專利名稱：用硫鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從硫鐵礦選鐵的方法，特別是涉及用硫鐵礦直接生產(chǎn)鐵精粉的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
我國是硫鐵礦大國，儲量占世界的70％，亞洲最大的硫鐵礦就在廣東云浮。但我國將硫鐵礦作為非金屬礦來開發(fā)，配套磷肥工業(yè)，俗稱硫磷兩礦。其著眼點(diǎn)是開發(fā)利用當(dāng)中的硫元素，主要用作制備硫酸，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到1300多萬噸，屬于基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)。所設(shè)計的硫酸裝置，主要包括一臺生產(chǎn)硫酸的沸騰爐，及其配套的余熱鍋爐，只適應(yīng)焙燒中低品位硫鐵礦，而不適于高品位的硫鐵礦，它的副產(chǎn)物燒渣亦有近1300萬噸，一直是作為“三廢”來處理的。從爐內(nèi)排出燒渣的處理方法，有干法排渣和濕法排渣兩種。處理過程中又造成新的污染，特別是造成幾百萬噸鐵資源沒有得到很好的利用。而用作水泥添加劑，其利用價值又低。另一方面，我國卻又大量進(jìn)口鐵礦石，每噸要花800元之多。為利用硫酸裝置的副產(chǎn)物，并提取精鐵粉，現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置無一例外是將沸騰爐的燒渣作為“三廢”利用來處理，另行設(shè)計一套裝置來提取，使得生產(chǎn)硫酸與提取鐵精粉分別成為兩個不同系統(tǒng)的工藝過程。后一裝置產(chǎn)品的含鐵品位很難達(dá)到63％，且回收率低。
申請?zhí)朇N200410040575.2號“一種硫鐵礦燒渣復(fù)選鐵的方法”，公開了一種從硫鐵礦燒渣復(fù)選鐵的方法，并介紹比較了國內(nèi)幾家使用的幾種選鐵方法。它包括料漿濃縮和精鐵粉選別的工藝，即先將硫酸裝置的燒渣，分選為精鐵粉和粗渣，然后使粗渣自然沉降、澄清、濃縮為料漿，再經(jīng)兩級分離，分離設(shè)備采用振動分離和/或離心分離，得到含鐵量55％～60％的精鐵粉。上述申請文件認(rèn)為該工藝優(yōu)于其他三種方法，即其含鐵率高、含硫量低，精鐵選率高、能耗低，故綜合成本最低。顯然，它采用了一大套復(fù)雜的設(shè)備，消耗不少電力，所得產(chǎn)品含鐵率最高才是60％。其選礦尾渣產(chǎn)生二次污染，因而它還不是一種又好又省的工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種充分利用現(xiàn)有設(shè)備，投資省、見效快，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，因而效益好的用硫鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法及其裝置。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來達(dá)到一種用硫鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法，包括在一套包含沸騰爐的硫酸裝置里，將硫鐵礦進(jìn)行焙燒，產(chǎn)出硫酸和含鐵的硫鐵礦燒渣，燒渣經(jīng)排渣管從爐內(nèi)排出，其特征在于，所述硫鐵礦燒渣排出后，返回到原料混配系統(tǒng)，與硫鐵礦原料混合均勻；摻入燒渣的配比按物料中硫、鐵元素的百分含量計算，配渣后入爐原料中硫的百分含量降至35％～41％范圍，焙燒所得產(chǎn)品為硫酸與鐵元素百分含量達(dá)到63％～67％的鐵精粉。
上述計算配渣的配比公式為X＝(S-C)/C，其中，X-應(yīng)滲入的燒渣百分分量，S-原料硫鐵礦含硫的百分含量，C-擬計劃配至入爐原料中硫的百分含量。
上述的沸騰爐進(jìn)風(fēng)室的入口風(fēng)壓控制在10～10.5千帕斯卡，沸騰層的溫度控制在850～950℃。
實(shí)施本發(fā)明方法的裝置，包括原料入爐裝置和沸騰爐，及配套的余熱鍋爐，以及爐體配件排渣管，和排渣口，該裝置還包括依次銜接的礦渣運(yùn)輸機(jī)，增濕器，排渣皮帶，以及原料混配系統(tǒng)，從排渣管出來的，以及從余熱鍋爐的排渣口排出的燒渣，經(jīng)礦渣運(yùn)輸機(jī)，進(jìn)入增濕器，再由排渣皮帶運(yùn)送至原料場上的原料混配系統(tǒng)，按配比與硫鐵礦混合均勻；然后經(jīng)原料入爐裝置進(jìn)入沸騰爐內(nèi)焙燒。
