回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿工艺，它主要是通过控制回转窑的预热段温度和烧成带温度，使弱磁性或无磁性的褐铁矿被还原成强磁性的磁铁矿，硫和砷大部分被去除，从而获得可直接做为高炉炼铁原料的成品。本发明专利技术采用高低温结合法脱硫除砷，使硫及砷的去除率在９６％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶金领域，尤其是高硫、高砷褐铁矿原料的焙烧工艺。
技术介绍
褐铁矿是主要的铁矿物之一，它是以含水氧化铁为主要成分的、褐色的天然多矿 物混合物。但它的含铁量并不高，有的仅为40-50% (重量)，且含硫、磷、砷等杂质较多，尤 其是硫和砷含量分别达到2% (重量)，所以采用物理方法选矿比较困难。一般都是采取焙 烧工艺进行选矿。传统的褐铁矿焙烧工艺是利用回转窑还原磁化焙烧，存在的缺陷是一是，因回转窑内烧成带温度控制在850°C左右，经焙烧后的产品，因反应温度较 低，得到的产品中含有很多杂质，且作为还原剂的固体无烟煤反应不充分，保留在产品当 中，降低了产品品位，且用此方法得到的成品须经磁选后才能作为高炉炼铁原料使用。二是，虽然在理论上硫的去除靠含硫物质通过高温(500°C以上)分解及氧化变成 硫蒸气或含硫氧化物排出；砷的去除主要是通过含砷矿石在高温(600°C左右)下分解，及 氧化或还原成三氧化二砷随尾气排出，但在实际生产过程中，在上述理论温度下，砷的去除 率极低，仅达到10%左右。三是窑内容易结圈，生产周期短，效率低。
技术实现思路
本专利技术针对褐铁矿焙烧工艺含铁品位低，除砷、硫效果较差、窑内容易结圈的技术 现状，提供一种回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿工艺。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为第一步配料选取不同品位的褐铁矿两到三种100份以及固体还原剂无烟煤(3-5)份配料，均 勻搅拌混合后，经胶带输送机送入回转窑尾入料待用；上述无烟煤要求粒径l_3mm，固定碳 含量为70%左右，灰分20%左右。第二步预热、焙烧将第一步的配料从回转窑窑尾送入，回转窑以每分钟1-2转的转速使配料向窑头 运动，窑头设有固定式或可移动式烧嘴，使用煤气或煤粉作为燃料，产生的高温气体抽向窑 尾，固体配料与热源产生的热气逆道而行，逐步得到预热、焙烧，在预热、焙烧过程中，控制 回转窑预热段温度为300-1100°C，烧成带温度1200—150(TC，使配料在窑内经过70-80分 钟的反应时间；第三步成品出窑将焙烧后的产品在1200°C温度左右出窑，入水急冷，从而得到含铁(以四氧化三 铁为主，含部分氧化亚铁)59-61%，含硫0. 02%、含砷0. 03%左右的成品，成品可直接做为 高炉炼铁原料。也可通过磁选后得到高品位铁精粉(65%左右)，作为高炉原料使用。回收3率为75%左右。本专利技术的反应机理是窑头产生的高温气体抽向窑尾，气流与固体炉料逆向运动，逐步把固体物料加热， 料温由窑尾进入时温度较低，在经过预热带预热后，褐铁矿被加热到850-900°C，与适量的 还原剂相作用，就可使弱磁性的赤铁矿转变为强磁性的磁铁矿(Fe3O4)15常用的还原剂有C、 CO禾口 H2等。褐铁矿磁化焙烧化学反应式如下褐铁矿在300-40(TC下。C开始脱水，脱水后变成赤铁矿 脱水后的赤铁矿与还原剂化学反应如下(反应温度850-900°C )3Fe203+C — 2Fe304+C03Fe203+C0 — 2Fe304+C023Fe203+H2 — 2Fe304+H20经过上述反应形成强磁性的磁铁矿(Fe3O4)按上述反应完成后，弱磁性或无磁性的褐铁矿被还原成强磁性的磁铁矿，一部分 硫元素被分解及氧化变成硫蒸气或含硫氧化物；一部分砷元素被分解及氧化或还原成三氧 化二砷。随着物料在窑内运动，逐渐升高，在到达烧成带时，物料温度可达到1500°C左右，在 烧成带硫及砷的被基本去除，去除率在96%以上。本专利技术的优点是本专利技术采用高低温结合法脱硫除砷，使硫及砷的去除率在96% 以上。处理高硫、高砷褐铁矿成为很轻松的事情。且采用本专利技术冷热交替法及高温煅烧法 后，回转窑内带料除结圈这一制约生产的难题，也可迎刃而解。从而延长生产周期，连续生 产周期可达到两个月，甚至更长。采用本专利技术技术后，以<2 3. 3X60窑为例，日处理高硫、高砷褐铁矿可达到600吨 以上。以2010年5月份本专利技术产品价格(720元/吨，不含税)，产品回收率75%计算。月 可实现销售收入30X600X75% X720 = 972万元，月可实现利润400万元以上，效益极为可观。