一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统，涉及冶金选矿

【技术实现步骤摘要】
一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统


[0001]本专利技术涉及冶金选矿
、
节能
，具体为一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统
。

技术介绍

[0002]我国的铁矿石资源储量相对比较大，但在总体呈现含铁品位比较低
、
杂质多
、
成分复杂，可直接生产利用的铁矿石相对比较少的特点
。
大多数铁矿石属于品位在
25
％～
40
％范围内的贫矿，铁矿石的含铁品位大多处在
30
％～
40
％
。
现今已发现的含铁矿物达
300
多种，其中常见的有
170
余种，但在现有的选矿技术下，有实际经济利用价值的铁矿物主要有磁铁矿
、
褐铁矿
、
菱铁矿
、
赤铁矿
、
磁赤铁矿
、
钛铁矿等
。
其中褐铁矿
、
菱铁矿
、
赤铁矿等磁性较弱，选矿难度比较大
。
[0003]磁化焙烧就是将弱磁性的铁矿石经过还原焙烧转变为强磁性的铁矿石的焙烧工艺，主要用于处理弱磁性铁矿石
(
赤铁矿
、
水赤铁矿
、
褐铁矿及菱铁矿
)。
在适宜的温度和还原气氛下，弱磁性铁矿物转变为强磁性铁矿物，磁性增加上千倍，脉石矿物一般情况下磁性几乎不变
。
[0004]在还原气氛条件下，温度达到
300℃
时褐铁矿的还原反应就会自发进行，磁性随反应的进行缓慢增强
。
涉及到的化学反应为：
[0005]3Fe2O3+CO2→
Fe3O4+CO2[0006]3Fe2O3+H2→
2Fe3O4+H2O
[0007]焙烧过程生成的磁铁矿在还原气氛中迅速冷却时，其组成是不会改变的
。
如果焙烧过程生成的磁铁矿在
400℃
以下空冷将会转变为强磁性的
Fe2O3，所涉及的化学反应为：
[0008]4Fe3O4+O2→
6Fe2O3[0009]如在
400℃
以上的空冷，将会转变为弱磁性
Fe2O3。
如果焙烧工艺参数控制得不好，赤铁矿就发生过还原
。
当还原气氛过强时，根据铁氧化物还原叉形曲线，在低于
570℃
时，将发生如下化学反应：
[0010]Fe3O4+4CO
→
3Fe+4CO2[0011]Fe3O4+4H2→
3Fe+4H2O
[0012]当温度高于
570℃
后，将发生如下化学反应：
[0013]Fe3O4+CO
→
3FeO+CO2[0014]Fe3O4+H2→
3FeO+H2O
[0015]铁矿
(Fe2O3)
在弱还原气氛下
570℃
时还原成磁铁矿
(Fe3O4)
，将发生如下化学反应：
[0016]3Fe2O3+C
→
2Fe3O4+CO
↑
[0017]3Fe2O3+CO
→
2Fe3O4+CO2↑
[0018]因此，磁化焙烧工艺参数的控制是决定磁化焙烧工艺成功的关键
。
磁化焙烧过程中除增加矿物磁性外，还可以排除矿物中的气体和结晶水
。
褐铁矿和菱铁矿，经过被磁化焙
烧后失去水或二氧化碳，相应地提高了矿石品位；而且矿石结构变得疏松，一定程度上降低了磨矿费用，提高了磨矿效果
。
[0019]影响铁矿石磁化焙烧的工艺因素主要有以下几个：铁矿石性质
、
铁矿石的粒度和粒度分布
、
还原剂用量
、
磁化焙烧温度和磁化焙烧时间
、
磁化焙烧的冷却方式
。
[0020]采用不同的冷却方式会对磁选铁精矿的品位和铁回收率产生比较大的影响
。
因为焙烧后冷却过程中强磁性的磁铁矿容易被空气氧化成弱磁性的赤铁矿，所以要在隔绝空气条件下或弱还原气氛中迅速的将它冷却
。
目前，将焙烧矿直接倒入水中进行水封冷却是最常用且有效的冷却方式
。
水冷的优点是：冷却效果比较好，冷却方式简单便于操作，但这样会消耗大量的水，而且不能利用焙烧后的余热，能量损失比较严重，同时，水冷也会因水中含氧及水本身含氧元素造成部分失磁
。
[0021]经过本司技术人员在专利池中长时间检索，发现类似相关的专利，采用的方式各具特点，但是有些技术特征还是需要提升，也是本领域技术人员亟待解决的问题，分别进行概括介绍：
[0022]对比文件
1、CN201610999891
‑