上述的裝置，所述的原料混配系統(tǒng)，采用抓斗進(jìn)行2～3次倒推，來完成入爐原料的混合。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法及其裝置，具有如下優(yōu)點(diǎn)1.以簡單而經(jīng)濟(jì)的方法取得意想不到的巨大經(jīng)濟(jì)效益。說到處理硫酸廢渣精選鐵精粉，很多人會想到什么磁選，焙燒，濕法重選之類的，用到諸如跳汰機(jī)，離心分離機(jī)，振動機(jī)等等。不外乎是重新設(shè)計一套工藝和設(shè)備，將處理過程繼續(xù)延伸下來。這當(dāng)然會費(fèi)時費(fèi)力。本發(fā)明的設(shè)計采用逆向思維，就在原有硫酸裝置上做文章，只須簡單地將燒渣返回；與原料礦粉混配，投資省，見效快，收益大，就可獲得所需的鐵精粉，花很小的投資即可實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，而且鐵精粉的品位達(dá)到優(yōu)質(zhì)。同時，作為硫酸生產(chǎn)，由于有了原料混配系統(tǒng)的處理，硫酸生產(chǎn)的工藝指標(biāo)亦有很大的提高。經(jīng)過4萬噸裝置的長期運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)果，21項(xiàng)工藝指標(biāo)表現(xiàn)十分穩(wěn)定，硫酸的透明度和雜質(zhì)含量等指標(biāo)得到改善。
2.為硫鐵礦的深度開發(fā)和利用開辟新途徑，闖出了一條出路。當(dāng)使用硫酸爐不再為廢渣的出路而困擾時，廢渣的零排放促進(jìn)硫鐵礦利用的進(jìn)一步發(fā)展，我國豐富的硫鐵礦資源將會充分得到利用，不再僅限于硫的利用，也為鐵系產(chǎn)品的開發(fā)辟出新的途徑。此外，還大幅度改善和提高現(xiàn)有硫酸裝置的經(jīng)濟(jì)效益。適于對現(xiàn)有硫酸裝置的改進(jìn)和提高。
3.提高硫鐵礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，變只利用硫?yàn)殍F硫并用，從而提高資源利用水平。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作非限定性的進(jìn)一步敘述。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明裝置主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；各圖之中，1表示原料混配系統(tǒng)，G代表燒渣，S代表硫鐵礦，2是原料入爐裝置，3是沸騰爐，3-1是風(fēng)機(jī)，3-2是爐的進(jìn)風(fēng)室，3-3是柵板，3-4是排渣管，3-5是沸騰層，4是余熱鍋爐，4-1是爐氣出口(至電除塵器)，4-2是蒸汽過熱器，4-3是蒸汽發(fā)生器，4-4，4-4’是排渣口，4-5是汽包，4-6是循環(huán)水泵，5是燒渣輸送機(jī)，6是增濕器，7是排渣皮帶；具體實(shí)施方式
如附圖所示，在現(xiàn)有的一套4萬噸/年硫酸裝置上，主要包括沸騰爐3，和余熱鍋爐4，沸騰爐上方設(shè)置有原料入爐裝置2，配套有風(fēng)機(jī)3-1，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)管接到沸騰爐底部處的進(jìn)風(fēng)室3-2，爐膛內(nèi)設(shè)有柵板3-3，和沸騰層3-5。燒渣從排渣管3-4排出。沸騰爐的煙氣經(jīng)出口進(jìn)到余熱鍋爐4進(jìn)行熱交換，該余熱鍋爐配套有蒸汽過熱器4-2，蒸汽發(fā)生器4-3，以及汽包4-5和循環(huán)水泵4-6，其爐氣出口4-1一直接到電除塵器，鍋爐的底部設(shè)有排渣口4-4，和4-4’。在這套包括有沸騰爐和余熱鍋爐的硫酸裝置基礎(chǔ)上，按干法排渣工藝，在排渣管3-4和排渣口4-4、4-4’的排渣端，裝置一臺礦渣輸送機(jī)5，輸送機(jī)的另一端，與一臺雙軸增濕器6銜接。從爐內(nèi)排出的燒渣，可經(jīng)該輸送機(jī)，被傳送至增濕器，降溫并濕潤，之后送到排渣皮帶7，經(jīng)皮帶傳送至原料堆場，在原料混配系統(tǒng)1里，與已粉碎的原料硫鐵礦混合，混合方式可采用抓斗，將物料倒推數(shù)次，即可達(dá)到混合均勻的目的。
