一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备，包括混料机(1)，压球机(2)，链箅机(3)，转底炉(6)，冷却机(7)，磁选系统，余热利用系统，煤气系统。混料机(1)、压球机(2)与链箅机(3)依次相连，链箅机(3)与转底炉(6)上部的布料口(4)相连，冷却机(7)与转底炉(6)一侧的出料口(5)相连。把赤泥、煤粉、石灰、粘结剂按比例均匀混合，并压制成球，经烘干、转底炉熔融还原、粉碎后、磁选分离出铁和铝硅渣，分离出的铁用于电炉炼钢或铸钢等，铝硅渣用于生产高标号优质水泥或用于耐火材料的原料，使赤泥得到综合利用，节约土地，节能减排，具有较好的经济效益和环保社会效益。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铁的生产工艺，尤其涉及一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的工艺方法和设备，属钢铁冶金

技术介绍
赤泥是从铝土矿中提取氧化铝过程中产生的固体废渣。由于矿源与提炼方法不同，目前我国每生产1吨氧化铝，大约产生1～2吨赤泥。普遍采用拜耳法提取氧化铝后外排的赤泥，其主要成分是：Fe2O3：40～70％，SiO2：7～12％，Al2O3：9～18％，TiO2：3～9％，Na2O：3～11％，CaO：1～3％，Mn：0.05～0.15％，K2O：0.2～0.4％，MgO：0.15～0.50％，S：0.02～0.12％，P：0.02～0.06％，水份5～15％。目前，我国赤泥的堆存量已达2亿吨，预计2015年赤泥的堆存量将达到3.5亿吨。赤泥的堆存除了需要维护之外，更重要的是占用土地、污染环境、存在安全隐患。赤泥是一种很有潜在利用价值的资源，由于赤泥中Al2O3、Na2O、K2O等含量较高，炼铁高炉无法使用，在目前已有技术条件下，对于此类资源，尚无高效经济的处理技术，无法大量工业利用。在铝生产过程中综合回收铁的研究众多：前苏联提出的熔渣法：即将含铁、铝的矿石与石灰石和焦炭按一定比例混合，混合料在电炉中进行高温还原熔炼生成硅铁合金，分离硅铁后的铝酸钙炉渣再用Na2CO3溶液浸出，回收其中的Al2O3。该法的最大缺陷是能耗高，因为将SiO2还原需要很高的温度；此外，在高温熔炼过程中可能生成不易溶于Na2CO3溶液的铝酸钙，从而造成铝的回收率较低。U.S.Patent 1,618,105提出的Perdersen法在此基础上进行了改进，将200810143855.4高铁高硅铝土矿、石灰石、焦炭混合料在电炉中于较低的温度下熔炼，二氧化硅不被还原而与钙结合形成硅钙化合物，得到生铁和以12CaO-7Al2O3和2CaO.SiO2为主的炉渣，炉渣用碳酸钠溶液浸出，得到铝酸钠溶液和碳酸钙，经固液分离后获得铝酸钠溶液，在此溶液中通入烟道尾气(CO2)进行碳酸化分解析出Al(OH)3，从而实现铝的回收。在该法中含铁化合物被还原成生铁，熔炼温度仍然偏高，导致能耗高。中国专利申请93109672.3公开了一种从铝土矿溶出废渣中回收铁矿物的方法，采用湿式强磁选工艺回收赤泥废渣中的铁矿物(含铁20-30％)，赤泥废渣中的铁矿物主要是赤铁矿和针铁矿，存在强磁选回收率低和Al2O3含量仍高达6-10％的问题，高炉无发使用。中国专利申请200510200493.4公开了一种从高铁铝土矿中提取铁和铝的方法，该方法采用烧结、高炉冶炼，由于炉渣中Al2O3的含量高达32％-36％致使高炉无发正常生产。中国专利申请200510200560.2公开了一种从高铁三水铝土矿中提取铝和铁的方法，该方法是利用回转窑用煤做还原剂，还原焙烧温度1100-1200℃得到海棉铁，该方法海棉铁中Al2O3含量仍高达10％以上。中国专利申请200510200559.X公开了一种赤泥中回收铁的方法、中国专利申请201010197004.5公开了一种利用拜尔法赤泥砂生产海棉铁联产铝酸钠，也是采用海棉铁的方法回收赤泥中铁。中国专利申请200710012692.1公开了一种从碱性赤泥中选出精铁矿的方法，把赤泥经强磁选后送入悬浮磁化焙烧炉小于700℃焙-->烧，经球磨机后再经磁选得到58-65％的精铁矿，该方法精铁矿中Al2O3含量仍高达6-8％，高炉无发使用。中国专利申请200710017083.5公开了一种工业化开发利用赤泥的工艺方法，该方法是将赤泥磁选出全铁43-53％的铁矿粉，烘干后喷吹到高炉出铁后的铁水中，利用铁水中的高温和过饱和碳熔化和还原成铁水，该方法用量太小，吨铁只能利用20-60公斤，同时增加了铁水中的渣量。中国专利申请200810143855.4公开了一种高铁含铝物料的综合利用技术，该方法是在赤泥和高铁铝土矿中加入工业纯碱、生石灰和煤粉，磨细混匀后900-1350℃烧结，然后在铝酸钠中湿磨回收氧化铝，磁选回收铁粉，该方法精铁矿中Al2O3含量仍高达6-8％，高炉无发使用。中国专利申请200810227080.9公开了一种拜尔法赤泥处理方法、中国专利申请200410023997.9公开了一种从赤泥中选出铁矿石的方法、中国专利申请200910102420.X公开了一种赤泥的综合利用方法、中国专利申请200910044285.8公开了一种从氧化铝赤泥中回收铁精矿的方法，均是采用磁选法回收铁粉。中国专利申请200810047555.6公开了一种赤泥的综合利用方法，在赤泥中加入焦炭或煤、石灰，在电炉中1400-1800℃熔融还原，冷却后破碎分离出硅铁合金和铝酸钙。中国专利申请201010196397.8公开了一种利用拜尔法赤泥砂生产铁精矿的方法，采用烧碱溶液溶出反应化学法和湿法磁选生产铁精粉，环境污染问题难以避免。
