水器14向螺旋冷卻器13中的噴水重量控制在礦物質重量的5-10%。

本發明的反應爐采用立式攪拌機的形式，這樣，流體粉料在爐內不易沉積，有能使反應加速，反應更加充分的效果；反應爐的出口設在一定高度處，當爐礦料達到預設體積，便會自動流到爐外，爐底設有出料口，便于清理反應爐。實驗表明，本發明操作方便，運行穩定可控。

用生物質加核心還原劑能在400～500℃溫度區間把四價錳還原成二價錳，還原產物完全可以替代碳酸錳礦物，生產電解錳及其他錳鹽系列產品的原料，并可降低電解錳及錳鹽產品的生產成本。

附圖說明

圖1是本發明系統結構示意圖。

圖2是本發明還原過程流程圖。

圖3是本發明系統的水系統示意圖。

圖4是本發明系統的工藝線路氣系統示意圖。

圖中：

1-引風機,2-布袋除塵器,3-旋風除塵器,4-回轉預熱窯,5-反應爐回熱管,6-生物質燃燒器,7-生物質導氣管,8-燜化罐回熱管,9-反應爐推進器,10-生物質氣發生爐,11-反應爐,12-燜化灌,13-螺旋冷卻器,14-淋水器,15-燜化灌風機,16-上料螺旋推進器,18-加水電磁閥,19-水池,20-冷卻循環水泵,21-噴淋頭,22-噴淋泵,23-噴淋電磁閥,24-第一燃燒器,25-配氣閥門,26-第二燃燒器,27-第一風機,28-第二風機,29-壓縮空氣閥

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。