硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法和系统，其中，方法包括：将硫铁矿焙烧渣进行细磨，以便得到硫铁矿焙烧渣粉末；将硫铁矿焙烧渣粉末进行摇床选矿，以便分离出含硅物相，得到精矿；将精矿经过干燥处理后与第一还原剂混合送入回转窑内进行磁化焙烧处理，以便得到焙烧粉料；将焙烧粉料进行第一磨矿磁选，以便得到第一磨选精矿和第一尾矿；将第一磨选精矿与脱硫剂和第二还原剂混合并进行压球处理，以便得到球团物料；将球团物料进行还原焙烧，以便得到金属化球团；以及将金属化球团进行第二磨矿磁选，以便得到海绵铁和第二尾矿。采用该方法不仅可以使硫铁矿焙烧渣得到高效利用，还能有效解决硫铁矿焙烧渣堆放对环境造成的污染和破坏问题。

Method and system for preparation of sponge iron from pyrite roasting slag

The invention discloses a preparation method of pyrite roasting slag and system, sponge iron, methods: pyrite slag fine grinding, in order to obtain pyrite roasting slag powder; pyrite roasting slag powder will be tabling, to separate out the silicon phase, concentrate; concentrate after drying and first the reducing agent and mixed to the rotary kiln magnetization roasting process, in order to get baking powder; the baking powder for the first grinding and magnetic separation, in order to get the first grinding first concentrate and tailings; the first grinding concentrate and the desulfurizing agent and reducing agent second mixed and ball processing, in order to obtain the pellet material; the pellets the material of reduction roasting, so as to obtain metal pellets; and the metallic pellets second grinding magnetic separation, in order to get the sponge iron and second tailings. This method can not only make efficient utilization of pyrite cinder, but also effectively solve the problem of pollution and damage caused by pyrite roasting slag stacking.

【技术实现步骤摘要】
硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法和系统
本专利技术属于材料化工领域，具体而言，本专利技术涉及硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法和系统。
技术介绍
硫铁矿是生产硫酸的重要原料。目前，主要采用硫铁矿氧化焙烧-烟气制酸工艺来生产硫酸。每生产1t硫酸就会产生0.8-0.9t硫铁矿烧渣。然而，这种渣的硫和磷含量过高，铁含量随着产地不同在35-65％之间波动。硫和磷容易造成钢铁材料性能明显恶化，是严格限制的有害元素，所以这种焙烧渣很难直接作为炼铁原料，只能以5-10％的比例与铁矿石搭配炼铁。我国每年产生的近1000万吨硫铁矿焙烧渣中，只有100万吨左右得到回收利用，余下的主要采取堆存处理，不仅造成巨大的资源浪费，还会对土壤，水体及大气造成不同程度的污染和破坏。因此，硫铁矿焙烧渣的处理工艺有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法和系统。采用本专利技术提出的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法不仅可以显著提高硫铁矿焙烧渣中铁的回收率并制备得到的高品位的海绵铁，使硫铁矿焙烧渣得到高效利用，还能有效解决硫铁矿焙烧渣堆放对环境造成的污染和破坏问题。