一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，屬于冶金領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)下，在進(jìn)行熱液菱鐵礦的無(wú)氧還原焙燒時(shí)，由于使用的回轉(zhuǎn)窯設(shè)備密封性差，焙燒過(guò)程中不能完全隔絕空氣，使得焙燒得到的成品鐵礦粉品位不高。本發(fā)明創(chuàng)造性地在焙燒過(guò)程中將回轉(zhuǎn)窯前端密封，焙燒結(jié)束后直接進(jìn)行密封水淬，創(chuàng)造更嚴(yán)格的無(wú)氧環(huán)境，從而得到了與現(xiàn)有技術(shù)相比品位更高，更穩(wěn)定的成品鐵礦粉。
【專利說(shuō)明】一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，我國(guó)鋼鐵工業(yè)持續(xù)高速增長(zhǎng)，對(duì)鐵礦石的需求越來(lái)越大，隨著國(guó)際鐵礦石 價(jià)格的不斷攀升，國(guó)內(nèi)低品位的熱液菱鐵礦石的利用越來(lái)越受到重視，加之我國(guó)鐵礦石儲(chǔ) 量特點(diǎn)是貧礦多，富礦少，低品位熱液菱鐵礦儲(chǔ)量大且分布較為集中，適于開采，但是開采 出的熱液菱鐵礦品位低，后續(xù)加工難度大并且成本高昂。所述的儲(chǔ)量大、品位低的熱液菱鐵 礦，需要焙燒轉(zhuǎn)化為高品位的鐵礦粉才能進(jìn)行下一步的工業(yè)冶煉。但目前所使用的回轉(zhuǎn)窯 生產(chǎn)出來(lái)的鐵礦粉品位低且不穩(wěn)定。工業(yè)價(jià)值有待提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法， 獲得品位高的成品鐵礦粉。本發(fā)明創(chuàng)造性地在回轉(zhuǎn)窯前段加裝密封罩，焙燒過(guò)程中將回轉(zhuǎn) 窯前段密封；在回轉(zhuǎn)窯尾段加裝密封管，焙燒結(jié)束后，將焙燒過(guò)的原料不接觸空氣通過(guò)密封 管直接進(jìn)入水中冷卻。得到成品鐵礦粉。不僅簡(jiǎn)化了操作流程，并且得到了與現(xiàn)有技術(shù)相 比品位更高，更穩(wěn)定的鐵礦粉。
[0004] 本發(fā)明熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法包括如下步驟：
[0005] a、將熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料；
[0006] b、將步驟a的原料與煤氣在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行反應(yīng)，原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯， 煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，焙燒溫度為600°C -IKKTC (溫度上下調(diào)整由終端品位決 定），焙燒溫度時(shí)間為20-40分鐘（時(shí)間上下調(diào)整由終端品位決定），焙燒過(guò)程中使用密封 罩將回轉(zhuǎn)窯前段密封，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣排出回轉(zhuǎn)窯；
[0007] c、經(jīng)焙燒過(guò)的原料進(jìn)行水淬，得到成品鐵礦粉。
[0008] 優(yōu)選地，煤氣的進(jìn)氣速度是2000m3/h。
[0009] 優(yōu)選地，在回轉(zhuǎn)窯尾段加裝密封管，焙燒結(jié)束后，將步驟c經(jīng)焙燒過(guò)的原 [0010] 料通過(guò)密封管不接觸空氣直接進(jìn)入水中冷卻。得到成品鐵礦粉。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0012] 本發(fā)明使用的原料是品位為30-35的低品位熱液菱鐵礦，進(jìn)行無(wú)氧還原焙燒后制 得的成品鐵礦粉的品位可達(dá)50-55。而同樣原料采用傳統(tǒng)無(wú)氧還原焙燒后制得的成品鐵礦 粉的品位在48以下。本發(fā)明顯著地提高了成品鐵礦粉的品位。
[0013] 本發(fā)明的原理在于：
[0014] 熱液菱鐵礦在加熱條件下焙燒，會(huì)發(fā)生很復(fù)雜的化學(xué)變化。在不同還原氣氛、不同 溫度下，會(huì)產(chǎn)生不同的鐵氧化物的混合物。本發(fā)明通過(guò)控制焙燒條件，如采用焙燒時(shí)回轉(zhuǎn)窯 前段密封、焙燒后鐵礦粉密封水淬等措施，使得整個(gè)焙燒過(guò)程隔絕空氣，在回轉(zhuǎn)窯中熱液菱 鐵礦進(jìn)行無(wú)氧還原，主要反應(yīng)式是：
[0015] 2FeC0,+^0-, = Fe2Cl+ICO2 t
[0016] 上述化學(xué)式中氧氣的來(lái)源為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)自然存在的空氣。在焙燒過(guò)程中隔絕空氣， 從而得到高品位的鐵礦粉。
[0017] 本發(fā)明的創(chuàng)造性有益效果包括：
[0018] 1、在焙燒過(guò)程中將回轉(zhuǎn)窯前段密封，得到了更嚴(yán)格的無(wú)氧環(huán)境，利于無(wú)氧還原反 應(yīng)的進(jìn)行，得到的鐵礦粉品位更高。同時(shí)，在無(wú)氧環(huán)境下雜質(zhì)硫氧化的更充分，所得到的成 品鐵礦粉中雜質(zhì)硫的含量更低。
[0019] 2、在焙燒過(guò)程中將回轉(zhuǎn)窯前段密封，得到了更嚴(yán)格的無(wú)氧環(huán)境，利于無(wú)氧還原反 應(yīng)的進(jìn)行，使得成品鐵礦粉中氧化亞鐵的含量降低。由于氧化亞鐵需要更高的溫度才能融 化，會(huì)造成鐵礦粉再加工的難度增大。使用本發(fā)明得到的成品鐵礦粉中氧化亞鐵含量大幅 度減少，更利于下一步的加工。
[0020] 3、將焙燒過(guò)的原料隔絕空氣直接進(jìn)行密封水淬，簡(jiǎn)化操作流程，并且因?yàn)橐徊糠?雜質(zhì)硫會(huì)溶解在水中，所述措施可降低成品鐵礦粉中雜質(zhì)硫的含量。
