專利名稱：一種處理難選鐵礦石的設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收鐵資源的設(shè)備及其方法，尤其涉及一種處理難選鐵礦石的設(shè)備及其方法。
背景技術(shù)：
2011年我國進(jìn)口鐵礦石6. 86億噸，同比增長10. 9%，總價(jià)值1124. I億美元，同比增加40. 9%，進(jìn)口平均價(jià)格163. 8美元/噸，同比上漲27%，進(jìn)口總量再創(chuàng)歷史新高。上述數(shù)據(jù)說明我國鐵礦石需求和國內(nèi)供給之間有較大的差距，而我國已探明的鐵礦石中，復(fù)雜難選鐵礦石占鐵資源儲(chǔ)量的20% 25%，達(dá)100多億噸，這些鐵礦石目前仍沒有得到合理的利用。屬于這類礦石的約可分為5種類型1)微細(xì)粒浸染的鞍山式貧紅(磁)鐵礦石，該類型礦石儲(chǔ)量約30億噸；2)脈石主要為含鐵硅酸鹽的細(xì)粒嵌布的赤鐵礦石，含鐵礦物之間的物理、化學(xué)性質(zhì)相近，難以分選；3)菱鐵礦礦石，儲(chǔ)量較大，約30多億噸；4)褐鐵礦石，約10 20億噸；5)高磷鮞狀赤鐵礦，鮞狀赤鐵礦嵌布粒度極細(xì)，且常與菱鐵礦、褐鐵礦、鮞綠泥石、粘土和含磷礦共生、膠結(jié)或相互包裹，是目前國內(nèi)公認(rèn)的最難選的鐵礦石。該礦石儲(chǔ)量約30 40億噸，僅鄂西高磷鮞狀礦的儲(chǔ)量就有約22億噸。這些難選鐵礦石采用常規(guī)的重選、磁選、浮選、反浮選、強(qiáng)磁-反浮選、強(qiáng)磁-重選、高梯度磁選、磁化焙燒等選礦試驗(yàn)工藝，都難以取得較好的選別指標(biāo)。專利號(hào)ZL200910094899. 7、名稱為“利用高磷低鐵難選鐵礦石生產(chǎn)鐵水的方法”的中國專利公開了如下工藝步驟A、將開采出來的礦石經(jīng)常規(guī)破碎后，將礦石放入焙燒爐中，在溫度為950 iioo°c條件下，氧化焙燒 1.5h，得氧化焙燒礦物；B、在A步驟所得氧化焙燒礦物中，配加氧化焙燒礦物質(zhì)量的25 40 %的碳，送入直接還原爐中，在溫度為1050 1100°C條件下，直接還原I. 5 2h，得直接還原鐵；C、將B步驟所得直接還原鐵經(jīng)常規(guī)破碎后，用常規(guī)磁選設(shè)備和方法磁選分離，得海綿鐵及雜質(zhì)；D、將C步驟磁選所得海綿鐵送入熔化爐中，于1400°C 1550°C溫度條件下熔化至分離出鐵水和爐渣；E、在D步驟所得鐵水中，按鐵水脫磷劑=100 15 25的質(zhì)量比，加入下列由質(zhì)量百分比的組份組成的脫磷劑CaO 30 50%、Si025 10%、FeO 10 20%、Fe20320 40%、Al2035 12%、CaF23 10% ;F、在溫度為1350°C 1450°C條件下脫磷，得低磷鐵水。所述A步驟的焙燒爐為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)氧化焙燒爐。所述B步驟的直接還原爐為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)還原爐，或者為常規(guī)直接還原隧道窯。所述D步驟的熔化爐為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)電爐。、
所述E步驟的脫磷劑中各組份的選擇及質(zhì)量百分含量要根據(jù)是否留渣及留渣的多少、熔化分離后的渣和鐵水的成分具體確定，以滿足鐵水質(zhì)量要求。所述E步驟的脫磷劑的具體加入量視視鐵水成分及最終鐵水磷含量的要求確定，以滿足鐵水質(zhì)量要求。該工藝的缺點(diǎn)是(I)工藝流程很長，需要先對礦石進(jìn)行氧化焙燒，再進(jìn)行直接還原，然后經(jīng)破碎和 磁選后還需要進(jìn)行熔分才能得到最終產(chǎn)品。(2)把礦石先進(jìn)氧化焙燒爐進(jìn)行氧化焙燒后，再進(jìn)行直接還原，增加了能耗與污染。