CN102198509A - 利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法，包括以下步骤：将重量比为3％或5％、粒度小于或等于5mm的还原碳与重量比为97％或95％、粒度小于或等于10mm、品位为～45％的褐铁矿粉充分混合得料粉；将料粉输入至磁化回转炉，由煤气发生炉产生的燃烧煤气输入至磁化回转炉对炉内料粉进行焙烧，在温度为600～900℃条件下进行：去附着水，Fe2O3·nHO2O(H2O)+热→Fe2O3·nH2O+H2O↑，脱结晶水，F2O3·nH2O+热→Fe2O3+nH2O↑，还原磁化，C+6Fe2O3 4Fe3O4+CO2↑+热，并且由磁化回转炉向炉外烟室输送含尘烟气进行五级除尘、回收粉尘、排放尾气；经磁化回转炉煅烧的料粉输入至冷却机进行水淬，得品位为～56％的成品褐铁矿粉；将成品褐铁矿粉依序输入球磨机、磁选机，终得品位为～60％的铁精粉。

Description

利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法
技术领域
本发明涉及一种将低品位的褐铁矿、赤铁矿或硫酸厂外排的含铁废渣作为原料生产出品位高于60％的铁精粉的制备方法，尤其是利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法。
背景技术
尽管我国已探明的铁矿储量在世界排行中占居第五的位置，但其储量中的97.5％是贫矿，能够直接入炉炼铁、炼钢的富矿资源仅占总储量的1.8％。显然，在解决炼铁、炼钢“精料”的问题上我国多花费的外汇绝对多于周边国家。面对贫矿资源多、矿源分布广、矿种综合利用差的问题，国内有相当多的企业研发出不少有益于贫矿资源处理或尾矿资源处理的新的工艺方法。例如，在专利分类的C22B1/02、C04B7/00、B03C1/00领域其中国专利公开的文献“一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法”、“一种富集磁选粉的方法”等都分别给出了将贫矿原料造就较好的金属铁回收的技术路径。然而，在生产铁精粉过程中解决矿源中去附着水和脱结晶水是一种公知的技术难题；如何做，怎样做正是本发明刻意要解决的问题。
发明内容
本发明的目的及所要解决的技术问题是当生产低品位(～48％)的褐铁矿、赤铁矿作为原料生产时将原料中的附着水和脱结晶水尽量析出，从而保证生产出品位高于60％的铁精粉；
为此，本发明解决所述问题的技术方案是：一种利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重量比为3％或5％、粒度小于或等于5mm的还原碳与重量比为97％或95％、粒度小于或等于10mm、品位为～45％的褐铁矿粉充分混合得料粉；
(2)将料粉输入至磁化回转炉，由煤气发生炉产生的燃烧煤气输入至磁化回转炉对炉内料粉进行焙烧，在温度为600～900℃条件下进行：去附着水，Fe2O3·nHO2O(H2O)+热→Fe2O3·nH2O+H2O↑，
脱结晶水，F2O3·nH2O+热→Fe2O3+nH2O↑，
还原磁化，C+6Fe2O3→4Fe3O4+CO2↑+热，
并且由磁化回转炉向炉外烟室输送含尘烟气进行五级除尘、回收粉尘、排放尾气；
(3)经磁化回转炉煅烧的料粉输入至冷却机进行水淬，得品位为～56％的成品褐铁矿粉；
(4)将成品褐铁矿粉依序输入球磨机、磁选机，终得品位为～60％的铁精粉。
优选的，所述的还原磁化回转炉其炉温控制区间按炉长方向分为四个区段：干燥段、预热段、反应段、冷却段，且整体区段的温度设定在600℃至900℃、炉尾烟气温度控制在400℃至500℃。
优选的，所述的还原磁化回转炉其炉内负压设定在20Pa至50Pa。
优选的，所述的还原磁化回转炉其炉体转窑速设定在1至2r/min。
相比现有技术，本发明所产生的积极效果是：按本制备方法可以将低品位(～48％或以下)的褐铁矿、赤铁矿在经过磁化回转炉焙烧后再经球磨机、磁选机进行磁选最终可得到品位高于60％的铁精粉。其保证条件就是通过本发明的方法使得原来低品位的铁矿经焙烧后的料粉磁化率提高到90％以上，面对如此待加工的料粉，其终极产品铁精粉的品位自然会有高质量的提升。
附图说明
图1是本发明涉及的利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法流程图。
图中：虚线部分可视磁化回转炉转场情况随机安装。
具体实施方式
参见附图1，本发明涉及一种利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重量比为3％或5％、粒度小于或等于5mm的还原煤粉与重量比为97％或95％、粒度小于或等于10mm、品位为～45％的褐铁矿粉充分混合得料粉；
(2)将料粉输入至磁化回转炉，由煤气发生炉产生的燃烧煤气输入至磁化回转炉对炉内料粉进行焙烧，在温度为600～900℃条件下进行：去附着水，Fe2O3·nHO2O(H2O)+热→Fe2O3·nH2O+H2O↑，
脱结晶水，F2O3·nH2O+热→Fe2O3+nH2O↑
还原磁化，C+6Fe2O3→4Fe3O4+CO2↑+热，
并且由磁化回转炉向炉外烟室输送含尘烟气进行五级除尘、回收粉尘、排放尾气；
(3)经磁化回转炉煅烧的料粉输入至冷却机进行水淬，得品位为～56％的成品褐铁矿粉；
(4)将成品褐铁矿粉依序输入球磨机、磁选机，终得品位为～60％的铁精粉。
具体地说，为获得高品位的铁精粉，本发明指出的保障性的技术措施包括炉体转窑速、炉体安装斜度、炉头助燃风压、助燃风量、炉尾温度、炉尾负压、炉尾烟气量等多个要素。例如，对磁化回转炉的安装必须强调其安装斜度为5％；炉体转速的要求应限定在1至2r/min之间，由于混合料粉在炉内的停留时间设定在50～90分钟左右，若炉转述太快则混合料在炉内停留时间短，理化反应差，若炉转述太慢则混合料在炉内停留时间长，理化反应完全但批次处理量低，铁精粉的出品量小；而炉头助燃风压应控制在6000～7000Pa，助燃风量～7000m3/h；又例如，优化磁化回转炉的炉内温度控制区段应按炉长方向分为四个区段：干燥段、预热段、反应段、冷却段。这是因为炉内温度愈高，铁氧化物的反应速度愈快；但温度过高，对炉衬的腐蚀加剧而缩短炉衬的寿命，同时还容易造成混合料粉熔化使炉内结圈且导致铁精粉出窑率低，炉体易损坏。所以必须限定炉体内各区段的温度指标，实践中，较佳的各区段内的混合料粉的温度与进入炉体内的气体温度对应关系是：干燥段450～600℃对400～500℃、预热段650～700℃对700~800℃、反应段800～900℃对850~950℃、冷却段600～700℃对500~600℃；且整体区段的温度设定在600℃至900℃、炉尾烟气温度控制在400℃至500℃。
另外，可否得到高品位的铁精粉与炉体内负压的设定也有直接的关系，如果负压过大，则进入炉内的空气增多，降低了炉内还原气氛，致使炉尾温度升高将会造成进料溜管损坏，甚至造成料粉细颗粒随废气被抽走，同时加大了除尘***的负荷；若负压过小，则炉内空气量不足，温度反应段前移，同样影响炉体正常工作，铁精粉质量得不到稳定的保证，因此，实践中的炉内负压设定在20Pa至50Pa。
利用本发明涉及的方法生产铁精粉同时满足了环保的要求。这是应为本发明采用了五步除尘法：第一步是将由烟室内的粗尘回收再次与铁粉混合再入炉焙烧，同时将烟气送入烟气冷却器冷却实现第二步的粗尘回收并入炉尘，再由布袋除尘器对烟气中的细粉尘回收并入炉尘实现第三步，同时经布袋除尘器出来的烟气被送入脱硫塔得到脱硫石膏实现第四步的副产品产出效应，最后第五步是经排放实现了尾气含尘量被限定在≤500/Nm3。
经实践证明，依本发明的制备方法可日产500吨的褐、赤铁矿或硫酸厂外排的含铁废渣，其经济效益不言而喻。

