[發明專利]一種用于赤泥懸浮焙燒制備鐵精粉的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710588615.4
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107523686B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 李艷軍;袁帥;韓躍新;高鵬
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種用于赤泥懸浮焙燒制備鐵精粉的方法，其特征在于采用用于赤泥懸浮焙燒制備鐵精粉的裝置，該裝置包括給料倉（1）、旋風分離器（11）、懸浮焙燒蓄熱器（3）、燃燒器（4）、懸浮焙燒氧化器（5）、還原器（6）、冷卻器（7）和磁選機（8）； 給料倉（1）的出料口與螺旋給料器（2）的進口連通，螺旋給料器（2）的出口通過管道與旋風分離器（11）上方的進料口連通，旋風分離器（11）底部的出料口與懸浮焙燒蓄熱器（3）下方的進料口連通，懸浮焙燒蓄熱器（3）上方的出料口通過管道與懸浮焙燒氧化器（5）上方的進料口連通，懸浮焙燒氧化器（5）底部的出料口與還原器（6）進料口連通，還原器（6）出料口與冷卻器（7）的進料口連通；冷卻器（7）的出料口與磁選機（8）的進料口連通；懸浮焙燒蓄熱器（3）底部的進氣口與燃燒器（4）頂部的出氣口連通，燃燒器（4）底部的進氣口與冷卻器（7）頂部的出氣口連通；懸浮焙燒氧化器（5）頂部的出氣口通過管道與旋風分離器（11）的進料口連通，旋風分離器（11）頂部的出氣口與布袋除塵器（12）的進氣口連通，布袋除塵器（12）底部的出料口與灰斗（13）連通，布袋除塵器（12）頂部的出氣口與羅茨鼓風機（14）的進口連通；其中還原器（6）的外殼（6-1）內設有上隔板（6-2）、布風板（6-3）和下隔板（6-4）；上隔板（6-2）垂直放置，其頂邊和兩個側邊與外殼（6-1）連接在一起；布風板（6-3）位于上隔板（6-2）下方且水平放置；下隔板（6-4）的頂邊與布風板（6-3）連接在一起，其底邊和兩個側邊與外殼（6-1）連接在一起；并且上隔板（6-2）與下隔板（6-4）位于同一個垂面上；上隔板（6-2）的底邊和布風板（6-3）之間的間隙作為物料通道；上隔板（6-2）將還原器（6）上部分隔為進料室和出料室，進料室和出料室通過物料通道連通，進料室頂端設有還原器進料口，出料室上部設有還原器出料口；下隔板（6-4）和布風板（6-3）將還原器（6）下部分隔為氮氣室和爐煤氣室，氮氣室與進料室上下相對，爐煤氣室與出料室上下相對；

方法按以下步驟進行：

（1）將赤泥干燥后打散，制成赤泥礦粉，赤泥礦粉中水的重量百分比≤15%；將赤泥礦粉置于給料倉中；采用的赤泥的固體成分的鐵品位TFe為28~46%，按重量百分比含Al₂O₃ 13~18%，SiO₂ 3~11%，Na₂O 0~1.5%；

（2）將給料倉中的赤泥礦粉放到螺旋給料機上，開啟螺旋給料機，通過螺旋給料機將赤泥礦粉傳輸到旋風分離器內；赤泥礦粉經旋風分離后，底部的物料進入懸浮焙燒蓄熱器內；

（3）向燃燒器通入空氣和煤氣，通過燃燒器向懸浮焙燒蓄熱器底部的進氣口通入燃燒煙氣，在過量空氣條件下使懸浮焙燒蓄熱器內的物料保持過氧燃燒，并使懸浮焙燒蓄熱器內的固體物料處于懸浮狀態，并控制物料溫度在800~1200℃；

（4）在啟動羅茨鼓風機的狀態下，布袋除塵器、旋風分離器、懸浮焙燒蓄熱器、懸浮焙燒氧化器和還原器產生負壓，懸浮焙燒蓄熱器內被預熱的固體物料進入懸浮焙燒氧化器內，控制懸浮焙燒氧化器內的固體物料溫度在700~1000℃，停留時間5~30min；

（5）懸浮焙燒氧化器內的固體物料被氧化后進入還原器，在還原器的進料室下降，并進入還原器的出料室，此時還原器內分別通入爐煤氣和氮氣，固體物料在爐煤氣的作用下處于懸浮狀態并且在出料室內的停留時間3~20min，控制物料溫度為500~750℃，在此溫度下發生還原反應；其中在出料室內的爐煤氣與固體物料的比例按CO和H₂與Fe₂O₃的摩爾比為1:1~1.3；

（6）還原器內的固體物料被還原后，隨氣流進入冷卻器，經換熱冷卻至溫度200~260℃，然后進入磁選機，在磁場強度為600~3000Oe條件下磁選，磁選獲得的鐵精礦粉進入鐵精礦收集器；其中鐵精礦粉的鐵品位為50~68%，鐵的回收率為60~90%。

2.根據權利要求1所述的一種用于赤泥懸浮焙燒制備鐵精粉的方法，其特征在于所述的懸浮焙燒氧化器在氧化過程中產生的煙氣通過頂部的出氣口進入旋風分離器。

3.根據權利要求1所述的一種用于赤泥懸浮焙燒制備鐵精粉的方法，其特征在于所述的旋風分離器分離出的帶有粉塵的氣體進入布袋除塵器，布袋除塵器分離出的粉塵進入灰斗，氣體隨羅茨鼓風機排出。

4.根據權利要求1所述的一種用于赤泥懸浮焙燒制備鐵精粉的方法，其特征在于冷卻器為盤管式換熱器，采用常溫水與進入冷卻器的物料換熱，余熱回收。