(3)脫磷步驟是在1350°C 1450°C的熔融還原過程進(jìn)行的，且脫磷劑成分復(fù)雜，加入的成分組成包括了 Ca0、Si02、Fe0、Fe203、Al203、CaF2等組分；而本發(fā)明的脫磷和脫硫過程只需在轉(zhuǎn)底爐直接還原過程一步完成，且所需添加劑的成分簡單，價(jià)格低廉。專利號(hào)ZL200910079152. 4、名稱為“一種用高磷鮞狀赤鐵礦直接生產(chǎn)海綿鐵的工藝方法”的中國專利公開了如圖I所示的工藝流程。該方法的實(shí)施步驟和條件為首先將高磷鮞狀赤鐵礦破碎到2mm以下，將礦石、作為還原劑的煤、脫磷劑碳酸鈉混合均勻，在高溫爐900 1000°C條件下焙燒30 40min ;冷卻后在磨機(jī)中進(jìn)行磨礦，磨礦產(chǎn)品經(jīng)磁選得到金屬鐵粉。該工藝所得產(chǎn)品為煉鋼原料，含鐵90%以上。該方法的缺點(diǎn)如下(I)所采用的直接還原設(shè)備為小型實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的馬弗爐，結(jié)果不具有代表性，也不具備工業(yè)擴(kuò)大化生產(chǎn)的實(shí)用性。(2)所采用的添加劑為碳酸鈉，用量高達(dá)原礦的20 30%，若在工業(yè)生產(chǎn)中只是單獨(dú)采用該添加劑，則生產(chǎn)成本很高。(3)沒有提到任何可工業(yè)化生產(chǎn)的設(shè)備。專利號(hào)ZL200710121616. 4、名稱“對難選鐵礦石粉體進(jìn)行磁化焙燒的工藝系統(tǒng)及焙燒的工藝”的中國專利公開了下述內(nèi)容采用循環(huán)流化床反應(yīng)器對鐵礦石粉體進(jìn)行磁化焙燒；焙燒尾氣先在燃燒室中通過燃燒釋放其中未反應(yīng)還原性氣體的潛熱，再通過多級(jí)旋風(fēng)筒預(yù)熱器與冷鐵礦石粉體換熱回收熱量；采用流態(tài)化冷卻器回收高溫焙燒礦的顯熱。該工藝僅僅是對難選鐵礦石進(jìn)行了磁化焙燒，所得產(chǎn)品為品位不是很高的鐵精礦，市場價(jià)值低，還需要送入高爐進(jìn)行進(jìn)一步冶煉。另外，白麗梅、劉麗娜、李萌等人的《張家口地區(qū)鮞狀赤鐵礦還原焙燒-弱磁選試驗(yàn)研究》-《中國礦業(yè)》2009 (3)針對張家口地區(qū)難選鮞狀赤鐵礦的礦石性質(zhì)進(jìn)行了選礦工藝研究。不論是采用強(qiáng)磁-重選，還是采用強(qiáng)磁-反浮選工藝流程，在鐵精礦品位為62%的條件下，其回收率均達(dá)不到55%。為此，進(jìn)行了的焙燒-弱磁選試驗(yàn)研究，在焙燒溫度850°C、焙燒時(shí)間75 90min、礦煤比11、磨礦細(xì)度-O. 074mm占80%、磁場強(qiáng)度為80kA/m條件下，經(jīng)過一次精選，可獲得品位63. 06 %、回收率86. 05 %的鐵精礦。但其先采用了強(qiáng)磁-重選和強(qiáng)磁-反浮選工藝流程，所得鐵精礦品位可達(dá)62%，但回收率均達(dá)不到55% ;后來采用了還原焙燒-弱磁流程，所得鐵精礦品位可達(dá)63%，回收率可達(dá)86%，但和本發(fā)明相比，鐵品位和回收率指標(biāo)達(dá)到90%以上相差甚遠(yuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠?qū)﹄y選鐵礦石直接還原，鐵資源回收率高的處理難選鐵礦石的設(shè)備及其方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之一的處理難選鐵礦石的設(shè)備，包括蓄熱式轉(zhuǎn)底爐，所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐包括由環(huán)形內(nèi)壁、環(huán)形外壁和爐底圍成的爐腔，所述爐底可轉(zhuǎn)動(dòng)，所述爐腔包括進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、高溫區(qū)、控制區(qū)和出料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)的外壁上設(shè)有進(jìn)料口，所述出料區(qū)的外壁上設(shè)有出料口。