Claims (4)

1.一种利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重量比为3％或5％、粒度小于或等于5mm的还原碳与重量比为97％或95％、粒度小于或等于10mm、品位为～45％的褐铁矿粉充分混合得料粉；
(2)将料粉输入至磁化回转炉，由煤气发生炉产生的燃烧煤气输入至磁化回转炉对炉内料粉进行焙烧，在温度为600～900℃条件下进行：去附着水，Fe2O3·nHO2O(H2O)+热→Fe2O3·nH2O+H2O↑，
脱结晶水，F2O3·nH2O+热→Fe2O3+nH2O↑，
还原磁化，C+6Fe2O3→4Fe3O4+CO2↑+热，
并且由磁化回转炉向炉外烟室输送含尘烟气进行五级除尘、回收粉尘、排放尾气；
(3)经磁化回转炉煅烧的料粉输入至冷却机进行水淬，得品位为～56％的成品褐铁矿粉；
(4)将成品褐铁矿粉依序输入球磨机、磁选机，终得品位为～60％的铁精粉。
2.根据权利要求1所述的利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法，其特征在于，所述的磁化回转炉其炉温控制区间按炉长方向分为四个区段：干燥段、预热段、反应段、冷却段，且整体区段的温度设定在600℃至900℃、炉尾烟气温度控制在400℃至500℃。
3.根据权利要求1所述的利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法，其特征在于，所述的磁化回转炉其炉内负压设定在20Pa至50Pa。
4.根据权利要求1所述的利用还原磁化回转炉生产铁精粉的制备方法，其特征在于，所述的磁化回转炉其炉体转窑速设定在1至2r/min。
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