[发明专利]利用微波还原含赤铁矿物料的磁选装置及磁选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离含赤铁矿物料的磁选装置和磁选方法，特别是涉及一种利用微波热处理还原含赤铁矿物料并进行磁选的装置和磁选方法。

背景技术

钢渣是炼钢过程中产生的废渣,数量约为钢产量的15～20%。近年来,随着我国钢铁工业的飞速发展,钢渣的排放量也随之增加。大量的钢渣每年都需要大面积土地来堆放，给土壤、水体、大气等都带来严重的污染，甚至对人们的健康构成威胁。但是，实际上钢渣中有用成分占绝大部分, 只要除去钢渣中的有害成分便可综合利用。我国各大钢铁企业自上个世纪80年代以来开始钢渣的处理和利用，但只限于破碎、筛分和选铁，到目前为止，钢渣的利用率不到8 0 % 。如果利用碳热还原技术将钢渣中的磷、硫除去并将铁、锰等有用的金属回收，其它成分则可以得到更有效的利用，从而大大提高钢渣的利用价值。但是钢渣中的铁大部分是以Fe₂O₃的形式存在，通常的磁选方法很难选出，因此只有将钢渣中弱磁性的Fe₂O₃还原为强磁性的Fe₃O₄，才能经过磁选加以利用。

随着社会科技的进步，资源需求量不断增加，现有富矿及易选的铁矿资源已逐渐减少。在我国尚有一批储量很大的低品位褐铁矿，褐铁矿是一种含水的氧化铁矿石，其化学式为nFe₂O₃^.mH₂O(n=1~3、m=1~4)，该矿实际上是由针铁矿、水针铁矿和含不同结晶水的氧化铁以及泥质物质等的混合物组成，具有弱磁性，共生组分多，透辉石、透闪石等含硅酸盐脉石矿物杂质含量高，用常规选矿方法很难将其与脉石有效分离，给铁的熔炼带来很大困难。将这类复杂难选矿通过磁化焙烧，使其转化为磁铁矿，再进行与脉石矿物分离，是最有效的分离方法。

传统的磁化焙烧是采用还原剂将赤铁矿还原成磁铁矿。实现上述方法的设备主要有竖炉、回转窑和沸腾炉等，但是这些设备存在传热系数低、还原时间长等缺点，造成设备结构及相关技术不过关，不仅还原焙烧质量较差，而且设备宠大，结构复杂，能耗高，处理能力低，尾气中含尘量大，收尘系统复杂，投资也大。从环境保护与资源利用的角度出发，开发钢渣中回收铁等金属的技术，将使处理过的钢渣具有更加广泛的利用范围，对增加企业经济效益具有很好的长远意义和现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有技术不足，提供一种设备简单、能耗低、能连续处理含赤铁矿物料的微波还原磁选装置；

还提供了一种微波还原含赤铁矿物料的磁选方法，该方法将还原、磁选一体化进行，具有磁选快、收率高、选别纯度高、分选过程无污染等优点。

本发明的技术方案：

一种利用微波还原含赤铁矿物料的磁选装置，该装置包括料仓、螺旋给料机、星型给料机、预热反应炉和微波磁选器；所述微波磁选器包括反应器壳体、反应器内腔、进风管、出风管、排矿管和微波源、磁系，所述进风管与反应器内腔的下端连通，出风管与反应器内腔的上端连通，反应器内腔的下方还设有排矿阀门；微波源与磁系均匀排列在反应器壳体的外侧，所述微波磁选器的上、下方分别设有排料口和出料口。

所述预热反应炉的底部与燃烧室相通，燃气储罐的燃气和鼓风机吹入的空气混合后经烧嘴在燃烧室燃烧，燃烧后产生的CO高温气体从预热反应炉的底部进入。

在所述反应器内腔和反应器壳体之间设有保温材料。

所述微波源和磁系均与PLC控制电路连接，所述反应器内腔为空心圆柱状，采用氧化铝材质制成；反应器内腔内设有热电偶，热电偶与PLC控制电路连接。

所述PLC控制电路含有触摸屏，触摸屏通过数据总线分别与PLC控制电路连接；所述PLC控制电路含有与输入端相连的手动开关及信号采集电路。

利用磁选装置磁选含赤铁矿物料的方法，包括利用微波还原含赤铁矿的物料，具体步骤为： 

将含赤铁矿的物料粉碎至80～100目的粉料，加入料仓，粉料经螺旋给料机、星型给料机进入预热反应炉预热，预热后的粉料经进风管进入微波磁选器进行微波热处理和磁选；磁选后的产物经排矿管由出料口排出，其他物料经出风管由排料口排出。

所述预热是将粉料加热至300～400℃；所述微波热处理的温度为550～650℃，在此温度下保温10～20min，微波功率为15-20KW。

所述磁选时反应器内腔的磁场强度为55～80KA/m。