所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)蓄熱式燃燒器。優(yōu)選地，所述環(huán)形內(nèi)壁和環(huán)形外壁上成對設(shè)置有燒嘴；或者只在環(huán)形外壁上設(shè)置燒嘴。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之二的處理難選鐵礦石的方法，包括如下步驟 (I)配料，分別將以下原料按重量份配料難選鐵礦石63 84份；煤8 32份；添加劑0 18份；粘結(jié)劑0 14份；將難選鐵礦石破碎、篩分后，與磨好的煤、添加劑及粘結(jié)劑混合均勻，再進(jìn)行造塊，然后將干燥后的含碳球團(tuán)通過布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐；(2)干燥后的含碳球團(tuán)進(jìn)入蓄熱式轉(zhuǎn)底爐后隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，依次經(jīng)過下述各區(qū)域進(jìn)行還原預(yù)熱區(qū)溫度800°C 1000°C，時(shí)間I 4min ；加熱區(qū)溫度1000°C 1250°C，時(shí)間3 15min ；高溫區(qū)溫度1250°C 1350°C，時(shí)間3 15min ；控制區(qū)溫度135CTC 120CTC，時(shí)間3 8min ；最后高溫含碳球團(tuán)進(jìn)入出料區(qū)，金屬化球團(tuán)直接從排料口排出轉(zhuǎn)底爐；(3)從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)水冷后，依次經(jīng)過分段磨礦和分段磁選作業(yè)，可得到金屬鐵粉和尾礦，金屬鐵粉壓塊后用來煉鋼，尾礦用來制備建材。步驟(I)中所述難選鐵礦石包括但不限于高磷鮞狀赤鐵礦、貧紅鐵礦石、貧磁鐵礦石、細(xì)粒嵌布的赤鐵礦石、褐鐵礦、菱鐵礦、海砂和釩鈦磁鐵礦。步驟(I)中所述煤為煙煤、無煙煤、褐煤和焦粉中的一種或多種。步驟(I)中所述添加劑可以為本領(lǐng)域常用的添加劑，優(yōu)選為生石灰、石灰石、碳酸鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、螢石中的一種或多種。步驟(I)中采用的造塊設(shè)備優(yōu)選為對輥式高壓壓球機(jī)或圓盤造球機(jī)。步驟(2)中所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐所使用的燃料優(yōu)選為低熱值燃料或其它劣質(zhì)燃料，燃料的熱值大于700kcal/Nm3。步驟(3)中所述分段磨礦和磁選可包括采用濕式球磨機(jī)或棒磨機(jī)進(jìn)行一段、兩段或三段磨礦，然后采用磁選機(jī)進(jìn)行一段、兩段或三段選別。步驟(3)中所述尾礦可制備的建材包括鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁、磚或筑路材料。本發(fā)明的處理難選鐵礦石的設(shè)備及其方法的有益效果如下 I、本發(fā)明處理難選鐵礦石的設(shè)備及其方法，轉(zhuǎn)底爐采用了蓄熱式燃燒技術(shù)，通過采用這種技術(shù)(I)蓄熱式燃燒技術(shù)可使燃料在貧氧狀態(tài)下實(shí)施燃燒，因此可以很好的控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的還原氣氛，還原效率高，還原時(shí)間短，普通礦只需要8 IOmin的還原時(shí)間就可獲得金屬化率高達(dá)95%以上的金屬化球團(tuán)。(2)提高了轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)的火焰溫度，最大程度的保留了轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)的熱量，爐內(nèi)還原區(qū)域的溫度普遍可達(dá)1300 1350°C，甚至可達(dá)1400°C以上。