CN103316755A

CN103316755A - 一体式磁化还原选矿设备及其工艺流程

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Publication number: CN103316755A
Application number: CN2013102974282A
Authority: CN
Inventors: 罗德明; 郑国发
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2033-07-16
Also published as: CN103316755B

Abstract

本发明公开了一种一体式磁化还原选矿设备及其工艺流程，主要解决了现有技术中，低品位矿无法得到有效理由的问题。该一体式磁化还原选矿设备包括进料仓（1），与进料仓（1）出料口连接的二次破碎机构，通过运输带（3）与二次破碎机构连接的提升机（2），位于该运输带（3）上方并用于向其上运输的矿石注射还原剂的还原剂注射装置（4），与提升机（2）连接且呈卧式的回转煅烧窑（5），位于回转煅烧窑（5）下方且用于接收由回转煅烧窑煅烧后的料并将其降温、处理的物料处理机构，以及位于物料处理机构尾部的磁选设备。本发明设计巧妙、结构简单、实现方便、节能环保。因此，适合推广应用。

Description

一体式磁化还原选矿设备及其工艺流程

技术领域

本发明属于矿物工程技术领域，具体的说，是涉及一种一体式磁化还原选矿设备及其工艺流程。

背景技术

我国铁矿资源的特点显著：贫矿多，贫矿储量占矿产总储量的80％；多元素的共生复合矿较多。我国铁矿资源类型丰富，不同的铁矿石的矿石质量不一样，因此，需要加强地质勘测，提高采矿技术和选矿工艺，最大程度地保证铁矿资源的充分合理利用。然而，由于我国现在铁矿开发技术较为落后，我国钢铁工业发展过度依赖国外铁矿资源，为此，我国付出了巨大的、高昂的代价。

目前，我国还有600多亿吨的传统铁矿资源，其存在非常大的开发利用潜力。我国国民经济与社会发展“十一五”规划提出积极利用低品位铁矿资源，低品位铁矿资源的开发利用是缓解我国铁矿资源的供需矛盾的重要途径，是保证我国铁矿资源供应的一个很好的措施。因此，鼓励开发低品位铁矿资源，提高铁矿产量，就成为了本领域技术人员的重要课题。

现有技术中，选矿设备及其工艺还主要存在以下缺陷：一、矿石打磨不够均匀，粗细大小不一，致使对低品位的矿石无法选取；二、单独的冶炼矿石，矿石受热不均匀，温度过高会破坏矿石中的有机元素成分，温度过低矿石中很多元素达不到提取要求，以至于无法最大限度的提高矿石中的有用元素；三、用磁选机直接提取矿石元素成分，提取杂质过多，矿石冶炼难度较大，冶炼出的矿品位过低，造成资源浪费，回收率较低；四、传统冷却方法的冷却速度过慢，耗时长，不能形成批量生产，且冷却不均匀，很难精细的筛选矿石。此外，由于矿石大部分在偏远地区生产，运输距离长，运输过程中难免出现遗漏，且由于运输距离、时间，经过日晒、风吹、雨淋难免破坏矿石元素；另一方面，现有的选矿设施分散，矿石需经过多次筛选才能完成，导致选矿费用高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构紧凑、实现方便的一体式磁化还原选矿设备及其工艺流程。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一体式磁化还原选矿设备，包括进料仓，与进料仓出料口连接的二次破碎机构，通过运输带与二次破碎机构连接的提升机，位于该运输带上方并用于向其上运输的矿石注射还原剂的还原剂注射装置，与提升机连接且呈卧式的回转煅烧窑，位于回转煅烧窑下方且用于接收由回转煅烧窑煅烧后的料并将其降温、处理的物料处理机构，以及位于物料处理机构尾部的磁选设备。

具体的说，所述二次破碎机构由通过传送带连接的第一破碎机和第二破碎机组成；所述运输带则与第二破碎机连接，进料仓出料口与第一破碎机连接。

进一步的，所提升机为斗式提升机。

在一种实施方案中，所述回转煅烧窑倾斜设置，其靠近提升机的一端高于远离提升机的一端。

再进一步的，所述物料处理机构包括位于回转煅烧窑下方且依次连接的摆式给料机、球磨机和分级机。

更进一步的，所述物料处理机构还包括位于回转煅烧窑下方且与回转煅烧窑连接的水冷式冷却机；该水冷式冷却机倾斜设置，且水冷式冷却机靠近回转煅烧窑的一端高于其远离回转煅烧窑的一端；所述摆式给料机则位于水冷式冷却机远离回转煅烧窑的一端的下方。

