[實用新型]二段焙燒法礦石還原揮發聯動生產系統

有效

• 申請號: 201520170817.3
• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN204661791U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 郭伯章;許柏寧
• 申請（專利權）人: 許柏寧
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本實用新型屬于有色金屬冶金技術領域，具體涉及一種二段焙燒法礦石還原揮發聯動生產系統。

背景技術

在冶金領域，特別是火法冶金領域，由于許多礦石，如低品位錳礦、紅土鎳礦、鉛鋅礦等，無法采用簡單經濟的方法對其有價元素進行富聚，不得不采用電爐或高爐對礦石的直接進行冶煉來提取其有價元素。高昂的電耗或焦耗現已經成為企業生產成本的瓶頸。

對于絕大部分礦石中元素的分離提純而言，主要的干擾組分就是鐵、鈣、鎂等，采用焙燒磁選法把鐵與其他組分分離，已經被證明是經濟的礦石處理方案。然而能達成礦石良好焙燒效果的大型工業化設備卻總是有問題發生，無法形成低成本的、穩定的工業化生產。

現代成熟的大型工業化生產工藝，一般采用回轉窯法處理高揮發組分物料，豎爐法處理預還原及燒結料。豎爐熱能的高效利用，回轉窯的高效揮發性能，總不能達成有機的結合。生產過程中，高水分對于豎爐的安全性威脅，結圈問題對于回轉窯的威脅，都成為這些大型設備的短板。

對于有些礦石而言，焙燒過程中需要其溫度控制在礦石起始熔融點才能得到好的焙燒效果，以現在國內普遍使用的回轉窯來說，具有大型化和產量高的優點，但由于在實際生產中由于發生結圈無法得到有效地解決，需停爐處理，則失去了生產的穩定性。例如回轉窯焙燒磁選技術在紅土鎳礦處理的應用，穩定生產周期只有20-30天，維修需要20-30天。其原因就是無法阻止回轉窯結圈問題的發生，發生后，生產產量消失，維修代價高昂。

節能方面，豎爐的物料填充率高達80%以上，熱能必須通過冷物料才排除，熱利用率高。但對于揮發性物料的處理，由于上部物料為冷料，揮發出的物料在該溫度下被冷卻而無法出爐，故不能作為處理此類物料的有效設備。

對于含高鐵物料的還原設備，由于高鐵物料熔融點低，需要的能耗低，少量煤的燃燒熱量能達成上部物料水分的低速揮發，達成燒結的效果。高含量煤的提供，可引起水分快速揮發，極易形成膨脹壓力破壞爐體，這種不協調，使得豎爐作為礦石還原焙燒設備產生了局限。

粉塵治理方面，回轉窯需要強鼓風才能提升溫度，回轉窯轉動過程中，物料因摩擦產生大量粉塵被流動的風帶出，粉塵量很大，需要幾套的收塵系統才能得到治理。豎爐焙燒需要的進氣量小，物料流動性緩慢，物料又是以球團方式存在，產生的粉塵量很少，出口基本為水蒸氣，只要采用水淋處理系統即可解決。

鑒于以上原因，有必要開發出一種新設備或新處理方法，吸取豎爐的優點，克服其缺陷，使礦石中鐵的焙燒還原在低能耗，高回收，結圈問題解決的條件下得到實現。

若能同時解決礦石經焙燒流程后，使揮發性物料完全揮發，鐵得到良好還原，礦石結構就會被完全打破，對于后續的分離提純流程相對就容易，這對國內礦石行業的冶煉技術進步，節能減排具有重要意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種二段焙燒法礦石還原揮發聯動生產系統，該系統將需要長時間處理的除水升溫段與易出現故障的高溫焙燒段進行分爐處理，高溫焙燒段的設備選擇采用小型、多個及備用方式進行生產，從而避免大型設備的出故障率，小型設備的快速更換，快速修復，保障了生產的穩定性。

本實用新型采用的技術方案如下：

二段焙燒法礦石還原揮發聯動生產系統，包括一段焙燒爐和二段焙燒爐；

所述的一段焙燒爐的一段進料口處設有進料系統，一段焙燒爐的頂部與蒸汽冷卻及煙氣處理系統的進氣端相連，蒸汽冷卻及煙氣處理系統的出氣端與排放煙道相連；

所述的一段焙燒爐的底部設有一段出料系統，所述的一段出料系統的正下方設有高溫爐料轉移系統，通過高溫爐料轉移系統將高溫爐料轉移，并從二段進料口加入至二段焙燒爐中；

所述的一段出料系統依次通過一段爐進氣系統和粉塵及揮發物收集系統與二段焙燒爐相連；

所述的二段焙燒爐底部設有二段出料系統，二段爐進煤進氣系統與二段出料系統相連。

進一步，優選的是，包括多個并聯的二段焙燒爐，多個二段焙燒爐并聯后通過粉塵及揮發物收集系統與一段爐進氣系統相連。

進一步，優選的是，所述的一段焙燒爐為回轉窯、豎爐或微波爐。

進一步，優選的是，所述的二段焙燒爐為豎爐、鏈式燒結爐、罐式燒結爐或隧道窯。

本實用新型的原理是把礦石焙燒應經歷的兩個過程（升溫去水及還原揮發過程）確實地分別開來，在不同的二段爐中聯動進行。