(3)提高了轉(zhuǎn)底爐的熱效率，節(jié)能效果比其它窯爐高30%以上；(4)轉(zhuǎn)底爐的排煙溫度低，可不需要設(shè)置余熱回收系統(tǒng)，節(jié)省了投資成本。(5)提高了轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)的溫度分布均勻性，有利于直接還原反應(yīng)的進(jìn)行。(6)由于轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)的溫度分布均勻，所得產(chǎn)品的品位和回收率都得到了提高。(7)由于轉(zhuǎn)底爐爐膛內(nèi)的溫度分布均勻，因此可適當(dāng)?shù)脑黾愚D(zhuǎn)底爐的爐膛寬度，提高了轉(zhuǎn)底爐的設(shè)計(jì)產(chǎn)量，十分有利于提升實(shí)際生產(chǎn)過程中的規(guī)模效益。(8)將各種低熱值或劣質(zhì)燃料優(yōu)質(zhì)化，節(jié)約了優(yōu)質(zhì)燃料。(9)可采用劣質(zhì)或低品質(zhì)燃料(> 700kcal/Nm3)，降低了生產(chǎn)過程中的燃料成本；而美國、日本等國外的轉(zhuǎn)底爐多數(shù)需要用天然氣和焦?fàn)t煤氣等高熱值氣體做燃料，燃料成本高導(dǎo)致運(yùn)行成本高，也不適合中國煤炭資源比重偏大、石油天然氣資源相對較少的國情。(10)由于采用了低氧燃燒，大幅 度的減少了二氧化碳及氮氧化物等有害氣體的排放。2、本發(fā)明縮短了球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)的時(shí)間，間接的增加了球團(tuán)在還原區(qū)的時(shí)間，因此大大縮短了轉(zhuǎn)底爐運(yùn)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了轉(zhuǎn)底爐的設(shè)計(jì)產(chǎn)量。由于所采用的蓄熱式轉(zhuǎn)底爐具有良好的還原溫度及還原氣氛，球團(tuán)在預(yù)熱區(qū)經(jīng)歷的時(shí)間縮短至I 4min，則相對增加了球團(tuán)在還原區(qū)域的停留時(shí)間，提高了直接還原鐵的金屬化率。3、本發(fā)明所采用的轉(zhuǎn)底爐設(shè)備省去了冷卻區(qū)，含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)出轉(zhuǎn)底爐的控制區(qū)后，直接從排料口排出轉(zhuǎn)底爐，由于從排料口排出的高溫含碳球團(tuán)質(zhì)地較軟，一方面可以減少對后續(xù)螺旋等設(shè)備的磨損；同時(shí)，由于冷卻區(qū)的省去而間接的擴(kuò)大了轉(zhuǎn)底爐的容量，進(jìn)一步的提高了轉(zhuǎn)底爐的設(shè)計(jì)產(chǎn)量，擴(kuò)大了實(shí)際生產(chǎn)過程中的規(guī)模效益。4、本發(fā)明采用與蓄熱式轉(zhuǎn)底爐相配套的難選礦直接還原技術(shù)，根據(jù)原礦性質(zhì)和品位的不同，所得DRI (直接還原鐵)的金屬化率可達(dá)到90以上。5、本發(fā)明采用與蓄熱式轉(zhuǎn)底爐難選礦直接還原技術(shù)相配套的磨礦磁選工藝，根據(jù)原礦性質(zhì)和品位的不同，所得金屬鐵粉的品位可達(dá)到90%以上，回收率可達(dá)90以上。6、本發(fā)明所得金屬鐵粉是煉鋼用的優(yōu)質(zhì)原料，可代替廢鋼，產(chǎn)品附加值高。7、本發(fā)明根據(jù)原礦性質(zhì)的不同，尾礦可用來制備多種建材，最終整個(gè)流程的固廢零排放，實(shí)現(xiàn)了難選鐵礦石的綜合利用。