[0021] 綜上所述，使用本發(fā)明焙燒熱液菱鐵礦能夠得到品位更高、更穩(wěn)定的鐵礦粉，從而 能夠極大地促進(jìn)我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展，并形成相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。開發(fā)和利用 我國(guó)儲(chǔ)量巨大低品位熱液菱鐵礦，減少對(duì)進(jìn)口礦的依賴。本發(fā)明方法勞動(dòng)強(qiáng)度低，原材料、 燃料易得，適用于工業(yè)生產(chǎn)。并且不產(chǎn)生任何尾礦，即環(huán)保，又經(jīng)濟(jì)，對(duì)廢氣排除綜合處理， 在節(jié)能減排方面有積極效果。具有很高的工業(yè)價(jià)值。
[0022] 鐵礦石的品位指鐵礦石中鐵元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，如鐵礦石的品位為30,表示鐵礦石 中鐵元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法。
[0025] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026] 一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，包括以下步驟：
[0027] ①將熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料。
[0028] ②原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯（速度為2000m3/h)，二者在回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)。回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為25-125r/min(轉(zhuǎn)速上 下調(diào)整由終端品位決定），回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度為42m，直徑為2. 5m，體積為206m3,安裝斜度為5度， 焙燒溫度為600°C -IKKTC，焙燒溫度時(shí)間為20-40分鐘，焙燒過(guò)程中使用密封罩將回轉(zhuǎn)窯 前段密封，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣抽出進(jìn)入除塵脫硫設(shè)備
[0029] ③焙燒結(jié)束后，將焙燒過(guò)的原料通過(guò)密封管不接觸空氣直接進(jìn)入水中冷卻，得成 品鐵礦粉。
[0030] 為了檢測(cè)本發(fā)明的技術(shù)指標(biāo)，用傳統(tǒng)熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法（即 傳統(tǒng)技術(shù)方案）和本發(fā)明的實(shí)施例作對(duì)比。
[0031] 傳統(tǒng)熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，包括以下步驟：
[0032] ①將IOOOkg熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料。
[0033] ②原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯（速度為2000m 3/h)，二者在回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)。回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為125r/min，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度 為42m，直徑為2. 5m，體積為206m3,安裝斜度為5度，焙燒溫度為IKKTC，焙燒溫度時(shí)間為 40分鐘，焙燒過(guò)程中前段不做密封處理，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣抽出進(jìn) 入除塵脫硫設(shè)備
[0034] ③將焙燒過(guò)的原料不做隔絕空氣處理，進(jìn)行水淬，得750kg成品鐵礦粉。
[0035] 使用本發(fā)明熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法的實(shí)施例如下：
[0036] 實(shí)施例1
[0037] ①將IOOOkg熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料。
[0038] ②原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯（速度為2000m 3/h)，二者在回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)?；剞D(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為25r/min，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度 為42m，直徑為2. 5m，體積為206m3,安裝斜度為5度，焙燒溫度為600°C，焙燒溫度時(shí)間為20 分鐘，焙燒過(guò)程中前段密封，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣抽出進(jìn)入除塵脫硫 設(shè)備。
[0039] ③焙燒結(jié)束后，將焙燒過(guò)的原料通過(guò)密封管不接觸空氣直接進(jìn)入水中冷卻，得 750kg成品鐵礦粉。
[0040] 實(shí)施例2
[0041] ①將IOOOkg熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料。
[0042] ②原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯（速度為2000m 3/h)，二者在回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)?；剞D(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為75r/min，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度 為42m，直徑為2. 5m，體積為206m3,安裝斜度為5度，焙燒溫度為850°C，焙燒溫度時(shí)間為30 分鐘，焙燒過(guò)程中前段密封，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣抽出進(jìn)入除塵脫硫 設(shè)備。
