[發明專利]一種轉底爐處理硫鐵礦的系統和方法

有效

• 申請號: 201611027992.2
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106367585B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 徐剛;任中山;閆方興;曹志成;薛遜;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C01B17/74;B02C21/00;B03C1/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 王月春,武玉琴

技術領域

本發明屬于冶煉技術領域，尤其涉及一種轉底爐處理硫鐵礦的系統和方法。

背景技術

硫酸是一種是重要的工業原料，可用于制造肥料、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、蓄電池等。硫鐵礦是我國的主要硫源，儲量大的比較集中在主要分布省區依次為四川、安徽、內蒙、廣東和云南，資源總量達127.8億噸，居世界前列。

在硫酸的生產過程中會產生硫鐵礦燒渣(又稱硫酸渣)，其是化學工業生產的主要固體廢棄物之一。我國每年產生的大量硫鐵礦燒渣大多采用堆填處理，不僅占用了大量土地，而且對環境造成了嚴重污染。同時，硫鐵礦燒渣含有的20％～60％的鐵也沒有得到回收利用。

近年來隨著鋼鐵行業的迅猛發展，我國對鐵礦產資源的開發強度加大，資源品位高、分選性好的鐵礦資源正逐漸減少，礦產資源可供給能力持續下降。積極開發難利用鐵礦石資源，可有效擴大我國可利用的鐵礦石資源量，降低對外依存度，保障鐵礦石供應的安全。

現有的一種用硫鐵礦生產鐵精粉的方法及其裝置，是在已的生產硫酸裝置的基礎上，增加原料混配系統，利用沸騰爐排出的燒渣，按計算比例摻入硫鐵礦中，并與其它成分混合入爐焙燒，產物為硫酸，還可獲得鐵精粉。此工藝獲得的鐵精粉金屬化率低。

發明內容

本發明意在提出一種轉底爐處理硫鐵礦的系統和方法，在轉底爐中實現硫鐵礦的氧化焙燒與還原焙燒，金屬化率高；磨礦磁選獲得高品位鐵精粉，并收集轉底爐產生的煙氣，用于制造硫酸。

本發明的目的之一是提供一種轉底爐處理硫鐵礦的系統，包括：轉底爐和磨礦磁選設備；

所述轉底爐包括入料口、出料口、還原劑入口、煙氣出口和擋墻，所述擋墻位于所述轉底爐的爐體內，將所述爐體內的環形空間分隔為氧化焙燒區和還原焙燒區，所述擋墻包括空心擋墻和實心擋墻，所述空心擋墻頂部設有還原劑入口，所述空心擋墻內部上下貫通，所述轉底爐入料口位于所述氧化焙燒區，所述轉底爐出料口位于所述還原焙燒區，所述煙氣出口位于所述氧化焙燒區；

所述磨礦磁選設備包括入料口和出料口；

所述轉底爐出料口連接所述磨礦磁選設備入料口。

轉底爐用于硫鐵礦的氧化焙燒和還原焙燒。

磨礦磁選設備包括水冷裝置、磨細裝置和磁選裝置。轉底爐出料口連接水冷裝置入料口，水冷裝置出料口連接磨細裝置入料口，磨細裝置出料口連接磁選裝置入料口。磨礦磁選設備用于金屬化球團的水冷、磨細和磁選，獲得鐵精粉和尾礦。

空心擋墻上下貫通，作為還原劑進入轉底爐的通道，避免了還原劑高位下落過程中飛揚和燃燒。還原劑入口位于空心擋墻的頂端，還原劑由所述還原劑入口進入轉底爐，在干球團進入還原焙燒區時將所述干球團均勻覆蓋一層還原劑。

本發明中，所述系統進一步包括細磨機、壓球機和干燥裝置；

所述細磨機包括入料口和出料口；

所述壓球機包括入料口和出料口；

所述干燥裝置包括入料口和出料口；

所述細磨機出料口連接所述壓球機入料口，所述壓球機出料口連接所述干燥裝置入料口，所述干燥裝置出料口連接所述轉底爐入料口。

細磨機用于將硫鐵礦細磨至后續處理所需的粒度。壓球機用于將細磨的硫鐵礦顆粒造球。干燥裝置用于球團的干燥，為后續焙燒做準備。

具體的，所述氧化焙燒區轉底爐環形空間的弧度為150°～180°。所述轉底爐入料口與轉底爐出料口之間的扇形區域弧度為10°～15°。

作為優選的方案，所述擋墻底部與所述轉底爐的爐底上表面的距離為10～20cm。擋墻底部到轉底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證氧化焙燒區氣氛和還原焙燒區氣氛不互相干擾。

本發明的另一目的是提供一種利用上述系統處理硫鐵礦的方法，包括如下步驟：

A、將硫鐵礦細磨壓球，干燥后獲得干球團；

B、將所述干球團送入所述轉底爐，先進行氧化焙燒脫硫，后進行還原焙燒，獲得金屬化球團，還原劑由所述還原劑入口經所述空心擋墻進入轉底爐，在所述干球團進入所述還原焙燒區時將所述干球團均勻覆蓋一層還原劑；收集氧化焙燒區的煙氣用于制造硫酸；

C、將所述金屬化球團水淬后磨礦、磁選獲得鐵精粉。

作為優選的方案，所述轉底爐氧化焙燒區溫度為800～1000℃，還原焙燒區溫度為1200～1300℃，所述轉底爐的爐底旋轉一周時間為2～5h。

具體的，步驟A中將所述硫鐵礦細磨至粒度≤200目的硫鐵礦占的質量百分比在80％以上，所述干球團粒徑為10～20mm。