圖I為現(xiàn)有的處理難選鐵礦石的方法的流程圖。圖2為本發(fā)明的處理難選鐵礦石的方法的流程圖。圖3為本發(fā)明的處理難選鐵礦石的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，本發(fā)明的處理難選鐵礦石的設(shè)備，包括蓄熱式轉(zhuǎn)底爐，所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐包括由環(huán)形內(nèi)壁2、環(huán)形外壁3和爐底4圍成的爐腔，所述爐底4可轉(zhuǎn)動(dòng)，所述爐腔劃分為進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、高溫區(qū)、控制區(qū)和出料區(qū)；所述進(jìn)料區(qū)的環(huán)形外壁3上設(shè)有進(jìn)料口 5，所述出料區(qū)的環(huán)形外壁3上設(shè)有出料口 6。
在所述環(huán)形內(nèi)壁2和環(huán)形外壁3上成對設(shè)置有燒嘴1，即每一對燒嘴中，一個(gè)設(shè)置在內(nèi)壁2，另一個(gè)設(shè)置在外壁3 ;也可以兩個(gè)燒嘴同時(shí)設(shè)置在外壁3上。所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)蓄熱式燃燒器。 如圖2所示，本發(fā)明的處理難選鐵礦石的方法，包括如下步驟(I)配料，分別將以下原料按重量份配料難選鐵礦石63 84份；煤8 32份；添加劑0 18份；粘結(jié)劑0 14份；將難選鐵礦石破碎、篩分后，與磨好的煤、添加劑及粘結(jié)劑混合均勻，再進(jìn)行造塊，然后將干燥后的含碳球團(tuán)通過布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐；(2)干燥后的含碳球團(tuán)進(jìn)入蓄熱式轉(zhuǎn)底爐后隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入溫度為800°C 1000°C的預(yù)熱區(qū)預(yù)熱升溫，并脫去球團(tuán)中的揮發(fā)分，球團(tuán)在此段的處理時(shí)間為I 4min ;預(yù)熱后的球團(tuán)隨爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入爐溫為1000°C 1250°C的加熱區(qū)，球團(tuán)在此段開始被逐步還原，并脫去磷、硫等有害雜質(zhì)，該段的處理時(shí)間為3 15min ;隨著轉(zhuǎn)底爐的轉(zhuǎn)動(dòng)，球團(tuán)進(jìn)入溫度為1250°C 1350°C的高溫區(qū)，球團(tuán)中的鐵礦石在此段被進(jìn)一步還原，并進(jìn)一步的脫去磷、硫等有害雜質(zhì)，該段的處理時(shí)間為3 15min ;然后，含碳球團(tuán)進(jìn)入爐溫為1350°C 1200°C的控制區(qū)，該段的處理時(shí)間為3 8min，含碳球團(tuán)在該區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行還原反應(yīng)和有害雜質(zhì)的脫除；最后高溫含碳球團(tuán)進(jìn)入出料區(qū)，金屬化球團(tuán)直接從排料口排出轉(zhuǎn)底爐；(3)從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)水冷后，依次經(jīng)過分段磨礦和分段磁選作業(yè)，可得到金屬鐵粉和尾礦，金屬鐵粉壓塊后用來煉鋼，尾礦用來制備建材。步驟(I)中所述難選鐵礦石包括但不限于高磷鮞狀赤鐵礦、貧紅鐵礦石、貧磁鐵礦石、細(xì)粒嵌布的赤鐵礦石、褐鐵礦、菱鐵礦、海砂和釩鈦磁鐵礦。步驟(I)中所述煤為煙煤、無煙煤、褐煤、焦粉中的一種或多種。步驟⑴中所述添加劑可以為本領(lǐng)域中常用的添加劑，根據(jù)需要進(jìn)行選用，例如可以為生石灰、石灰石、碳酸鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、螢石中的一種或多種。