[0043] ③焙燒結(jié)束后，將焙燒過(guò)的原料通過(guò)密封管不接觸空氣直接進(jìn)入水中冷卻，得 750kg成品鐵礦粉。
[0044] 實(shí)施例3
[0045] ①將IOOOkg熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料。
[0046] ②原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯（速度為2000m 3/h)，二者在回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)?；剞D(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為125r/min，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度 為42m，直徑為2. 5m，體積為206m3,安裝斜度為5度，焙燒溫度為IKKTC，焙燒溫度時(shí)間為 40分鐘，焙燒過(guò)程中前段密封，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣抽出進(jìn)入除塵脫 硫設(shè)備。
[0047] ③將焙燒過(guò)的原料不做隔絕空氣處理，進(jìn)行水淬，得750kg成品鐵礦粉。
[0048] 實(shí)施例4
[0049] ①將IOOOkg熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料。
[0050] ②原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯（速度為2000m3/h)，二者在回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)。回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為25r/min，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度 為42m，直徑為2. 5m，體積為206m3,安裝斜度為5度，焙燒溫度為600°C，焙燒溫度時(shí)間為25 分鐘，焙燒過(guò)程中前段密封，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣抽出進(jìn)入除塵脫硫 設(shè)備。
[0051] ③焙燒結(jié)束后，將焙燒過(guò)的原料通過(guò)密封管不接觸空氣直接進(jìn)入水中冷卻，得 750kg成品鐵礦粉。
[0052] 實(shí)施例5
[0053] ①將IOOOkg熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米原料。
[0054] ②原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯（速度為2000m 3/h)，二者在回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)?；剞D(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為125r/min，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度 為42m，直徑為2. 5m，體積為206m3,安裝斜度為5度，焙燒溫度為IKKTC，焙燒溫度時(shí)間為 35分鐘，焙燒過(guò)程中前段密封，焙燒結(jié)束后，由回轉(zhuǎn)窯尾段的排氣道將尾氣抽出進(jìn)入除塵脫 硫設(shè)備。
[0055] ③焙燒結(jié)束后，將焙燒過(guò)的原料通過(guò)密封管不接觸空氣直接進(jìn)入水中冷卻，得 750kg成品鐵礦粉。
[0056] 分別將傳統(tǒng)技術(shù)方案、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4與實(shí)施例5中的熱液 菱鐵礦原料和成品鐵礦粉產(chǎn)品分別進(jìn)行鐵含量、氧化鎂含量、氧化鈣含量、二氧化硅含量、 氧化亞鐵含量和硫含量檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見下表：
[0057] 表一
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，其特征在于：其包括以下步驟： a、 將熱液菱鐵礦破碎成粒徑小于或等于5厘米的原料； b、 原料與煤氣在回轉(zhuǎn)窯中在600-1100°C的溫度下進(jìn)行無(wú)氧還原焙燒20-40分鐘； c、 經(jīng)焙燒過(guò)的原料進(jìn)行水淬，得到成品鐵礦粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，其特征在于： 步驟b中原料從回轉(zhuǎn)窯尾段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，煤氣從回轉(zhuǎn)窯前段進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯前部加 裝密封罩，用于焙燒過(guò)程中密封回轉(zhuǎn)窯前段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，其特征在于： 煤氣的進(jìn)氣速度是2000m3/h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，其特征在 于：在回轉(zhuǎn)窯尾段加裝密封管，焙燒結(jié)束后，將焙燒過(guò)的原料通過(guò)密封管不接觸空氣直接進(jìn) 入水中冷卻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱液菱鐵礦回轉(zhuǎn)窯無(wú)氧還原焙燒的方法，其特征在于： 焙燒時(shí)間為25-35分鐘。
【文檔編號(hào)】C22B1/02GK104498704SQ201410768227
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】陳小眾 申請(qǐng)人:陳小眾