一種復(fù)雜難選鐵礦石分級懸浮焙燒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)雜難選鐵礦石分級懸浮焙燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國擁有儲量巨大復(fù)雜難選鐵礦資源，微細(xì)粒礦、菱鐵礦、揭鐵礦、麵狀赤鐵礦等典型的難利用鐵礦資源總儲量達(dá)200億噸以上，廣泛分布于遼寧、河北、山西、陜西、湖北、新疆等地。以上難選鐵礦石礦物組成復(fù)雜、結(jié)晶粒度微細(xì)，采用常規(guī)選礦技術(shù)難以獲得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而采用懸浮焙燒技術(shù)處理此類難選鐵礦石可獲得較好的分選指標(biāo)。但該技術(shù)在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，不同粒級的物料經(jīng)懸浮焙燒后其磁性率存在明顯差異，粒度較細(xì)的鐵礦物粒級焙燒后磁性率高，還原充分，但微細(xì)粒鐵礦物易出現(xiàn)過還原現(xiàn)象，粗粒級鐵礦物焙燒過程中還原不充分，呈現(xiàn)欠還原的狀態(tài)。由于當(dāng)前懸浮焙燒裝置無法對不同粒級物進(jìn)行選擇性還原焙燒，所以當(dāng)前懸浮焙燒過程中存在不同粒級鐵礦物過還原和欠還原的問題。欠還原物料后續(xù)選別效果差，回收率低，過還原物料極大耗費能源，且后續(xù)選別技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下降顯著。因此，新型懸浮焙燒爐設(shè)備亟需研發(fā)以實現(xiàn)該技術(shù)的高效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有復(fù)雜難選鐵礦石的懸浮焙燒技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種復(fù)雜難選鐵礦石分級懸浮焙燒裝置。
[0004]本發(fā)明的一種復(fù)雜難選鐵礦石分級懸浮焙燒裝置包括懸浮預(yù)熱氧化器、兩級旋風(fēng)分級器、兩級懸浮還原器、旋風(fēng)分離器和風(fēng)機(jī)；懸浮預(yù)熱氧化器的進(jìn)料口與給料倉的出料口連通，懸浮預(yù)熱氧化器的出料口與一級旋風(fēng)分級器的進(jìn)料口連通；一級旋風(fēng)分級器的出料口與二級旋風(fēng)分級器的進(jìn)料口連通，二級旋風(fēng)分級器的出料口與旋風(fēng)分離器的進(jìn)風(fēng)口連通，旋風(fēng)分離器的出風(fēng)口與風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連通；一級旋風(fēng)分級器的出料口插入一級懸浮還原器的進(jìn)料口內(nèi)，二級旋風(fēng)分級器的出料口插入二級懸浮還原器的進(jìn)料口內(nèi)。
[0005]上述的懸浮預(yù)熱氧化器為筒式結(jié)構(gòu)，頂端設(shè)有出料口，下部側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口，底端設(shè)有進(jìn)氣口用于通入燃燒的煙氣。
[0006]上述的懸浮還原器為由大筒體和小筒體構(gòu)成，大筒體的直徑高度比為1: (2~5)，小筒體的直徑高度比為1: (2~5)，大筒體和小筒體底端等高且底部互相連通；大筒體底端連接大錐臺體，大錐臺體底端設(shè)有氮氣入口 ；小筒體底端連接小錐臺體，小錐臺體底端設(shè)有還原氣入口 ；小筒體的上部側(cè)壁上設(shè)有還原料出口 ；大筒體的頂端為懸浮還原器的進(jìn)料口。
[0007]上述裝置中，懸浮還原器的大筒體和小筒體之間連通的連通口的高度與小筒體的高度之比為1: (3~6)，懸浮還原器的大筒體與小筒體的容積比為1: (0.3-0.6)。
[0008]上述裝置中，一級懸浮還原器與二級懸浮還原器的容積比為1: (0.5~0.8)，一級旋風(fēng)分級器與二級旋風(fēng)分級器的容積比為1: (0.5-0.8)。
[0009]上述裝置中，旋風(fēng)分離器底端的出料口與灰斗連通。
[0010]上述裝置中，懸浮預(yù)熱氧化器與一級懸浮還原器的容積比為1: (0.2-0.7)。
[0011]本發(fā)明的復(fù)雜難選鐵礦石分級懸浮焙燒裝置的使用方法按以下步驟進(jìn)行:
