本實用新型涉及一種改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的系統，屬于鐵合金的制備領域。
背景技術：
中國是世界上鐵礦資源較豐富的國家之一，已探明的儲量有578.72億噸，可供開發(fā)利用的約有260億噸，但是97％為貧礦，平均品位僅為33％，比世界鐵礦石供應大國平均品位低20％。隨著中國鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展，鐵礦資源消耗速度加快，中國鐵礦資源已無法滿足鋼鐵生產需要，中國多數大型鋼鐵企業(yè)不得不向外大量進口鐵礦石進行生產。自2003年以來，鐵礦石進口依賴度已達50％以上，另外，世界鐵礦石價格呈現上升態(tài)勢，使中國鋼鐵行業(yè)發(fā)展面臨巨大的困難。因此，針對中國鐵礦資源特點開發(fā)高效利用技術迫在眉睫。
近年來，針對某些含鐵冶金廢渣，中國相關科研工作者突破了傳統的選礦—燒結—高爐流程概念，提出采用先冶后選的方法即“還原焙燒—磁選”工藝處理這些冶金廢渣，實現了鐵的有效富集和資源的綜合利用。該工藝所得的高金屬化率的鐵粉冷壓塊后，不僅可以補充廢鋼資源的不足，而且是冶煉優(yōu)質鋼、特殊鋼的優(yōu)質原料。
公告號為CN200910094839.5A的專利公開了一種提取銅冶煉廢渣中鐵的方法，該方法通過將銅渣、還原劑、氧化鈣或碳酸鈣混合配料后，高溫下進行礦相重構和碳熱還原反應，經過磁選分離回收鐵。公告號為 CN104404260A公開了一種從銅渣中分離有價金屬的方法，該方法經過兩次造球焙燒，第一次造球焙燒時鐵橄欖石轉化為易于還原的氧化鐵，第二次造球焙燒將銅渣中的氧化鐵還原成金屬鐵與渣通過磁選分離。但是這些從銅渣中還原焙燒-磁選回收鐵的技術的缺點是得到的鐵粉產品純度不高，僅能作為煉鋼的配料，還需要進一步冶煉，技術經濟指標不過關。
因此，研制一種改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的系統，提高鐵產品的鐵品位和鐵回收率具有重大的經濟價值。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的系統，該系統不僅可改善含金屬鐵還原球團磨選分離的效果，提高鐵產品的鐵品位和鐵回收率，還可以降低磨礦能耗和鋼耗。
為解決上述技術問題，本實用新型采取的技術方案為：
本實用新型提供了一種改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的系統，包括：成型裝置，所述成型裝置具有含鐵物料入口、含鈣物料入口、含碳物料入口、粘結劑入口和團塊出口；
還原裝置，所述還原裝置具有團塊入口、煙氣出口和還原球團出口，所述團塊入口與成型裝置團塊出口相連；
水淬裝置，所述水淬裝置具有還原球團入口、水入口和水淬球團出口，還原球團入口與還原裝置的還原球團出口相連；
磨礦裝置，所述磨礦裝置具有水淬球團入口、磨礦添加劑入口、水入口和礦漿出口，所述水淬球團入口與水淬裝置的水淬球團出口相連；
固液分離裝置，所述固液分離裝置具有礦漿入口、濾渣出口和濾液出口，所述礦漿入口與磨礦裝置的礦漿出口相連；
物理分選裝置，所述物理分選裝置具有濾渣入口、含鐵顆粒出口和尾礦渣出口，所述濾渣入口與固液分離裝置的濾渣出口相連；
制備水泥裝置，所述制備水泥裝置具有尾礦渣入口、制備水泥的添加劑入口和水泥熟料出口，所述尾礦渣入口與物理分選裝置的尾礦渣出口相連。
其中，所述成型裝置包括混料機和壓球機，或者是混料機和造球圓盤；所述還原裝置是常規(guī)的具有還原功能的裝置，例如轉底爐、馬弗爐、回轉窯、隧道窯等；所述水淬裝置是水封拉鏈機；所述磨礦裝置是球磨機、棒磨機；所述固液分離裝置是壓濾機或真空過濾機；所述物理分選裝置是離心選礦機或磁選機；所述制備水泥裝置是水泥回轉窯。
本實用新型技術方案與現有技術相比，具有如下有益效果：
1、磨礦添加劑與還原球團中的渣相中的硅鈣化合物發(fā)生反應，促進金屬鐵顆粒表面的礦物相分離，提高了所得產品的鐵品位。
2、促進其它礦物相中的微細粒級的鐵顆粒分離，使之分離出來而被分選回收，提高了所得產品的鐵回收率。
3、改善磨礦過程的分離效果，可縮短磨礦時間，節(jié)省磨礦能耗，同時也可節(jié)省磨礦設備中鋼的消耗。
附圖說明
圖1本實用新型改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的系統示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例來進一步描述本實用新型，本實用新型的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本實用新型的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本實用新型的精神和范圍下可以對本實用新型的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本實用新型的保護范圍內。
如圖1所示，本實用新型提供一種改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的系統，包括：成型裝置S100，所述成型裝置S100具有含鐵物料入口、含鈣物料入口、含碳物料入口、粘結劑入口和團塊出口；