燒渣摻入硫鐵礦的混配比例，按下列公式計算X＝(S-C)/C，公式中，X-摻入燒渣的百分?jǐn)?shù)，S-硫鐵礦中硫元素的百分含量，C-計劃配渣后入爐原料中硫的百分含量。
例如將S＝48％的硫鐵礦，混配至入爐原料中硫的百分含量C＝35％時，燒渣的摻入百分分量為X＝(0.48-0.35)/0.35＝37.14％，即摻入百分量為37.14％的燒渣于硫品位為48％的硫鐵礦原料中，混配后入爐原料的硫品位可降至35％。
焙燒后，從硫酸爐出來的產(chǎn)物是合乎質(zhì)量要求的98％的硫酸，和鐵元素百分含量≥63％和S≤0.7％的鐵精粉。
權(quán)利要求
1.一種用硫鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法，包括在一套包含沸騰爐(3)的硫酸裝置里，將硫鐵礦進(jìn)行焙燒，產(chǎn)出硫酸和含鐵的硫鐵礦燒渣，燒渣經(jīng)排渣管(3-4)從爐內(nèi)排出，其特征在于，所述硫鐵礦燒渣排出后，返回到原料混配系統(tǒng)(1)，與硫鐵礦原料混合均勻；摻入燒渣的配比按物料中硫、鐵元素的百分含量計算，配渣后入爐原料中硫的百分含量降至35％～41％范圍，焙燒所得產(chǎn)品為硫酸與鐵元素百分含量達(dá)到63％～67％的鐵精粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用硫鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法，其特征在于，所述計算配渣的配比公式為X＝(S-C)/C，其中，X為應(yīng)滲入的燒渣百分分量，S為硫鐵礦含硫的百分含量，C為擬計劃配至入爐原料中硫的百分含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用硫鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法，其特征在于，所述的沸騰爐(3)的進(jìn)風(fēng)室(3-2)的入口風(fēng)壓控制在10千帕斯卡～10.5千帕斯卡，沸騰層(3-5)的溫度控制在850℃～950℃
4.一種實(shí)施權(quán)利要求1的方法的裝置，包括原料入爐裝置(2)，沸騰爐(3)，配套的余熱鍋爐(4)，以及爐體配件排渣管(3-4)，排渣口(4-4，4-4’)，其特征在于，該裝置還包括依次銜接的礦渣運(yùn)輸機(jī)(5)，增濕器(6)，排渣皮帶(7)，以及原料混配系統(tǒng)(1)，從排渣管(3-4)，以及從余熱鍋爐(4)的排渣口(4-4，4-4’)所排出的燒渣，經(jīng)礦渣運(yùn)輸機(jī)(5)，進(jìn)入增濕器(6)，再由排渣皮帶(7)運(yùn)送至原料場上的原料混配系統(tǒng)(1)，按配比與硫鐵礦混合均勻；然后經(jīng)原料入爐裝置(2)進(jìn)入沸騰爐(3)內(nèi)焙燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述的原料混配系統(tǒng)(1)，采用抓斗進(jìn)行2～3次倒推，來完成入爐原料的混合。
全文摘要
一種用硫鐵礦生產(chǎn)鐵精粉的方法及其裝置，是在現(xiàn)有硫酸裝置基礎(chǔ)上，增加原料混配系統(tǒng)1。利用沸騰爐3排出的燒渣，摻入到硫鐵礦中作為原料。燒渣經(jīng)排渣管3－4，排出到礦渣輸送機(jī)5上，送到增濕機(jī)6，再由排渣皮帶7送到原料場，按計算比例摻入到硫鐵礦中，與其充分混合成入爐原料，然后經(jīng)原料入爐裝置2，入爐焙燒。所得產(chǎn)物除硫酸外，還可得到鐵元素百分含量≥63％的鐵精粉。采用簡短而經(jīng)濟(jì)的方法獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為硫鐵礦的深度開發(fā)開辟新途徑，更大程度上利用硫鐵礦資源，提高現(xiàn)有硫酸裝置的經(jīng)濟(jì)效益。適于對現(xiàn)有硫酸裝置的改進(jìn)和提高。
文檔編號C22B1/16GK1908206SQ200610037078
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月17日
發(fā)明者周慧明 申請人:周慧明