[發明專利]一種高釩鈦低鐵型磁鐵礦嵌套式焙燒豎爐及其使用方法

有效

• 申請號: 201811540368.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109439888B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 駱旭峰;董輝;趙亮;張晟;徐天驕
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B34/22
• 代理公司: 21234 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 俞魯江

本發明涉及釩鈦磁鐵礦冶煉技術領域，具體涉及一種高釩鈦低鐵型磁鐵礦嵌套式焙燒豎爐及其使用方法。包括密封進料裝置、豎爐外套筒、豎爐內套筒、內部燃燒器、外部燃燒器、螺旋燃料輸運管道、爐頂格柵、排料裝置、旋風除塵器和煙塔；密封進料裝置設置于豎爐外套筒頂部；豎爐外套筒與豎爐內套筒組成環形燃燒區；內部燃燒器與外部燃燒器設置在環形燃燒區兩側；螺旋燃料輸運管道設置在豎爐內套筒內；排料裝置設置在豎爐下部斜道外側，與螺旋排料閥相連接；旋風除塵器設置在豎爐與煙塔之間。

技術領域

本發明涉及釩鈦磁鐵礦冶煉技術領域，具體涉及一種高釩鈦低鐵型磁鐵礦嵌套式焙燒豎爐及其使用方法。

背景技術

釩是我國重要的戰略資源，主要用于煉制合金鋼等工業材料。同時，釩作為一種有效的催化劑，廣泛應用于石油、化工等領域。遼西地區新近勘探出一處新型釩鈦磁鐵礦群，其儲量初步估計為我國總儲量的8％，開采出的釩鈦磁鐵精礦中V₂O₅品位為1.2％～1.6％，遠遠高于我國其它地區已勘探出的釩鈦磁鐵礦品位，并且該精礦中TiO₂含量也達到了14％～18％，如何合理開發利用這一新型釩鈦礦資源，已是提升遼西地區經濟發展，促成區域特色產業，提升自然資源利用的關鍵。這種釩鈦磁鐵礦具有高釩鈦，低鐵的特點，在高溫情況下易產生粘結的現象，因此不適宜采用傳統的先提鐵后提取釩的工藝?；诖耍岢隽讼葘⑩C鈦磁鐵精礦粉造球后進行氧化焙燒，不溶性的低價態釩轉化為可溶性的五價釩；焙燒后的球團礦進過浸出、凈化富集、沉淀等工藝后得到五氧化二釩。

基本反應式：

V₂O₃+2FeO+1.5O₂+128.91kcal＝V₂O₅+Fe₂O₃

磁鐵礦球團焙燒的工藝過程主要分為預熱、焙燒、均熱、冷卻和卸料?；诂F有的釩鈦磁鐵礦焙燒工藝方法是：將釩鈦磁鐵礦與添加劑混合造球后裝入豎爐，經過豎爐頂部預熱段預熱，然后經過預熱的球團礦下行被高溫煙氣加熱，焙燒溫度為850℃～950℃，然后繼續下行，逐步完成球團內金屬晶體成長過程，在繼續下移過程中再由來自豎爐底部的常溫空氣冷卻，然后經排料裝置排出，完成整個焙燒過程。但是，現有的釩鈦磁鐵礦焙燒豎爐利用系數較低、焙燒不均勻、能耗大。而傳統的回轉窯雖然焙燒效果好，但具有填充率低，易結圈的缺點。

因此，為了避免上述設備出現的問題，研究節能環保的雙側焙燒豎爐已成為當務之急。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種高釩鈦低鐵型磁鐵礦嵌套式焙燒豎爐及其使用方法，解決現有釩鈦磁鐵礦焙燒設備的不足，提高焙燒效果，降低能耗和生產成本。

具體技術方案如下：

一種高釩鈦低鐵型磁鐵礦嵌套式焙燒豎爐，包括密封進料裝置、外部燃燒室、外部燃燒器、豎爐內套筒、螺旋燃料輸運管道、冷卻風機、排料裝置、豎爐外套筒、內部燃燒器、內部燃燒室、旋風除塵器和煙塔；所述密封進料裝置設置于豎爐外套筒頂部；所述豎爐外套筒與豎爐內套筒組成環形燃燒區；所述內部燃燒器與外部燃燒器設置在環形燃燒區兩側；所述外部燃燒室和內部燃燒室分別設置在豎爐外套筒與豎爐內套筒外壁上，外部燃燒室內壁上部設置有兩組火口；所述螺旋燃料輸運管道設置在豎爐內套筒內；所述排料裝置設置在豎爐下部斜道外側，與螺旋排料閥相連接；所述冷卻風機設置在豎爐下部斜道底部，呈環形布置；所述旋風除塵器設置在豎爐與煙塔之間。

所述內部燃燒器與外部燃燒器設置有6組；間隔角度為60°，交錯對稱分布，錯位角為30°。

所述螺旋燃料輸運管道設置在豎爐內套筒內，豎爐內套筒主要用于燃料的預熱和爐頂生礦的干燥，豎爐內套筒最窄處管徑不小于1.5m。