[发明专利]一种转底炉处理硫铁矿的系统和方法有效
申请号: | 201611027992.2 | 申请日: | 2016-11-22 |
公开(公告)号: | CN106367585B | 公开(公告)日: | 2018-03-23 |
发明(设计)人: | 徐刚;任中山;闫方兴;曹志成;薛逊;吴道洪 | 申请(专利权)人: | 江苏省冶金设计院有限公司 |
主分类号: | C22B1/02 | 分类号: | C22B1/02;C01B17/74;B02C21/00;B03C1/00 |
代理公司: | 北京律和信知识产权代理事务所(普通合伙)11446 | 代理人: | 王月春,武玉琴 |
地址: | 210019 江苏省南京市*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 转底炉 处理 硫铁矿 系统 方法 | ||
技术领域
本发明属于冶炼技术领域,尤其涉及一种转底炉处理硫铁矿的系统和方法。
背景技术
硫酸是一种是重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等。硫铁矿是我国的主要硫源,储量大的比较集中在主要分布省区依次为四川、安徽、内蒙、广东和云南,资源总量达127.8亿吨,居世界前列。
在硫酸的生产过程中会产生硫铁矿烧渣(又称硫酸渣),其是化学工业生产的主要固体废弃物之一。我国每年产生的大量硫铁矿烧渣大多采用堆填处理,不仅占用了大量土地,而且对环境造成了严重污染。同时,硫铁矿烧渣含有的20%~60%的铁也没有得到回收利用。
近年来随着钢铁行业的迅猛发展,我国对铁矿产资源的开发强度加大,资源品位高、分选性好的铁矿资源正逐渐减少,矿产资源可供给能力持续下降。积极开发难利用铁矿石资源,可有效扩大我国可利用的铁矿石资源量,降低对外依存度,保障铁矿石供应的安全。
现有的一种用硫铁矿生产铁精粉的方法及其装置,是在已的生产硫酸装置的基础上,增加原料混配系统,利用沸腾炉排出的烧渣,按计算比例掺入硫铁矿中,并与其它成分混合入炉焙烧,产物为硫酸,还可获得铁精粉。此工艺获得的铁精粉金属化率低。
发明内容
本发明意在提出一种转底炉处理硫铁矿的系统和方法,在转底炉中实现硫铁矿的氧化焙烧与还原焙烧,金属化率高;磨矿磁选获得高品位铁精粉,并收集转底炉产生的烟气,用于制造硫酸。
本发明的目的之一是提供一种转底炉处理硫铁矿的系统,包括:转底炉和磨矿磁选设备;
所述转底炉包括入料口、出料口、还原剂入口、烟气出口和挡墙,所述挡墙位于所述转底炉的炉体内,将所述炉体内的环形空间分隔为氧化焙烧区和还原焙烧区,所述挡墙包括空心挡墙和实心挡墙,所述空心挡墙顶部设有还原剂入口,所述空心挡墙内部上下贯通,所述转底炉入料口位于所述氧化焙烧区,所述转底炉出料口位于所述还原焙烧区,所述烟气出口位于所述氧化焙烧区;
所述磨矿磁选设备包括入料口和出料口;
所述转底炉出料口连接所述磨矿磁选设备入料口。
转底炉用于硫铁矿的氧化焙烧和还原焙烧。
磨矿磁选设备包括水冷装置、磨细装置和磁选装置。转底炉出料口连接水冷装置入料口,水冷装置出料口连接磨细装置入料口,磨细装置出料口连接磁选装置入料口。磨矿磁选设备用于金属化球团的水冷、磨细和磁选,获得铁精粉和尾矿。
空心挡墙上下贯通,作为还原剂进入转底炉的通道,避免了还原剂高位下落过程中飞扬和燃烧。还原剂入口位于空心挡墙的顶端,还原剂由所述还原剂入口进入转底炉,在干球团进入还原焙烧区时将所述干球团均匀覆盖一层还原剂。
本发明中,所述系统进一步包括细磨机、压球机和干燥装置;
所述细磨机包括入料口和出料口;
所述压球机包括入料口和出料口;
所述干燥装置包括入料口和出料口;
所述细磨机出料口连接所述压球机入料口,所述压球机出料口连接所述干燥装置入料口,所述干燥装置出料口连接所述转底炉入料口。
细磨机用于将硫铁矿细磨至后续处理所需的粒度。压球机用于将细磨的硫铁矿颗粒造球。干燥装置用于球团的干燥,为后续焙烧做准备。
具体的,所述氧化焙烧区转底炉环形空间的弧度为150°~180°。所述转底炉入料口与转底炉出料口之间的扇形区域弧度为10°~15°。
作为优选的方案,所述挡墙底部与所述转底炉的炉底上表面的距离为10~20cm。挡墙底部到转底炉的炉底上表面的距离既要保证物料的顺利通过,又要保证氧化焙烧区气氛和还原焙烧区气氛不互相干扰。
本发明的另一目的是提供一种利用上述系统处理硫铁矿的方法,包括如下步骤:
A、将硫铁矿细磨压球,干燥后获得干球团;
B、将所述干球团送入所述转底炉,先进行氧化焙烧脱硫,后进行还原焙烧,获得金属化球团,还原剂由所述还原剂入口经所述空心挡墙进入转底炉,在所述干球团进入所述还原焙烧区时将所述干球团均匀覆盖一层还原剂;收集氧化焙烧区的烟气用于制造硫酸;
C、将所述金属化球团水淬后磨矿、磁选获得铁精粉。
作为优选的方案,所述转底炉氧化焙烧区温度为800~1000℃,还原焙烧区温度为1200~1300℃,所述转底炉的炉底旋转一周时间为2~5h。
具体的,步骤A中将所述硫铁矿细磨至粒度≤200目的硫铁矿占的质量百分比在80%以上,所述干球团粒径为10~20mm。
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