具体的说，所述水冷式冷却机包括固定的水冷外筒，内置于水冷外筒内且可相对于水冷外筒旋转的水冷内筒，以及设置在水冷式冷却机靠近摆式给料机一端用于分离冷却水和矿石的筛子；在水冷式冷却机靠近回转煅烧窑的一端还设有冷却水进口。

同时，为了确保煅烧后的矿石的稳定性，所述水冷式冷却机与回转煅烧窑相邻的一端均为封闭式结构，二者通过运输管道连通。

为了更好的实现本发明，所述磁选设备包括强磁选机和弱磁选机。

上述的一体式磁化还原选矿设备的工艺流程，包括以下步骤：

（1）矿石经进料仓进入二次破碎机构，经过两次破碎将矿石均匀破碎到10mm以下；

（2）经破碎后的矿石通过运输带运输至提升机上，同时，还原剂注射装置向位于运输带上的矿石注射还原剂；

（3）矿石通过提升机输送至回转煅烧窑中进行煅烧；

（4）经过煅烧的矿石在自重的作用下进入水冷式冷却机进行冷却；

（5）冷却后的矿石在自重的作用下进入物料处理机构进行处理；

（6）处理后，矿石通过强磁选机进行一次筛选，然后，通过弱磁选机进行二次筛选。

其中，所述步骤（3）中回转煅烧窑将矿石温度煅烧至600℃至800℃；所述步骤（4）中水冷式冷却机将煅烧后的矿石冷却至50℃以下。

本发明的设计原理：一体化设计，将矿石的破碎、煅烧、冷却、处理筛选有机地结合为一个整体，形成一条完整的生产线，使得矿石的进料、破碎、煅烧、冷却、筛选一步完成，实现批量化生产；同时，采用回转煅烧窑，并在煅烧前添加还原剂，使得矿石精确受热，提高矿石品位。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）本发明设计巧妙、结构简单、实现方便、节能环保。

（2）本发明一体式的设计，进料、破碎、煅烧、冷却、筛选一步完成，实现了批量化生产，不仅方便、快捷，而且出矿量大，降低了煤炭、矿石资源的消耗，提高了资源利用率。

（3）本发明中精选后的矿石压缩成球体进行运输，运输方便、不易损耗。

（4）本发明通过第一破碎机和第二破碎机对矿石先后进行两次破碎处理，经过两次破碎可把矿石均匀破碎到10mm以下，以使得矿石在煅烧中受热均匀，且利于后期矿石的选取。

（5）本发明采用卧式的回转煅烧窑对矿石进行煅烧，使得窑内矿石受热均匀、充分且热传递迅速；另一方面，回转煅烧窑倾斜设置，矿石在回转煅烧过程中，在自重的作用下自动向窑尾移动，物料和气流逆向流动，热量得到充分利用。

（6）本发明采用的回转煅烧窑操作易于掌握，观察直观，提高了工作效率；而且，煅烧燃料不与物料（矿石）接触，燃料中的硫不易进入矿石中，因此，回转煅烧窑烧制的矿石含硫量低，有利于矿石在后期炼钢中脱硫。

（7）本发明采用水冷式冷却机对煅烧后的矿石进行冷却，不仅冷却均匀，而且冷却速度快、效率高，可形成批量生产。

（8）本发明在矿石二次破碎后，经运输带运输至提升机的过程中，通过还原剂注射装置向运输带上的矿石注射还原剂，带有还原剂的矿石在回转煅烧窑内煅烧，一方面，提高了铁矿的品位，另一方面，有利于后期对铁矿的磁选。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，附图标记所对应的名称：1-进料仓，2-提升机，3-运输带，4-还原剂注射装置，5-回转煅烧窑，6-第一破碎机，7-第二破碎机，8-摆式给料机，9-球磨机，10-分级机，11-水冷式冷却机，12-运输管道，13-强磁选机，14-弱磁选机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