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。 具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的焙烧工艺。如图所示，本专利技术的工艺流程为第一步配料选取含硫、含砷、不同品味的褐铁矿两到三种，以及固定碳含量为70%左右，灰分 20%左右的1 3毫米粒度的无烟煤，按照重量为100 (3-5)比例配料搅拌均勻后，经胶 带输送机从回转窑尾入料。第二步预热、焙烧预热将第一步的配料从回转窑窑尾送入后，窑头设有固定式或可移动式烧嘴，使 用煤气或煤粉作为燃料，产生的高温气体抽向窑尾，气流与固体炉料逆向运动，逐步把固体 物料预加热，控制回转窑预热段温度为300-1100°C，在这一温度下，弱磁性的赤铁矿转变为 强磁性的磁铁矿，一部分硫和砷得到去除；当煤气产生热量不能满足窑内物料反应所需热 量时，可由窑尾加适当煤粉用以补充窑内热源，焙烧经过预热后的物料进入烧成带，烧成带温度控制在1200-150(TC，在烧成 带，96%的硫和砷被去除；上述预热和焙烧过程中控制窑速1-2转/分，使配料在窑内经过70-80分钟的反 应时间。第三步成品出窑将焙烧后的产品在温度1200°C左右出窑，出窑的产品入水急冷，从而得到含铁 (以四氧化三铁为主，含部分氧化亚铁)59-61 %，含硫0. 02 %、含砷0. 03 %左右的成品，成 品可直接做为高炉炼铁原料。也可通过磁选后得到高品位铁精粉(65%左右)，再作为高炉 原料使用。回收率为75%左右。权利要求一种回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿工艺，其特征在于，步骤如下第一步配料选取不同品位的褐铁矿两到三种100重量份以及固体还原剂无烟煤(3 5)重量份配料，均匀混合后，经胶带输送机送入回转窑尾待用；上述无烟煤要求粒径1 3mm，固定碳含量为70％，灰分20％；第二步预热、焙烧将第一步的配料从回转窑窑尾送入，回转窑以每分钟1 2转的转速使配料向窑头运动，窑头设有固定式或可移动式烧嘴，使用煤气或煤粉作为燃料，产生的高温气体抽向窑尾，固体配料与热源产生的热气逆道而行，逐步得到预热、焙烧，在预热、焙烧过程中，控制回转窑预热段温度为300 1100℃，烧成带温度1200 1500℃，配料从窑头进入至窑尾出来需经过70 80分钟的反应时间；第三步成品出窑将焙烧后的产品在1200℃温度左右出窑，入水急冷，从而得到含铁59 61％，含硫0.02％、含砷0.03％的成品。2.如权利要求1所述的回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿工艺，其特征在于，在预热、 焙烧过程中，在窑尾加煤粉用以补充窑内热源。全文摘要本专利技术涉及一种回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿工艺，它主要是通过控制回转窑的预热段温度和烧成带温度，使弱磁性或无磁性的褐铁矿被还原成强磁性的磁铁矿，硫和砷大部分被去除，从而获得可直接做为高炉炼铁原料的成品。本专利技术采用高低温结合法脱硫除砷，使硫及砷的去除率在96％以上。文档编号C22B1/02GK101914674SQ20101025324公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日专利技术者于友胜, 巩春海本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿工艺，其特征在于，步骤如下：　　第一步：配料　　选取不同品位的褐铁矿两到三种１００重量份以及固体还原剂无烟煤（３－５）重量份配料，均匀混合后，经胶带输送机送入回转窑尾待用；　　上述无烟煤要求粒径１－３ｍｍ，固定碳含量为７０％，灰分２０％；　　第二步：预热、焙烧　　将第一步的配料从回转窑窑尾送入，回转窑以每分钟１－２转的转速使配料向窑头运动，窑头设有固定式或可移动式烧嘴，使用煤气或煤粉作为燃料，产生的高温气体抽向窑尾，固体配料与热源产生的热气逆道而行，逐步得到预热、焙烧，在预热、焙烧过程中，控制回转窑预热段温度为３００－１１００℃，烧成带温度１２００－１５００℃，配料从窑头进入至窑尾出来需经过７０－８０分钟的反应时间；　　第三步：成品出窑　　将焙烧后的产品在１２００℃温度左右出窑，入水急冷，从而得到含铁５９－６１％，含硫０．０２％、含砷０．０３％的成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：巩春海，胡宗明，于友胜，
申请(专利权)人：山东华恒矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]