[發明專利]粉噴錳硅渣制備自動燒結優先還原純凈錳礦的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310739612.8
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103710478A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 趙洪洋
• 申請（專利權）人: 廣西鐵合金有限責任公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06;C22B1/16;C22B47/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明屬于鐵合金生產固體廢棄物減排治理、復合礦、二次資源綜合利用、環保工程領域，尤其涉及一種粉噴錳硅渣制備自動燒結優先還原純凈錳礦的方法及裝置。

背景技術

鐵合金，包括Si-Fe、Mn-Fe、Mn-Si-Fe等的生產基本都是在礦熱爐內進行。在冶煉生產過程中會產生大量的廢渣及除塵粉和不可直接用于生產的篩下粉礦、粉焦。

目前，錳硅合金生產渣鐵比一般為1：1-1.2、最低可控制在0.8：1，即每生產一噸錳硅合金同時將產生一噸左右錳硅合金渣。現有生產技術對錳硅合金渣的處理都是采用水淬的方法進行，由于水淬后的廢渣基本呈現疏松顆粒狀，基本無法對其進行二次回收利用，一般對其進行廢棄處理。合金生產過程中同時產生大量的除塵粉及篩下粉礦、粉焦，目前采用壓球及燒結方式對其進行處理。

上述錳硅合金渣的處理方法的缺點是，水淬過程需大量的循環水和強力的水壓，水淬過程高溫液態合金渣與水接觸瞬間產生大量水蒸氣直接排放空中，造成大量水資源的損耗同時也對環境造成一定影響。

上述錳硅合金渣的處理方法的另一缺點是，當液態錳硅合金與液態錳硅合金渣分離不徹底時，液態錳硅合金遇水、將瞬間產生巨大能量釋放，液態錳硅合金將不定向向四周噴發，將造成巨大安全事故。同時將產生大量的固體廢棄物。

上述除塵分、篩下粉礦、粉焦壓球的處理方法的缺點是，需要建設一條龐大的生產線及增配相關操作人員。同時受壓球工藝技術的影響，壓球過程中需要一定的溫度及配入一定比例的粘結劑。壓球升溫過程中將消耗大量的熱能，同時受粘結劑理化性能及配入量的影響，壓球成品較難適應鐵合金生產使用，同時壓球成本較為昂貴。

上述除塵分、篩下粉礦、粉焦燒結的處理方法的缺點是，需要消耗大量的熱能及燃燒物，燒結過程同時伴有二氧化碳等氣體產生。燒結過后還需對其進行破碎，將產生二次粉料。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種簡易低廉的并且利用液態錳硅合金廢渣自身的溫度優勢使其與除塵粉、篩下粉礦、粉焦充分混合后的粉料進行自動燒結，同時利用液態錳硅合金廢渣自身的粘度優勢使其與除塵粉、篩下粉礦、粉焦充分混合后的粉料進行包裹粘結最終有效形成可用于生產的自動燒結優先還原錳礦的方法及其裝置。本發明使合金生產過程中產生的固體廢棄物得到有效地控制和綜合利用，實現錳硅合金生產爐渣循環利用，解決錳硅合金生產零固體廢棄物排放的工程技術難題。

一種粉噴錳硅渣制備自動燒結優先還原純凈錳礦的方法，包括以下步驟：

1）混合、攪拌合金生產過程中產生的除塵分、篩下粉礦、粉焦，得到混合粉料；

2）通過送風系統將所述混合粉料噴吹至流動的呈豎平面狀的高溫液態硅錳合金渣表面；

3）所述混合粉料受液態硅錳合金渣的余熱進行自動燒結，同時祛除有害雜質P、S，得到呈豎平面狀的半熔的液態合金渣；

4）所述呈豎平面狀的半熔的液態合金渣受風、粉料的外力作用進入塑形器內部進行塑形，使液態錳硅合金渣與混合粉料混合燒結的共同產物以半凝固狀態形成具有開口的球殼；

5）所述混合粉料與液態合金渣混合、自動燒結除雜質后通過風淬混合包裹系統送入成型系統，由成型系統進行成品輸出。

液態硅錳合金渣溫度范圍在1350℃～1450℃。處于前述溫度范圍的高溫液態硅錳合金渣由于具有較高的粘度系數，當在豎直方向緩慢流動的時候，由于重力作用，會形成流動的豎平面狀結構。當流動的豎平面狀結構的液態合金渣受到水平方向固定的氣流的噴吹，會逐漸鼓起圓包，形成具有開口的球殼。而混合粉料中的P、S在液態錳硅合金渣自身溫度條件下與空氣中的氧氣反應生成氣體進行自動分離。

本發明還提供了一種粉噴錳硅渣制備自動燒結優先還原純凈錳礦的裝置，包括控制系統、粉料攪拌儲存供給系統、螺旋噴粉送風系統、風淬混合包裹系統和成型系統，其中：

所述控制系統、所述粉料攪拌儲存供給系統、所述螺旋噴粉送風系統、所述風淬混合包裹系統和所述成型系統依次連接；

所述控制系統連接所述粉料攪拌儲存供給系統，用于控制所述粉料攪拌儲存供給系統混合粉料和向所述螺旋噴粉送風系統提供所述混合粉料；

所述控制系統連接所述螺旋噴粉送風系統，用于控制所述螺旋噴粉送風系統向所述風淬混合包裹系統噴送混合粉料和風；

所述控制系統連接所述風淬混合包裹系統，用于控制所述風淬混合包裹系統的工作溫度；

所述控制系統連接所述成型系統，用于控制所述成型系統輸出成品。