1、將復(fù)雜難選礦的粉料置于給料倉中，通過給料倉加入到懸浮預(yù)熱氧化器內(nèi)，同時向懸浮預(yù)熱氧化器的進(jìn)氣口通入燃燒的煙氣，控制粉料溫度在600~1200°C且處于懸浮狀態(tài)；
2、啟動風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓，使懸浮預(yù)熱氧化器內(nèi)被預(yù)熱氧化的物料進(jìn)入一級旋風(fēng)分級器，經(jīng)一次分級后的一次細(xì)料部分進(jìn)入二級旋風(fēng)分級器，一次粗料部分進(jìn)入一級懸浮還原器；向一級懸浮還原器內(nèi)通入氮氣使一次粗料部分處于懸浮狀態(tài)，并通入還原氣與一次粗料部分在溫度400~800°C發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)后的粗粒還原料排出；
3、一次細(xì)料部分進(jìn)入二級旋風(fēng)分級器經(jīng)二次分級后，二次細(xì)料部分進(jìn)入旋風(fēng)分離器，二次粗料部分進(jìn)入二級懸浮還原器；向二級懸浮還原器內(nèi)通入氮氣使二次粗料部分處于懸浮狀態(tài)，并通入還原氣與二次粗料部分在溫度400~800°C發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)后的細(xì)粒還原料排出；
4、二次細(xì)料部分進(jìn)入旋風(fēng)分離器后，經(jīng)分離的被凈化氣體通過風(fēng)機(jī)排出，剩余的固體灰粉從旋風(fēng)分離器底端進(jìn)入灰斗。
[0012]上述方法中，步驟2和3中的懸浮還原器內(nèi)發(fā)生的還原反應(yīng)的反應(yīng)式為 CO+F e203=F e304+C02(I)0
[0013]上述的步驟3中還原氣的用量與一次粗料部分中的Fe2O3的摩爾比為1:1，步驟4中還原氣的用量與二次粗料部分中的Fe2O3的摩爾比為1:1。
[0014]上述的步驟3和4中還原氣為CO與隊的混合氣，其中CO的體積百分比為30~40%。
[0015]本發(fā)明與當(dāng)前普通懸浮焙燒裝置相比，可將粗細(xì)物料分級進(jìn)行磁化焙燒，使不同級別物料還原條件可控，可改善還原效果，提高分選指標(biāo)，而且能大幅降低能耗，獲得更優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例1中的復(fù)雜難選鐵礦石分級懸浮焙燒裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、給料倉，2、煙氣，3、懸浮預(yù)熱氧化器，4、一級旋風(fēng)分級器，5、一級懸浮還原器，6、進(jìn)入一級懸浮還原器的還原氣，7、進(jìn)入一級懸浮還原器的氮氣，8、粗料還原料，9、二級旋風(fēng)分級器，10、二級懸浮還原器，11、進(jìn)入二級懸浮還原器的還原氣，12、進(jìn)入二級懸浮還原器的氮氣，13、細(xì)粒還原料，14、旋風(fēng)分離器，15、灰斗，16、風(fēng)機(jī)，17、被凈化氣體。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明實施例中選用的復(fù)雜難選鐵礦的鐵品位TFe在20~40wt %，按重量百分比含 FeO 1-10%, S12 30-60 %，Mn 0-2%, Al2O3 0-2 %，CaO 0-2%, MgO 0-2%0
[0018]本發(fā)明實施例中選用的復(fù)雜難選鐵礦石以赤褐鐵礦和菱鐵礦為主，其次為磁鐵礦，磁鐵礦的重量百分比為5~20%，赤褐鐵礦的重量百分比為30~70%，菱鐵礦的重量百分比為2?40 % ο
[0019]本發(fā)明實施例中選用的復(fù)雜難選礦為粉料，粒度在-74 μ m的部分占全部粉料總重量的60%以上。
[0020]本發(fā)明的方法獲得的粗粒還原料中粒度為-74 μπι的部分占全部粉料總重量的50%以上，細(xì)粒還原料中粒度為-74 μπι的部分占全部粉料總重量的89%以上。
[0021]本發(fā)明的粗粒還原料的收率為98%以上，細(xì)粒還原料的收率為95%以上。
[0022]本發(fā)明的粗粒還原料的磁性率(FeO/TFe)在42~43，細(xì)粒還原料的磁性率(FeO/TFe)在42~43 ;將上述粗粒還原料進(jìn)行磁選，獲得的磁選精礦品位在65~66%，回收率90%以上；將細(xì)粒還原料進(jìn)行磁選，獲得的磁選精礦品位在66~67%，回收率92%以上。