技术实现思路
针对现有技术的不足和数亿吨赤泥堆存量不能被大批量综合利用及对环境产生的污染问题，本技术提出了一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备，一套设备年可处理30到80万吨赤泥。本技术提供一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备，包括混料机(1)，压球机(2)，链箅机(3)，转底炉(6)，冷却机(7)，磁选系统，余热利用系统，煤气系统。混料机(1)、压球机(2)与链箅机(3)依次相连，链箅机(3)与转底炉(6)上部的布料口(4)相连，冷却机(7)与转底炉(6)一侧的出料口(5)相连。优选的，所述的磁选系统包括：破碎机(8)，磁选设备(9)，球磨机(10)，强磁选设备(11)。冷却机(7)、破碎机(8)、磁选设备(9)、球磨机(10)、强磁选设备(11)依次相连，把水冷压球在流水中破碎后由磁选设备分离出初选渣、尺寸大于3mm的球铁和块铁混合物，初选渣再经球磨机在水中细磨，再由强磁选设备选出剩余的尺寸小于3mm的球铁，使铝硅渣中的铁含量小于1.5％。优选的，所述的余热利用系统包括：高温废气管道(12)，预热设备(13)，回收设备(14)，吸附制氧设备(17)，富氧混合设备(19)。优选的预热设备(13)由一级预热设备(A)、二级预热设备(B)和三级预热设备(C)依次串连组成。转底炉(6)经高温废气管道(12)与预热设备(13)A相连，回收设备(14)位于一级预热设备(A)A和二级预热设备(B)的下方；三级预热设备(C)通过预热空气管道(15)与富氧混合设备(19)相连；吸附制氧设备(17)通过氧气管道(18)与富氧混合设备(19)相连；富氧混合设备(19)经富氧热风管道(20)和转底炉(6)相连；三级预热设备(C)通过烘干管道(16)与链箅机(3)相连。优选的，所述的煤气系统包括：煤气发生炉(21)，煤气管道(22)。煤气发生炉(21)通过煤气管道(22)与转底炉(6)相连，为转底炉供应燃烧煤气。优选的，所述的煤气系统包括：天然气柜(23)和天然气管道(24)。天然气柜(23)-->通过天然气管道(24)与转底炉(6)相连，为转底炉供应燃气。本技术的优势体现在：(1)不用焦炭，把难以用做高炉炼铁的赤泥中的铁高效率、高质量、高效益提炼出来并用于电炉炼钢或铸钢等，实现了赤泥大规模综合利用。(2)转底炉废气用于预热富氧热风和烘本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备，包括混料机（１），压球机（２），链箅机（３），转底炉（６），冷却机（７），磁选系统，余热利用系统，煤气系统，混料机（１）、压球机（２）与链箅机（３）依次相连，链箅机（３）与转底炉（６）上部的布料口（４）相连，冷却机（７）与转底炉（６）一侧的出料口（５）相连。

【技术特征摘要】
1.一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备，包括混料机(1)，压球机(2)，链箅机(3)，转底炉(6)，冷却机(7)，磁选系统，余热利用系统，煤气系统，混料机(1)、压球机(2)与链箅机(3)依次相连，链箅机(3)与转底炉(6)上部的布料口(4)相连，冷却机(7)与转底炉(6)一侧的出料口(5)相连。2.如权利要求1所述的赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备，其特征在于，所述的磁选系统包括：破碎机(8)，磁选设备(9)，球磨机(10)，强磁选设备(11)；冷却机(7)、破碎机(8)、磁选设备(9)、球磨机(10)、强磁选设备(11)依次相连。3.如权利要求1或2所述的赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的设备，其特征在于，所述的余热利用系统包括：高温废气管道(12)，预热设备(13)，回收设备(14)，吸附制氧设备(17)，富氧混合设备(19)；预热设备(13)由一级预热设备(A)、二级预热设备(B)和三级预...

【专利技术属性】
技术研发人员：董亚飞，
申请(专利权)人：董亚飞，
类型：实用新型
国别省市：37