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，包括：将硫铁矿焙烧渣进行细磨，以便得到硫铁矿焙烧渣粉末；将所述硫铁矿焙烧渣粉末进行摇床选矿，以便分离出含硅物相，得到精矿；将所述精矿经过干燥处理后与第一还原剂混合送入回转窑内进行磁化焙烧处理，以便得到焙烧粉料；将所述焙烧粉料进行第一磨矿磁选，以便得到第一磨选精矿和第一尾矿；将所述第一磨选精矿与脱硫剂和第二还原剂混合并进行压球处理，以便得到球团物料；将所述球团物料进行还原焙烧，以便得到金属化球团；以及将所述金属化球团进行第二磨矿磁选，以便得到海绵铁和第二尾矿。根据本专利技术上述实施例的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，一方面，通过对硫铁矿焙烧渣进行细磨和摇床选矿处理，可以有效避免含硅物相如脉石、石英对后续工艺的不利影响，并显著提高精矿的铁品位；另一方面，通过对精矿进行磁化焙烧处理和第一磨矿磁选，可以将弱磁性的Fe2O3还原为强磁性的Fe3O4，并脱除硫铁矿伴生的铜铅锌等有害杂质，得到高品位的第一磨选精矿；最后，通过将第一磨选精矿与脱硫剂和还原剂混合并进行压球处理、还原焙烧和第二磨矿磁选，可以使第一磨选精矿中的铁进一步富集，得到高品位的海绵铁。由此，通过采用本专利技术上述实施例的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，不仅可以显著提高硫铁矿焙烧渣中铁的回收率并制备得到的高品位的海绵铁，使硫铁矿焙烧渣得到高效利用，还能有效解决硫铁矿焙烧渣堆放对环境造成的污染和破坏问题。另外，根据本专利技术上述实施例的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述硫铁矿焙烧渣粉末中粒径在53-62微米的粉末占75-100重量％。由此，可以进一步提高后续摇床选矿的效率和精矿的品位。在本专利技术的一些实施例中，所述摇床选矿在下列条件下进行：冲次为260-320次/min，冲程为8-12mm，给矿浓度为20-40重量％。由此，可以显著提高摇床选矿的效率和精矿的品位。在本专利技术的一些实施例中，经过所述干燥处理的精矿与所述还原剂的质量比为100：(5-10)。由此，可以使精矿中弱磁性的Fe2O3被还原为强磁性的Fe3O4，进而进一步提高后续第一磨矿磁选的效率和第一磨选精矿的品位。在本专利技术的一些实施例中，所述磁化焙烧处理的为温度为600-800摄氏度，时间为20-40分钟。由此，可以使精矿中弱磁性的Fe2O3被充分还原为强磁性的Fe3O4，进而进一步提高后续第一磨矿磁选的效率和第一磨选精矿的品位。在本专利技术的一些实施例中，所述第一磨选精矿、所述脱硫剂和所述还原剂的质量比为100：(5-15)：(10-30)。由此，可以进一步提高金属化球团的金属化率，进而进一步提高海绵铁的品位。在本专利技术的一些实施例中，所述还原焙烧是在800-1100摄氏度的惰性气氛下进行60-120分钟完成的。由此，可以进一步提高海绵铁的品位。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术还提出了一种实施上述硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法的系统，包括：磨矿装置，所述磨矿装置具有硫铁矿焙烧渣入口和硫铁矿焙烧渣粉末出口；摇床，所述摇床具有硫铁矿焙烧渣粉末入口和含硅物相出口和精矿出口，所述硫铁矿焙烧渣粉末入口与所述硫铁矿焙烧渣粉末出口相连；干燥装置，所述干燥装置具有精矿入口和干燥精矿出口，所述精矿入口与所述精矿出口相连；回转窑，所述回转窑具有干燥精矿入口、第一还原剂入口、焙烧粉料出口和第一高温烟气出口，所述干燥精矿入口与所述干燥精矿出口相连；第一磨矿磁选装置，所述第一磨矿磁选装置具有焙烧粉料入口、第一磨选精矿出口和第一尾矿出口，所述焙烧粉料入口与所述焙烧粉料出口相连；混料设备，所述混料设备具有第一磨选精矿入口、脱硫剂入口、第二还原剂入口和混合物料出口，所述第一磨选精矿入口与所述第一磨选精矿出口相连；压球装置，所述压球装置具有混合物料入口和球团物料出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；还原炉，所述还原炉具有球团物料入口、金属化球团出口和第二高温烟气出口，所述球团物料入口与所述球团物料出口相连；以及第二磨矿磁选装置，所述第二磨矿磁选装置具有金属化球团入口、海绵铁出口和第二尾矿出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。根据本专利技术上述实施例的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的系统，一方面，可以依次利用磨矿装置和摇床对硫铁矿焙烧渣进行细磨和摇床选矿处理，进而有效避免含硅物相如脉石、石英对后续工艺的不利影响，并显著提高精矿的铁品位；另一方面，可以依次利用回转窑和第一磨矿磁选装置对精矿进行磁化焙烧处理和第一磨矿磁选，进而将弱磁性的Fe2O3还原为强磁性的Fe3O4，并脱除硫铁矿伴生的铜铅锌等有害杂质，得到高品位的第一磨选精矿；最后，可以依次利用压球装置、还原炉和第二磨矿磁选装置将第一磨选精矿与脱硫剂和还原剂混合并进行压球处理、还原焙烧和第二磨矿磁选，进而使第一磨选精矿中的铁进一步富集，得到高品位的海绵铁。