步驟(I)中采用的造塊設(shè)備可以為能夠?qū)Ψ哿线M(jìn)行造塊的任何設(shè)備，但優(yōu)選對輥式高壓壓球機(jī)或圓盤造球機(jī)。步驟(2)中所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐所使用的燃料可以為低熱值燃料或其它劣質(zhì)燃料，燃料的熱值大于700kcal/Nm3。步驟(3)中的分段磨礦和磁選可包括采用濕式球磨機(jī)或棒磨機(jī)進(jìn)行一段、兩段或三段磨礦，然后采用磁選機(jī)進(jìn)行一段、兩段或三段選別。所述尾礦可制備的建材包括鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁、磚或筑路材料。本發(fā)明的處理難選鐵礦石的方法的實(shí)施例如下實(shí)施例I選用微細(xì)粒難選赤鐵礦石，全鐵含量44. 98 %。按照微細(xì)粒難選赤鐵礦石63份；無煙煤14份；粘結(jié)劑4份的比重，混合均勻后，用對輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)依次經(jīng)過蓄熱式轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、高溫區(qū)、控制區(qū)和出料區(qū)；工藝參數(shù)如下預(yù)熱區(qū)溫度800°C 1000°C，時(shí)間3min ；加熱區(qū)溫度1000°C 1250°C，時(shí)間 3min ；高溫區(qū)溫度1250°C 1350°C，時(shí)間 15min ；
控制區(qū)溫度1350°C 1200°C，時(shí)間 8min。最后從排料口排出金屬化球團(tuán)的金屬化率為94. 11%。金屬化球團(tuán)經(jīng)水冷后進(jìn)行兩段磨礦，兩段磨礦濃度均為67%，一段磨礦細(xì)度-O. 074mm占73. 67%，二段磨礦細(xì)度-O. 043mm占76. 73% ;然后進(jìn)行兩段磁選作業(yè)，兩段磁場強(qiáng)度均為14000e。得到金屬鐵粉的鐵品位為92. 97%，鐵回收率為90. 05%;金屬鐵粉的SiO2 ^4. 5%,O. 06 ^ P > O. 04，O. 025 ^ S > O. 02 ;五害元素(As, Sn, Sb,Pb,Bi)各< O. 002，Cu ( O. 01，各雜質(zhì)含量都符合煉鋼用還原鐵H92標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2選用高磷鮞狀赤鐵礦，該難選礦含鐵38. 33 %、磷O. 89 %。按照高磷鮞狀赤鐵礦84份；褐煤32份；石灰石18份；粘結(jié)劑14份的比重混合均勻后，用對輥式高壓壓球機(jī)造塊，將干燥后的含碳球團(tuán)通過布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐，含碳球團(tuán)依次經(jīng)過蓄熱式轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、高溫區(qū)、控制區(qū)和出料區(qū)，工藝參數(shù)如下預(yù)熱區(qū)溫度800°C 1000°C，時(shí)間4min；加熱區(qū)溫度:1000。。 1250°C，時(shí)間15min；高溫區(qū)溫度:1250。。 1350°C，時(shí)間3min；控制區(qū)溫度1350°C 1200°C，時(shí)間3min。最后從排料口排出金屬化球團(tuán)的金屬化率為95. 39 %,金屬化球團(tuán)經(jīng)水冷后，依次進(jìn)行兩段磨礦和兩段磁選作業(yè)(兩段磨礦濃度均為69%，一段磨礦細(xì)度-O. 074mm占77. 88%，二段磨礦細(xì)度-O. 043mm占79. 53 % ; 一段磁場強(qiáng)度14000e，二段磁場強(qiáng)度12000e)，可得到金屬鐵粉和尾礦，金屬鐵粉的鐵品位為93. 41 %，磷品位為O. 065%，鐵回收率為91. 19%。