[發(fā)明專利]一種去除鐵礦石中鉛鋅元素的裝置及其工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410407579.3
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104152678A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊樹峰;李京社;茅曉慧;高曉杰;孫麗媛;劉成松
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C22B1/22
• 分類號: C22B1/22
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵礦石中雜質(zhì)元素的去除，尤其涉及一種去除鐵礦石中鉛鋅元素的裝置及其工藝。

背景技術(shù)

近年來，我國鋼鐵產(chǎn)量迅速增產(chǎn)，2013年我國粗鋼產(chǎn)量達(dá)到7.82億噸，鋼鐵產(chǎn)量的增加造成鐵礦石資源緊缺。我國擁有大量的鐵礦石資源，但多是多金屬伴生的低品位鐵礦石，例如我國有些地區(qū)的的鐵礦石中含有較高的鉛和鋅。

含鉛鋅的爐料進(jìn)入高爐中，會在高爐內(nèi)循環(huán)富集，高爐中鋅、鉛的富集和循環(huán)會對高爐爐體本身和鐵水造成嚴(yán)重的危害作用。爐喉鋅瘤破壞爐料和氣流分布，滑落時會引起風(fēng)口灌渣和燒毀，使?fàn)t況失常。上升管鋅瘤和下降管鋅塵沉積堵塞煤氣通道，使?fàn)t頂壓力異常，嚴(yán)重時大鐘難以打開并使煤氣管道結(jié)構(gòu)受損。大鐘內(nèi)表面鋅瘤過重時會引起大鐘自動開啟事故。滲入爐底砌體的鉛液隨溫度升高體積膨脹產(chǎn)生巨大破壞力，會導(dǎo)致磚層浮動甚至整個爐底砌體毀壞以及爐殼開裂穿漏等事故。因此，如何有效降低進(jìn)入高爐內(nèi)的煉鐵原料中鋅、鉛含量對于高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行以及高爐壽命具有至關(guān)重要的意義。

鉛鋅在鐵礦石中以氧化物的形式存在，要去除鉛鋅首先將鉛鋅的氧化還原成容易揮發(fā)的鉛、鋅單質(zhì)，反應(yīng)方程式如方程(1)-(4)：

ZnO(l)+C(s)=Zn(l)+CO(g)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(1)

ZnO(l)+CO(g)=Zn(l)+CO2(g)???????????????????????????????????????????????????????????????????????????(2)

PbO(l)+C(s)=Pb(l)+CO(g)???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(3)

PbO(l)+CO(g)=Pb(l)+CO2(g)?????????????????????????????????????????????????????????????????????????(4)

通過上面的方程式進(jìn)行計算可知ZnO直接還原的最低溫度是944℃，間接還原的溫度是1343℃，PbO的還原溫度很低在244℃就能進(jìn)行，所以要想有效地去除鐵礦石中的鉛鋅，首先需要有還原氣氛，另外還需要達(dá)到一定的溫度，鋅要求的最低溫度為944℃。

通過燒結(jié)過程來去除鐵礦石中的鉛和鋅一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，然而燒結(jié)過程一方面是在氧化性氣氛下進(jìn)行的，只有局部是還原氣氛，被還原的鉛鋅很容易又重新被氧化，另一方面料層中的溫度不均勻只有燃燒帶部分的溫度才能達(dá)到還原PbO的要求。因此，通過傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝去除鐵礦石中的鉛鋅的效果并不理想，一般去除率只有30%左右。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種使用方便、結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效去除鐵礦石中鉛鋅的的裝置及其工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種去除鐵礦石中鉛鋅元素的裝置，該裝置包括燒結(jié)機(jī)、密封加熱裝裝置、噴涂裝置、排氣裝置、冷卻裝置和除塵的布袋；

所述密封加熱裝安裝在所述燒結(jié)機(jī)的尾部，所述噴涂裝置安裝在所述燒結(jié)機(jī)的下面，所述除塵的布袋通過所述冷卻裝置與排氣裝置一端連接，所述排氣裝置的另一端與所述密封加熱裝裝置聯(lián)通；

所述密封加熱裝包括密封爐體，蓄熱層、燒嘴和供氣裝置，所述密封爐體的內(nèi)壁設(shè)有蓄熱層，所述燒嘴設(shè)置在密封爐體內(nèi)，所述供氣裝置與密封爐體聯(lián)通。

本發(fā)明的另一目的是提供使用上述去除鐵礦石中鉛鋅元素的裝置的工藝，具體步驟如下：

首先，開啟供氣裝置向密封加熱裝裝置內(nèi)持續(xù)供入供入足量的燃?xì)?，同時通過燒嘴點(diǎn)燃燃?xì)鈱γ芊饧訜嵫b置進(jìn)行加熱，使密封爐體內(nèi)的溫度達(dá)到1200-1300℃，同時啟動噴吹涂層裝置，噴吹涂層裝置向臺車的篦條的表面噴吹一層厚度為2-3mm?CaO溶劑；