[發明專利]赤泥與煤矸石懸浮共焙燒制備鐵精礦和鋁精礦的方法

有效

• 申請號: 202010613712.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111744670B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 韓躍新;袁帥;柳曉;高鵬;李艷軍
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B03C1/30
• 分類號: B03C1/30;B04C9/00;C22B1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種赤泥與煤矸石懸浮共焙燒制備鐵精礦和鋁精礦的方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）采用鐵品位TFe 30~50%的赤泥作為赤泥原料；當赤泥的鐵品位TFe30%時，將赤泥進行弱磁選和強磁選富集鐵元素，獲得鐵品位TFe 30~50%的赤泥原料；將煤矸石破碎至粒徑≤12mm，然后磨細至粒徑-0.038mm的部分占總質量≥70%，制成煤矸石粉料；

（2）將赤泥原料和煤矸石粉料混合，獲得混合粉料；混合粉料中赤泥原料與煤矸石粉料的質量比為1~15；

（3）采用下方裝配有燃燒器的懸浮高溫爐，懸浮高溫爐下部設有進料口，上部的出料口通過物料通道與旋風分離器的進料口連通，旋風分離器的排氣口通過管道與引風機連通；向燃燒器內通入天然氣經燃燒產生燃燒煙氣進入懸浮高溫爐中，將混合粉料通過進料口輸送到懸浮高溫爐內，在啟動引風機的條件下，懸浮高溫爐內的混合粉料在負壓和氣流作用下處于懸浮狀態，并被加熱至650~1000℃，混合粉料脫除吸附水和部分結晶水后，形成的固體部分為高溫粉料，形成的氣體部分為水蒸氣，從出料口經物料通道進入旋風分離器；

（4）旋風分離器的出料口與懸浮焙燒還原器頂部的進料口連通，進入旋風分離器的高溫粉料與水蒸氣分離，并且溫度降至600~950℃形成脫水物料，然后從出料口進入懸浮焙燒還原器；水蒸氣從旋風分離器的排氣口排出；

（5）懸浮焙燒還原器底部設有空氣入口和氮氣入口，上部設有出料口；通過空氣入口和氮氣入口向懸浮焙燒還原器內通入空氣和氮氣，使進入懸浮焙燒還原器的脫水物料在負壓和氣流作用處于懸浮狀態，并降溫至500~800℃，脫水物料中的C與空氣中的O發生反應生成CO，CO與脫水物料中的Fe₂O₃發生還原反應生成Fe₃O₄和CO₂，同時C與CO₂發生反應生成CO；反應完成后剩余的固體物料作為還原物料，從焙燒還原器的出料口排出；向懸浮焙燒還原器內通入空氣和氮氣時，空氣與氮氣的體積流量比為1:（4~19）；脫水物料在懸浮焙燒還原器內的停留時間2~20min；

（6）還原物料冷卻至常溫后，磨細至粒徑-0.038mm的部分占總質量60~95%，然后進行弱磁選，弱磁選的磁場強度700~2000Oe，獲得的磁性礦物為鐵精礦，非磁性礦物為鋁精礦；所述的鐵精礦的鐵品位TFe 55~65%，Fe的回收率60~85%；所述的鋁精礦按質量百分比含Al₂O₃30~50%，Al₂O₃的回收率65~85%。

2.根據權利要求1所述的赤泥與煤矸石懸浮共焙燒制備鐵精礦和鋁精礦的方法，其特征在于步驟（1）中，赤泥的鐵品位TFe 15~50%，按質量百分比含Al₂O₃ 12~22%。

3.根據權利要求1所述的赤泥與煤矸石懸浮共焙燒制備鐵精礦和鋁精礦的方法，其特征在于步驟（1）中，弱磁選的磁場強度800~1800Oe，弱磁選獲得的弱磁選精礦進行強磁選，強磁選的磁場強度5000~12000Oe，強磁選獲得的強磁選精礦作為赤泥原料。

4.根據權利要求1所述的赤泥與煤矸石懸浮共焙燒制備鐵精礦和鋁精礦的方法，其特征在于步驟（1）中，煤矸石按質量百分比含Al₂O₃ 15~38%，SiO₂ 30~35%，固定碳8~17%，鐵品位TFe 5~16%。