金屬鐵粉壓塊后用來煉鋼，尾礦用來制備膠凝材料，配比為尾礦29%，高爐渣43. 5%，水泥熟料23%，激發(fā)劑4%，早強(qiáng)劑O. 5%，所得膠凝材料的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間和安定性等物理性能測定都符合國家標(biāo)準(zhǔn)，其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均達(dá)到了復(fù)合硅酸鹽水泥325標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的實(shí)施例中，采用了蓄熱式燃燒技術(shù)的轉(zhuǎn)底爐設(shè)備，可以很好的控制還原溫度和合適的還原氣氛，通過控制含碳球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐中的還原時(shí)間，鐵礦石的鮞狀結(jié)構(gòu)在此條件下被破壞，鐵氧化物被充分還原，磷元素也在此條件下與配加的石灰石進(jìn)行固結(jié)并加以有效脫除，所得鐵粉的品位很聞，可達(dá)93. 41%,鐵回收率為91. 19%,憐品位為O. 049% (O. 06 彡Ρ>0· 04)，金屬鐵粉的 O. 025 ^ S > O. 02 ;Si02 彡 4. 5%;五害元素(As、Sn、Sb、Pb、Bi)各彡O. 002 ;Cu彡O. 01，各雜質(zhì)含量都符合煉鋼用還原鐵H92標(biāo)準(zhǔn)。由于所采用的還原設(shè)備為蓄熱式轉(zhuǎn)底爐，本發(fā)明的實(shí)施例使用的還原劑、燃料及動(dòng)力全部來自于非煉焦煤，且使用的燃料為劣質(zhì)或低品質(zhì)燃料，熱值僅為2000kcal/Nm3，即節(jié)約了燃料，又節(jié)省了焦煤，降低了污染和能耗；同時(shí)，本案例以尾礦為原料，通過合理的配t匕，制備出了符合復(fù)合硅酸鹽水泥325標(biāo)準(zhǔn)的膠凝材料，實(shí)現(xiàn)了難選鐵礦石的綜合利用。權(quán)利要求
1.一種處理難選鐵礦石的設(shè)備，包括蓄熱式轉(zhuǎn)底爐，所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐包括由環(huán)形內(nèi)壁、環(huán)形外壁和爐底圍成的爐腔，所述爐底可轉(zhuǎn)動(dòng)，所述爐腔包括進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、高溫區(qū)、控制區(qū)和出料區(qū)；所述進(jìn)料區(qū)的外壁上設(shè)有進(jìn)料口，所述出料區(qū)的外壁上設(shè)有出料□。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理難選鐵礦石的設(shè)備，其特征在于所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)蓄熱式燃燒器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理難選鐵礦石的設(shè)備，其特征在于所述環(huán)形內(nèi)壁和環(huán)形外壁上成對設(shè)置有燒嘴；或者只在環(huán)形外壁上設(shè)置燒嘴。
4.一種處理難選鐵礦石的方法，包括如下步驟 (1)配料，分別將以下原料按重量份配料難選鐵礦石63 84份；煤8 32份；添加劑0 18份；粘結(jié)劑0 14份； 將難選鐵礦石破碎、篩分后，與磨好的煤、添加劑及粘結(jié)劑混合均勻，再進(jìn)行造塊，然后將干燥后的含碳球團(tuán)通過布料裝置布入轉(zhuǎn)底爐； (2)干燥后的含碳球團(tuán)進(jìn)入如權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的處理難選鐵礦石的設(shè)備的蓄熱式轉(zhuǎn)底爐后隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，依次經(jīng)過下述各區(qū)域進(jìn)行還原 預(yù)熱區(qū)溫度800°C 1000°C，時(shí)間I 4min ； 加熱區(qū)溫度1000°C 1250°C，時(shí)間3 15min ； 高溫區(qū)溫度1250°C 1350°C，時(shí)間3 15min ； 控制區(qū)溫度1350。。 