[发明专利]一种矿相分段精准调控的复杂铁矿石强化分选系统

权利要求书

1.一种矿相分段精准调控的复杂铁矿石强化分选系统的使用方法，其特征在于所述的矿相分段精准调控的复杂铁矿石强化分选系统包括高压辊磨机、给料仓、第一旋风分离器、第一流动密封阀、预氧化悬浮焙烧炉、第二旋风分离器、蓄热还原焙烧炉、第一氮气冷却旋风分离器、第二氮气冷却旋风分离器、第二流动密封阀、空气冷却旋风分离器、磁选机、第三旋风分离器、除尘器和引风机；高压辊磨机下方的储料槽的出料口与给料仓的进口相对，给料仓的出口与第一旋风分离器的进料口相配合；第一旋风分离器的出料口与第一流动密封阀的进料口连通，第一流动密封阀的出料口与预氧化悬浮焙烧炉下部的进料口连通，第一流动密封阀的底部设有空气入口；预氧化悬浮焙烧炉的底部设有燃烧器和空气入口；预氧化悬浮焙烧炉上部的出料口与第二旋风分离器的进料口连通，第二旋风分离器的出料口与蓄热还原焙烧炉的进料口连通；蓄热还原焙烧炉的底部设有氮气进口和还原气进口，氮气进口和还原气进口分别与氮气气源和还原气气源连通；蓄热还原焙烧炉的侧部设有出料口与第一氮气冷却旋风分离器的进料口连通，第一氮气冷却旋风分离器的出料口与第二氮气冷却旋风分离器的进料口连通；第二氮气冷却旋风分离器的出料口与第二流动密封阀的进料口连通；第二流动密封阀的出料口与空气冷却旋风分离器的进料口连通，第二流动密封阀的底部设有氮气入口，空气冷却旋风分离器的出料口与磁选机的进料口相配合，空气冷却旋风分离器的进料口还与空压机连通；第一旋风分离器的出气口与第三旋风分离器的进料口连通，第三旋风分离器的出气口与除尘器的进料口连通，除尘器的出气口与引风机的进口连通；所述的第二旋风分离器的出气口与第一旋风分离器的进料口连通；所述的第一氮气冷却旋风分离器顶部的排气口与预氧化悬浮焙烧炉的空气入口通过空气管道连通；第二氮气冷却旋风分离器顶部的排气口与第一氮气冷却旋风分离器的进料口连通；空气冷却旋风分离器顶部的排气口与预氧化悬浮焙烧炉的空气入口通过空气管道连通；所述的给料仓和第一旋风分离器之间设有螺旋给料器，螺旋给料器的两端分别与给料仓的出口和第一旋风分离器的进料口相对；所述的第一氮气冷却旋风分离器内部设有第一管式换热器，第二氮气冷却旋风分离器内部设有第二管式换热器，空气冷却旋风分离器内部设有第三管式换热器；

方法按以下步骤进行：

（1）将复杂铁矿石通过高压辊磨机磨细后，形成矿粉经储料槽的出料口放入给料仓内；所述的复杂铁矿石的铁品位TFe在25~45%，按质量百分比含SiO₂ 25~55%；所述的矿粉中粒径-0.074mm的部分占总质量的50~90%；

（2）在启动引风机的条件下，除尘器、第一旋风分离器、第三旋风分离器、第二旋风分离器、预氧化悬浮焙烧炉和蓄热还原焙烧炉内部形成负压；启动燃烧器将通入的天然气点燃，在助燃空气通入的情况下，形成高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉；

（3）将给料仓中的矿粉输送到第一旋风分离器内，经过一次旋风分离后的矿粉经过第一流动密封阀进入预氧化悬浮焙烧炉；矿粉在负压和气流作用下处于悬浮状态，并被加热至650~700℃进行预氧化悬浮焙烧，矿粉中的吸附水、结晶水以及其他挥发组分被脱除，且不同铁矿的矿相转化为α-Fe₂O₃；预氧化焙烧完成后获得的预氧化产品为预氧化焙烧料；

（4）向蓄热还原焙烧炉内通入氮气和还原气；预氧化焙烧料在气流作用下进入第二旋风分离器，经过二次旋风分离后的预氧化焙烧料放入蓄热还原焙烧炉，在负压和气流作用下处于悬浮状态，并降温至500~600℃进行还原焙烧，α-Fe₂O₃被还原生成Fe₃O₄；生成还原物料从蓄热还原焙烧炉的出料口排出；

（5）将蓄热还原焙烧炉排出的还原物料输送至第一氮气冷却旋风分离器；此时从第一氮气冷却旋风分离器的进料口通入氮气，氮气从第一氮气冷却旋风分离器的出气口排出；还原物料在氮气气氛条件下旋风分离，旋风分离后的固体物料进入第二氮气冷却旋风分离器；此时从第二氮气冷却旋风分离器的进料口通入氮气，氮气从第二氮气冷却旋风分离器的出气口排出；固体物料在氮气气氛条件下继续旋风分离，旋风分离后的固体物料温度降至200~300℃，形成冷却还原物料，从第二氮气冷却旋风分离器的出料口排出；

（6）从第二氮气冷却旋风分离器排出的冷却还原物料经过第二流动密封阀，进入空气冷却旋风分离器；此时从空气冷却旋风分离器的进料口通过空压机吹入空气，空气从空气冷却旋风分离器的出气口排出；冷却还原物料在空气气氛下旋风分离，并与空气中的氧气发生再氧化反应，Fe₃O₄被氧化生成强磁性矿物γ-Fe₂O₃，获得温度≤100℃的再氧化物料从空气冷却旋风分离器排出；向空气冷却旋风分离器通入的空气经过再氧化反应后，从空气冷却旋风分离器顶部排出，进入预氧化悬浮焙烧炉的空气入口，作为助燃气体通入燃烧器；从第一氮气冷却旋风分离器排出的氮气经过空气管道进入预氧化悬浮焙烧炉的空气入口；从第二氮气冷却旋风分离器排出的氮气通入第一氮气冷却旋风分离器的进料口；

（7）再氧化物料输送到磁选机进行弱磁选，磁场强度1000~2000 Oe，获得的磁性产品为铁精矿；铁精矿的铁品位TFe63.26~64.36%，Fe的回收率90.15~91.95%。