[0023]實施例1
復(fù)雜難選鐵礦石分級懸浮焙燒裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括懸浮預(yù)熱氧化器、兩級旋風(fēng)分級器、兩級懸浮還原器、旋風(fēng)分離器和風(fēng)機(jī)；懸浮預(yù)熱氧化器的進(jìn)料口與給料倉的出料口連通，懸浮預(yù)熱氧化器的出料口與一級旋風(fēng)分級器的進(jìn)料口連通；一級旋風(fēng)分級器的出料口與二級旋風(fēng)分級器的進(jìn)料口連通，二級旋風(fēng)分級器的出料口與旋風(fēng)分離器的進(jìn)風(fēng)口連通，旋風(fēng)分離器的出風(fēng)口與風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連通；一級旋風(fēng)分級器的出料口插入一級懸浮還原器的進(jìn)料口內(nèi)，二級旋風(fēng)分級器的出料口插入二級懸浮還原器的進(jìn)料口內(nèi)；
懸浮預(yù)熱氧化器為筒式結(jié)構(gòu)，頂端設(shè)有出料口，下部側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口，底端設(shè)有進(jìn)氣口用于通入燃燒的煙氣；
懸浮還原器為由大筒體和小筒體構(gòu)成，大筒體的直徑高度比為1:2，小筒體的直徑高度比為1:2，大筒體和小筒體底端等高且底部互相連通；大筒體底端連接大錐臺體，大錐臺體底端設(shè)有氮氣入口 ；小筒體底端連接小錐臺體，小錐臺體底端設(shè)有還原氣入口 ；小筒體的上部側(cè)壁上設(shè)有還原料出口 ；大筒體的頂端為懸浮還原器的進(jìn)料口 ；
大筒體和小筒體之間連通的連通口的高度與小筒體的高度之比為1:3，容積比為1:0.3 ；
一級懸浮還原器與二級懸浮還原器的容積比為1:0.5 ;
旋風(fēng)分離器底端的出料口與灰斗連通；
一級旋風(fēng)分級器與二級旋風(fēng)分級器的容積比為1:0.5 ;
懸浮預(yù)熱氧化器與一級懸浮還原器的容積比為1:0.2 ;
上述裝置的使用方法為:
將復(fù)雜難選礦的粉料置于給料倉中，通過給料倉加入到懸浮預(yù)熱氧化器內(nèi)，同時向懸浮預(yù)熱氧化器的進(jìn)氣口通入燃燒的煙氣，控制粉料溫度在600°C且處于懸浮狀態(tài)；
啟動風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓，使懸浮預(yù)熱氧化器內(nèi)被預(yù)熱氧化的物料進(jìn)入一級旋風(fēng)分級器，經(jīng)一次分級后的一次細(xì)料部分進(jìn)入二級旋風(fēng)分級器，一次粗料部分進(jìn)入一級懸浮還原器；向一級懸浮還原器內(nèi)通入氮氣使一次粗料部分處于懸浮狀態(tài)，并通入還原氣與一次粗料部分在溫度400°C發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)后的粗粒還原料排出；
一次細(xì)料部分進(jìn)入二級旋風(fēng)分級器經(jīng)二次分級后，二次細(xì)料部分進(jìn)入旋風(fēng)分離器，二次粗料部分進(jìn)入二級懸浮還原器；向二級懸浮還原器內(nèi)通入氮氣使二次粗料部分處于懸浮狀態(tài)，并通入還原氣與二次粗料部分在溫度400°C發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)后的細(xì)粒還原料排出；
二次細(xì)料部分進(jìn)入旋風(fēng)分離器后，經(jīng)分離的被凈化氣體通過風(fēng)機(jī)排出，剩余的固體灰粉從旋風(fēng)分離器底端進(jìn)入灰斗；
通入一級懸浮還原器以及二級懸浮還原器中的還原氣的用量根據(jù)還原氣中的CO與一次粗料部分以及二次粗料部分中的Fe2O3的摩爾比均為1:1 ;還原氣為CO與化的混合氣，其中CO的體積百分比為30% ;
復(fù)雜難選礦粒度在-74 μπι的部分占全部粉料總重量的60%以上；
獲得的粗粒還原料中粒度-74 μ m的部分占總重量的50.76%，磁性率(FeO/TFe )為
42.17% ;經(jīng)過磁選后的精礦鐵品位65.42%，回收率90.21% ；
獲得的細(xì)粒還原料中粒度-74 μ m的部分占總重量的89.63%，磁性率(FeO/TFe )為
43.46% ;經(jīng)過磁選后的精礦鐵品位