目前的选矿设备无法有效地对低品位的矿产资源进行选取，进而导致了大量的低品位矿被丢弃、闲置，造成矿产资源的浪费。为了克服上述缺陷，合理且有效地开发利用低品位矿产资源，本实施例提供了一种一体式磁化还原选矿设备，如图1所示，通过该一体式磁化还原选矿设备将低品位矿经破碎、煅烧、冷却、筛选等工序后，加工成为高品位矿，一体式的设计，实现了批量化生产，不仅方便、快捷，而且出矿量大，降低了煤炭、矿石资源的消耗，提高了资源利用率。

一体式磁化还原选矿设备主要包括进料仓1、二次破碎机构、提升机2、回转煅烧窑5、还原剂注射装置4、物料处理机构以及磁选设备等部分，为了使得本领域技术人员对本发明的各零部件有更清晰的认识和了解，下面结合附图对其进行详细说明：

进料仓，用于进料，原矿石从该部件进入一体式磁化还原选矿设备中；进料仓下部为出料口。

二次破碎机构，由通过传送带连接的第一破碎机6和第二破碎机7组成，其中，进料仓1出料口与第一破碎机6连接，第二破碎机7一端连接在第一破碎机上，另一端连接在运输带3上；第一破碎机6和第二破碎机7为同一类型的设备，本实施例中分别取名是为了方便区分，且作为优选，二者均选用颚式破碎机。通过两个破碎机对原矿石进行两次破碎处理，可把矿石均匀破碎到10mm以下，以使得矿石在后续的工序（煅烧）中受热均匀，且利于后期对矿石的选取。

经过破碎后的矿石由运输带3运输至提升机2，在这一过程中，位于运输带上方的还原剂注射装置4向运输带上的矿石注射还原剂。其中，还原剂注射装置为现有的注射设备，因此，本实施例中不作赘述。

提升机的作用在于将经运输带运输的矿石提升到一定高度，然后，依靠矿石的自重输送至回转煅烧窑5中，作为优选，提升机2采用目前市面上较为成熟的斗士提升机。

回转煅烧窑是本发明中一个重要的设备，传统的回转煅烧窑为立式，其重要存在生产量小，无法形成批量生产的缺陷。本实施例中将回转煅烧窑作了部分改进，摒弃了传统的立式回转煅烧窑，而采用卧式的回转煅烧窑，卧式的回转煅烧窑的结构包括外筒，设置在外筒上并与外筒股为一体的回转齿，固定于地面或其他平台的机动齿，该机动齿与回转齿向啮合形成齿轮副，且机动齿由与回转煅烧窑配合使用的动力设备驱动转动，从而带动外筒转动，实现回转煅烧。进一步的，本实施例中将回转煅烧窑倾斜设置，具体的倾斜方式如下：回转煅烧窑靠近提升机2的一端高于远离提升机2的一端，矿石在窑内进行煅烧，基于回转煅烧窑的回转特性，其内的矿石受热的均匀性优于现有的煅烧设备，同时，倾斜的设置方式，使得矿石在其自重下即可有较高端向较低端自动移到，省去了额外的动力驱动，较少了耗能，经过煅烧后的的矿石温度在600℃至800℃。

物料处理机构，是对煅烧后的矿石进行一系列的处理工作，以便于后期的磁选作业。具体的说，本实施例中物料处理机构根据工序排列顺序，其主要包括：冷却机、摆式给料机8、球磨机9和分级机10四部分。其中，球磨机的作用在于将矿石压缩成球体，方便运输；摆式给料机8、球磨机9和分级机10均为现有成熟技术，因此，本实施例中对三者结构不作赘述。冷却机的作用在于将煅烧后的高温矿石冷却，使其化学性质稳定，以确保高品位的矿石。传统的冷却机有气冷、水冷等，其中，气冷的冷却速度非常慢，难以形成批量化的生产，而水冷的方式多在于应用冷却盘管进行冷却。本实施例中，冷却机采用水冷式冷却机11，该水冷式冷却机的结构包括：固定于地面或其他平台的冷却外筒，内置于冷却外筒内的冷却内筒，冷却内筒可相对于冷却外筒旋转，实现其旋转的结构多种多样，且为现有成熟技术，因此，本实施例不再细述；冷却内筒想丢与冷却外筒旋转相当于回转煅烧窑的回转特性。进一步的，为了确保煅烧后的高温矿石的稳定性，避免其在煅烧后至冷却这一过程中，再次被氧化，水冷式冷却机与回转煅烧窑相邻的一端均为封闭式结构，二者通过运输管道12连通，与此同时，水冷式冷却机同样倾斜设置，其较高端还设置有冷却水进口，冷却水从该进口进入冷却机后与高温矿石混合，可使得高温矿石快速冷却，在水冷式冷却机的较低端，即尾端，设置有筛子，用于分离冷却水和矿石，在水冷式冷却机设有筛子的位置处，矿石与冷却水分离，其中，矿石从水冷式冷却机开放式的尾端落入到摆式给料机的料仓中，冷却水则通过管道或其他输送设备输送至设置在水冷式冷却机下方的水池中，该水池内的水则通过水泵抽至水冷式冷却机的较高端的冷却水进口，从而形成循环冷却。基于回转煅烧窑与水冷式冷却机相邻端的封闭式结构设计，高温矿石实现了封闭式冷却，不会被氧化，其经过冷却后，温度一般在50℃左右，化学性能非常稳定。