一种粉矿悬浮磁化焙烧粉体急冷降温工艺余热锅炉，“一种粉矿悬浮磁化焙烧粉体急冷降温工艺余热锅炉主要包括前置蒸发器
、
锁气器Ⅰ、
悬浮床蒸发器
、
旋风分离器
、
锁气器Ⅱ、
流化床换热器
、
汽包
、
除氧器
、
加药装置和排污系统
。
前置蒸发器与悬浮床蒸发器通过锁气器Ⅰ连接，悬浮床蒸发器与旋风分离器连接，旋风分离器与流态化换热器通过锁气器Ⅱ连接，旋风分离器还与热空气通道相连，热空气通道与焙烧炉之间连接有高温引风机，将旋风分离器分离的热空气送入焙烧炉供焙烧使用；悬浮床蒸发器与流态化换热器通过流化风管道相连，前置蒸发器
、
悬浮床蒸发器和流态化换热器分别通过排污管道连接到排污系统；所述的汽包通过上升管
、
下降管分别与前置蒸发器和悬浮床蒸发器相连，汽包通过加药泵连接到加药装置，汽包通过排污管道连接到排污系统，汽包通过锅炉给水管道连接到流态化换热器；所述的除氧器分别通过预热水管道
、
锅炉给水管道和减温水管道与流态化换热器相连，除氧器通过低压饱和蒸汽管道连接到排污系统
。”采用空气作为流化风，空气中含有氧，易将
Fe3O4会转变为弱磁性
Fe2O3
，导致选矿品位降低
。
在前置蒸发器后采用悬浮床与冷空气进行直接混合，直接导致焙烧磁化产生的
Fe3O4会转变为弱磁性
Fe2O3而失磁，且“L”弯型文丘里进风管因拐弯易导致选矿粉体堆积堵塞而无法可靠运行
。
流化风收集后经悬浮床与前置蒸发器
、
冷空气混合传热后进入旋风分离器，分离后的携尘热空气送入焙烧炉，将导致焙烧炉物料叠加或者减小物料投入量，导致焙烧炉磁化焙烧效率低；
[0023]对比文件
2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统，其特征在于：包括前置蒸发器
(1)
，所述前置蒸发器
(1)
的侧上方设有锅炉汽包
(9)
和除氧水罐
(10)
，所述前置蒸发器
(1)
的上出口连接有流态化换热器
(2)
，所述流态化换热器
(2)
的上下端设有流态化换热器流化风汇集出口
(18)
和流化风风室配风干管
(15)
，所述流化风风室配风干管
(15)
通过流化风主风管
(13)
连接在氮气循环风机
(5)
的出口端，氮气循环风机
(5)
的出口端还通过管道连接有排气筒
(6)
，所述氮气循环风机
(5)
的入口通过管道依次连接有除尘器
(4)
和流化风换热器
(3)
，所述流化风换热器
(3)
的入口通过流态化换热器流化风汇集干管
(20)
与流态化换热器流化风汇集出口
(18)
连通，所述流化风换热器
(3)
和除尘器
(4)
的下端都设有水冷式滚筒输送机
(7)
，所述水冷式滚筒输送机
(7)
的入口处与流态化换热器
(2)
的出口连通
。2.
根据权利要求1所述的一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统，其特征在于：所述前置换热器
(1)
内包含有布料器
(101)
，所述布料器
(101)
的下部设有前置蒸发器换热管束
(102)
，所述前置蒸发器换热管束
(102)
的出入口通过管道与锅炉汽包
(9)
连通，构成自然循环回路
。3.
根据权利要求1所述的一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统，其特征在于：所述流态化换热器
(2)
内部从左至右依次设有过热器
(201)、
蒸发器
(202)、
二级省煤器
(203)、
除氧器换热管束
(204)
和二级空气预热器
(205)
；所述流化风换热器
(3)
包含有一级省煤器
(301)
和一级空气预热器
(302)。4.
根据权利要求3所述的一种难选矿磁化焙烧高温粉体无氧干法降温回收系统，其特征在于：所述过热器
(201)
的入口端通过管道与锅炉汽包
(9)
的顶部饱和蒸汽出口连通，所述过热器
(201)
的过热蒸汽出口通过管道输送至管网；所述二级省煤器

【专利技术属性】
技术研发人员：余传林，赵洪宇，王祺，张翔武，余世玉，乔忠喜，关小川，宋爱军，刘崇峰，杨中国，
申请(专利权)人：大连科林能源工程技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：