[实用新型]制备还原铁的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及制备还原铁的系统。

背景技术

铜渣是火法炼铜过程中产生的固体废渣，属有色金属渣中的一种。据不完全估计，我国每年铜渣产量在1000～1500万吨，至今累计堆存已达数亿吨。这些废渣不仅占用大量土地，还造成粉尘扬尘、重金属渗出、地下水污染、土地贫化等环境问题，给人类生存和社会发展带来严重危害。至今由于对铜渣资源化重视程度不够以及相关工艺技术的制约，在我国，铜渣的高效综合利用还未实现大规模成熟推广，大量铜渣堆弃于渣场，造成渣中有价金属元素的流失，资源的浪费。

由于铜渣中全铁含量一般约为40％，远高于我国铁矿石的可采品位(TFe>27％)，因此目前铜渣的利用途径多以回收剩余铁素为主。然而由于在铜渣中，铁元素主要以铁橄榄石、Fe₃O₄等矿物相存在，加之这些矿物相同其他非磁性矿物相紧密嵌合在一起，以及具有弱磁性(如铁橄榄石)，致使直接利用传统磨选、磁选等工艺路线，很难将铜渣中全部铁素得以回收。为此，在现有相关研究和工程化应用中，铜渣多通过配加还原剂、添加剂和粘结剂，经造球或造块后再还原焙烧，得到金属化球团或团块。最后，再将这些金属化球团或团块经破碎、粉磨和磁选等工序后，得到铁精矿粉，再返用于钢铁冶炼之中。

此外，冶炼铜渣出炉温度在1150-1370℃，比热容约为1.1kJ/kg·K，吨渣总余热量相当于50kg标准煤(7000大卡/kg)，余热资源多。在《节能减排“十二五规划”》、《工业节能“十二五规划”》等相关政策文件中，均提到对工矿企业余热能源的回收利用，并在国家“十一五”期间，中央财政还对余能利用给予补贴。然而，受熔渣导热率低、黏度大、热转化效率低等因素影响，现有熔渣研究多是对熔渣进行干法粒化后再回收高温余热，工程化应用还存在很大难度。因此，对出炉铜渣中的这部分余热能源，在上述铜渣焙烧还原-粉磨磁选传统研究工艺中也未有体现，而且在铜渣还原焙烧过程中，还要二次加热，造成能源的巨大浪费。

由此，利用铜渣制备还原铁的装置有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种制备还原铁的系统，该系统以熔融铜渣为原料制备还原铁，热利用率高，生产和运行成本低。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种制备还原铁的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：化渣装置，所述化渣装置具有熔融铜渣入口、添加剂入口、助熔剂入口、搅拌器和混合熔融铜渣出口；粒化器，所述粒化器具有粒化物料入口、流渣孔和渣粒出口，所述粒化物料入口与所述混合熔融铜渣出口相连；还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有渣粒入口、还原剂入口、烟尘出口和还原物料出口，所述渣粒入口与所述渣粒出口相连；干式磁选装置，所述干式磁选装置具有还原物料入口、金属化球团出口和含碳物质出口，所述还原物料入口与所述还原物料出口相连；渣铁分离装置，所述渣铁分离装置具有金属化球团入口、还原铁出口和排渣口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。

根据本实用新型实施例的制备还原铁的系统，以熔融铜渣为原料，解决传统高温铜渣需水淬冷却或缓冷后才能继续进行处理的难题，制备得到高品位的铁产品和氧化锌粉尘，不仅实现铜渣中金属元素高效综合利用，而且实现了熔融铜渣的余热的有效利用，系统的热利用率高。并且，在化渣装置上设置添加剂入口和助熔剂入口，在加热处理前即向高温熔融铜渣中加入添加剂和助熔剂，通过搅拌器的搅拌可使熔渣均质化，直接调整铜渣的内部结构和化学成分，提高铜渣的冶金性能，再经高温粒化处理，即可为还原焙烧装置直接还原提供高热量粒化铜渣原料，省去了造球、烘干和球团预热等工艺，缩短了还原焙烧装置的还原时间、减少了还原焙烧装置的能耗，降低了生产和运行成本。

任选地，该系统进一步包括：贮存装置，所述贮存装置具有引入流渣糟、出渣孔和引出流渣糟，所述引入流渣糟与所述混合熔融铜渣出口相连，所述引出流渣糟与所述粒化物料入口相连。

任选地，所述渣铁分离装置为磨选分离装置或熔分分离装置。

任选地，所述粒化器为转杯粒化器。

任选地，所述粒化器进一步包括：流渣孔，所述流渣孔设置在所述粒化器圆周壁面上。

任选地，所述还原焙烧装置为转底炉。

任选地，所述还原焙烧装置具有中温焙烧区和高温焙烧区，且所述中温焙烧区具有烟道

任选地，该系统进一步包括：布袋除尘器，所述布袋除尘器设置在所述烟道内。