磁选设备，位于物料处理机构的尾端，同时也是整台设备的尾端，即为整个生产工艺的最后一道工序。现有技术中，磁选设备一般为磁选机，且为同一类型的磁选机，其磁选的范围恒定不变，不利于对成品矿石的多次筛选，为了克服这一缺陷，本实施例中采用了两台磁选机：强磁选机13和弱磁选机14，分别对成品矿石进行初选和复选，相当于粗加工和精加工，经过两次选取的矿石品位得到了有效地保障。

本发明的工艺流程，包括以下步骤：

（3）矿石通过提升机输送至回转煅烧窑中进行煅烧；

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims

1.一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，包括进料仓（1），与进料仓（1）出料口连接的二次破碎机构，通过运输带（3）与二次破碎机构连接的提升机（2），位于该运输带（3）上方并用于向其上运输的矿石注射还原剂的还原剂注射装置（4），与提升机（2）连接且呈卧式的回转煅烧窑（5），位于回转煅烧窑（5）下方且用于接收由回转煅烧窑煅烧后的料并将其降温、处理的物料处理机构，以及位于物料处理机构尾部的磁选设备。

2.根据权利要求1所述的一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，所述二次破碎机构由通过传送带连接的第一破碎机（6）和第二破碎机（7）组成；所述运输带（3）则与第二破碎机（7）连接，进料仓（1）出料口与第一破碎机（6）连接。

3.根据权利要求1所述的一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，所述回转煅烧窑（5）倾斜设置，其靠近提升机（2）的一端高于远离提升机（2）的一端。

4.根据权利要求1所述的一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，所述物料处理机构包括位于回转煅烧窑下方且依次连接的摆式给料机（8）、球磨机（9）和分级机（10）。

5.根据权利要求4所述的一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，所述物料处理机构还包括位于回转煅烧窑下方且与回转煅烧窑连接的水冷式冷却机（11）；该水冷式冷却机（11）倾斜设置，且水冷式冷却机（11）靠近回转煅烧窑（5）的一端高于其远离回转煅烧窑（5）的一端；所述摆式给料机（8）则位于水冷式冷却机（11）远离回转煅烧窑（5）的一端的下方。

6.根据权利要求5所述的一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，所述水冷式冷却机（11）包括固定的水冷外筒，内置于水冷外筒内且可相对于水冷外筒旋转的水冷内筒，以及设置在水冷式冷却机（11）靠近摆式给料机（8）一端用于分离冷却水和矿石的筛子；在水冷式冷却机（11）靠近回转煅烧窑（5）的一端还设有冷却水进口。

7.根据权利要求6所述的一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，所述水冷式冷却机（11）与回转煅烧窑（5）相邻的一端均为封闭式结构，二者通过运输管道（12）连通。

8.根据权利要求1所述的一体式磁化还原选矿设备，其特征在于，所述磁选设备包括强磁选机（13）和弱磁选机（14）。

9.如权利要求1至8任一项所述的一体式磁化还原选矿设备的工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：

（3）矿石通过提升机输送至回转煅烧窑中进行煅烧；

10.根据权利要求9所述的一体式磁化还原选矿设备的工艺流程，其特征在于，所述步骤（3）中回转煅烧窑将矿石温度煅烧至600℃至800℃；所述步骤（4）中水冷式冷却机将煅烧后的矿石冷却至50℃以下。