還原裝置S200，所述還原裝置S200具有團塊入口、煙氣出口和還原球團出口，所述團塊入口與成型裝置S100團塊出口相連；
水淬裝置S300，所述水淬裝置S300具有還原球團入口、水入口和水淬球團出口，還原球團入口與還原裝置S200的還原球團出口相連；
磨礦裝置S400，所述磨礦裝置S400具有水淬球團入口、磨礦添加劑入口、水入口和礦漿出口，所述水淬球團入口與水淬裝置S300的水淬球團出口相連；
固液分離裝置S500，所述固液分離裝置S500具有礦漿入口、濾渣出口和濾液出口，所述礦漿入口與磨礦裝置S400的礦漿出口相連；
物理分選裝置S600，所述物理分選裝置S600具有濾渣入口、含鐵顆粒出口和尾礦渣出口，所述濾渣入口與固液分離裝置S500的濾渣出口相連；
制備水泥裝置S700，所述制備水泥裝置S700具有尾礦渣入口、制備水泥的添加劑入口和水泥熟料出口，所述尾礦渣入口與物理分選裝置 S600的尾礦渣出口相連。
進一步，本實用新型提供一種利用上述系統改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的方法，包括如下步驟：
(1)將含鐵物料、含鈣物料、含碳物料、粘結劑通過含鐵物料入口、含鈣物料入口、含碳物料入口、粘結劑入口送入到成型裝置S100中，制備得到團塊，通過團塊出口排出；
(2)團塊通過還原裝置S200的團塊入口進入到還原裝置S200中進行還原，得到還原球團，還原球團通過還原球團出口排出；
(3)還原球團和水分別通過水淬裝置S300的入口進入到水淬裝置 S300，得到水淬球團，通過水淬球團出口排出；
(4)水淬球團、磨礦添加劑和水分別通過磨礦裝置S400的入口進入到磨礦裝置S400中，得到礦漿從礦漿出口排出；
(5)礦漿通過固液分離裝置S500的入口進入到固液分離裝置S500，得到濾渣和濾液，分別從濾渣出口和濾液出口排出；
(6)濾渣通過物理分選裝置S600的入口進入到物理分選裝置S600，得到含鐵顆粒和尾礦渣，分別從含鐵顆粒出口和尾礦渣出口排出；
(7)尾礦渣、制備水泥的添加劑分別通過制備水泥裝置S700的入口進入到制備水泥裝置S700，得到水泥熟料，從水泥熟料出口排出。
下面參考圖1對實際生產中改善含金屬鐵還原球團磨選分離效果的方法進行詳細的介紹，具體見實施例1-3：
實施例1
將冶煉原料銅渣(含TFe 39.75％，SiO2 33.18％，CaO 2.75％，Al2O3 2.31％， MgO 2.07％，Cu0.27％)、石灰石(CaO 50.04％)、蘭炭(固定碳74.46％，灰分12％)、復合粘結劑(膨潤土20％+改性淀粉8％+水72％)，按重量配比，銅渣：石灰石：蘭炭：復合粘結劑＝100：15：25：10進行配料。混合料混勻后造球，烘干。烘干球團在1350℃下還原焙燒30分鐘，焙燒后球團進行水淬，加入10％碳酸氫鈉進行濕式磨礦，礦漿濃度為50％，磨礦30分鐘。礦漿抽濾，并加水淋洗，收集濾液，濾液濃縮提純后返回磨礦重復利用。濾渣采用離心選礦機進行分選，轉速為500r/min，得到含鐵93.45％的銅鐵合金粉，鐵回收率92.18％，含銅0.52％，尾礦渣抽濾烘干，用于制作水泥。
實施例2
將冶煉原料鋼鐵冶煉粉塵(含TFe 56.01％，SiO2 7.11％，CaO 1.86％， Al2O30.35％，MgO 0.31％)、生石灰(CaO 98.3％)、焦煤(固定碳65％，灰分20％)，按重量配比，冶金粉塵：生石灰：焦煤＝100：3：50進行配料?；旌狭匣靹蚝髩呵?。球團在1200℃下還原焙燒90分鐘，焙燒后球團進行水淬，加入0.5％碳酸鈉進行濕式磨礦，礦漿濃度為80％，磨礦30分鐘。礦漿抽濾，并加水淋洗，收集濾液，濾液濃縮提純后返回磨礦重復利用。濾渣采用離心選礦機進行分選，轉速為700r/min，得到鐵產品在100mT磁場強度下磁選，最終得到含鐵95.31％的金屬鐵粉，鐵回收率94.22％，尾礦渣抽濾烘干，用于制作水泥。
實施例3
將冶煉原料低品位難選鐵礦石(含TFe 43.63％，SiO2 22.1％，CaO 3.58％， Al2O34.31％，MgO 0.59％)、熟石灰(CaO 73.14％)、無煙煤(固定碳85.43％，灰分7.66％)，按重量配比，鐵礦石：熟石灰：無煙煤：羧甲基纖維素鈉＝100： 40：15：0.5進行配料?；旌狭匣靹蚝髩呵颍娓?。烘干球團在1250℃下還原焙燒45分鐘，焙燒后球團進行水淬，加入3％碳酸鉀進行濕式磨礦，礦漿濃度為67％，磨礦30分鐘。礦漿抽濾，并加水淋洗，收集濾液，濾液濃縮提純后返回磨礦重復利用。濾渣采用離心選礦機進行分選，轉速為600r/min，得到含鐵93.41％的金屬鐵粉，鐵回收率92.28％，尾礦渣抽濾烘干，用于制作水泥。
對比實施例1
與實施例1相比，其他條件相同，只是在磨礦過程中不加入磨礦添加劑(即不加入10％碳酸鈉氫鈉)時，得到鐵粉鐵品位為89.72％，鐵回收率84.36％。
對比實施例2
與實施例2相比，其他條件相同，只是在磨礦過程中不加入磨礦添加劑(即不加入0.5％碳酸鈉)時，得到鐵粉鐵品位為91.16％，鐵回收率92.46％。
對比實施例3
與實施例3相比，其他條件相同，只是在磨礦過程中不加入磨礦添加劑(即不加入3％碳酸鉀)時，得到鐵粉鐵品位為90.88％，鐵回收率88.49％。