1200。。，時(shí)間3 8min ； 最后高溫含碳球團(tuán)進(jìn)入出料區(qū)，金屬化球團(tuán)直接從排料口排出轉(zhuǎn)底爐； (3)從排料口排出的金屬化球團(tuán)經(jīng)水冷后，依次經(jīng)過分段磨礦和分段磁選作業(yè)，可得到金屬鐵粉和尾礦，金屬鐵粉壓塊后用來煉鋼，尾礦用來制備建材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理難選鐵礦石的方法，其特征在于步驟(I)中所述難選鐵礦石包括聞憐麵狀赤鐵礦、貧紅鐵礦石、貧磁鐵礦石、細(xì)粒嵌布的赤鐵礦石、揭鐵礦、菱鐵礦、海砂和釩鈦磁鐵礦。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理難選鐵礦石的方法，其特征在于步驟(I)中所述煤為煙煤、無煙煤、褐煤、焦粉中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理難選鐵礦石的方法，其特征在于步驟(I)中所述添加劑 為生石灰、石灰石、碳酸鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、螢石中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7任一所述的處理難選鐵礦石的方法，其特征在于步驟(I)采用的造塊設(shè)備為對輥式高壓壓球機(jī)或圓盤造球機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4 7任一所述的處理難選鐵礦石的方法，其特征在于步驟(2)中所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐所使用的燃料為低熱值燃料或其它劣質(zhì)燃料，燃料的熱值大于700kcal/Nm30
10.根據(jù)權(quán)利要求4 7任一所述的處理難選鐵礦石的方法，其特征在于步驟(3)中所述分段磨礦和磁選包括采用濕式球磨機(jī)或棒磨機(jī)進(jìn)行一段、兩段或三段磨礦，然后采用磁選機(jī)進(jìn)行一段、兩段或三段選別。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠?qū)﹄y選鐵礦石直接還原，鐵資源回收率高的處理難選鐵礦石的設(shè)備及其方法。本發(fā)明的處理難選鐵礦石的設(shè)備，包括蓄熱式轉(zhuǎn)底爐，所述蓄熱式轉(zhuǎn)底爐包括由環(huán)形內(nèi)壁、環(huán)形外壁和爐底圍成的爐腔，所述爐底可轉(zhuǎn)動(dòng)，所述爐腔劃分為進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、高溫區(qū)、控制區(qū)和出料區(qū)；所述進(jìn)料區(qū)的環(huán)形外壁上設(shè)有進(jìn)料口，所述出料區(qū)的環(huán)形外壁上設(shè)有出料口。本發(fā)明的處理難選鐵礦石的設(shè)備及其方法，轉(zhuǎn)底爐采用了蓄熱式燃燒技術(shù)，縮短了球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)的時(shí)間，間接的增加了球團(tuán)在還原區(qū)的時(shí)間，提高了直接還原鐵的金屬化率。
文檔編號(hào)C21B13/00GK102634621SQ20121010253
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者吳道洪, 曹志成, 賈巖 申請人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司