由此，通过采用本专利技术上述实施例的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的系统，不仅可以显著提高硫铁矿焙烧渣中铁的回收率并制备得到的高品位的海绵铁，使硫铁矿焙烧渣得到高效利用，还能有效解决硫铁矿焙烧渣堆放对环境造成的污染和破坏问题。另外，根据本专利技术上述实施例的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述第一磨矿磁选装置和所述第二磨矿磁选装置均为相连设置的球磨机和磁选机。由此，可以进一步提高第一、第二磨矿磁选的效率和最终制备得到的海绵铁的品位。在本专利技术的一些实施例中，所述第一高温烟气出口与所述干燥装置相连，且适于将所述回转窑内产生的高温烟气用于干燥精矿。由此，可以进一步提高能源的利用率和磁化焙烧处理的效率，并显著降低磁化焙烧处理的能耗。在本专利技术的一些实施例中，硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的系统进一步包括：料仓，所述料仓设置在所述压球装置与所述还原炉之间，所述第二高温烟气出口与所述料仓相连，且适于将所述还原炉内产生的高温烟气用于干燥球团物料。由此，可以进一步提高能源的利用率和还原焙烧处理的效率，并显著降低还原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，其特征在于，包括：将硫铁矿焙烧渣进行细磨，以便得到硫铁矿焙烧渣粉末；将所述硫铁矿焙烧渣粉末进行摇床选矿，以便分离出含硅物相，得到精矿；将所述精矿经过干燥处理后与第一还原剂混合送入回转窑内进行磁化焙烧处理，以便得到焙烧粉料；将所述焙烧粉料进行第一磨矿磁选，以便得到第一磨选精矿和第一尾矿；将所述第一磨选精矿与脱硫剂和第二还原剂混合并进行压球处理，以便得到球团物料；将所述球团物料进行还原焙烧，以便得到金属化球团；以及将所述金属化球团进行第二磨矿磁选，以便得到海绵铁和第二尾矿。

【技术特征摘要】
1.一种硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，其特征在于，包括：将硫铁矿焙烧渣进行细磨，以便得到硫铁矿焙烧渣粉末；将所述硫铁矿焙烧渣粉末进行摇床选矿，以便分离出含硅物相，得到精矿；将所述精矿经过干燥处理后与第一还原剂混合送入回转窑内进行磁化焙烧处理，以便得到焙烧粉料；将所述焙烧粉料进行第一磨矿磁选，以便得到第一磨选精矿和第一尾矿；将所述第一磨选精矿与脱硫剂和第二还原剂混合并进行压球处理，以便得到球团物料；将所述球团物料进行还原焙烧，以便得到金属化球团；以及将所述金属化球团进行第二磨矿磁选，以便得到海绵铁和第二尾矿。2.根据权利要求1所述的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，其特征在于，所述硫铁矿焙烧渣粉末中粒径在53-62微米的粉末占75-100重量％。3.根据权利要求1所述的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，其特征在于，所述摇床选矿在下列条件下进行：冲次为260-320次/min，冲程为8-12mm，给矿浓度为20-40重量％。4.根据权利要求1所述的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，其特征在于，经过所述干燥处理的精矿与所述还原剂的质量比为100：(5-10)，任选地，所述磁化焙烧处理的为温度为600-800摄氏度，时间为20-40分钟。5.根据权利要求1所述的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，其特征在于，所述第一磨选精矿、所述脱硫剂和所述还原剂的质量比为100：(5-15)：(10-30)。6.根据权利要求1所述的硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法，其特征在于，所述还原焙烧是在800-1100摄氏度的惰性气氛下进行60-120分钟完成的。7.一种实施权利要求1-6任一项所述硫铁矿焙烧渣制备海绵铁的方法的系统，其特征在于，包括：磨矿装置，所述磨矿装置具有硫铁矿焙烧渣入口和硫铁矿焙烧渣粉末出口；摇床，所述摇床具有硫铁矿焙烧渣粉末入口和含硅物相出口和精矿出口，所述硫铁矿焙烧渣粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志彪，邓君，曹志成，冯鲁兴，唐敬坤，员晓，刘亮，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32