專利名稱：一種短流程的赤泥綜合利用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鐵和耐火材料的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種赤泥分離鐵、鋁硅渣和堿金屬去除的工藝方法和設(shè)備，屬鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
赤泥是從鋁土礦中提取氧化鋁過程中產(chǎn)生的固體廢渣。由于礦源與提煉方法不同，目前我國每生產(chǎn)1噸氧化鋁，大約產(chǎn)生1 2噸赤泥。普遍采用拜耳法提取氧化鋁后外排的赤泥，其主要成分是:Fe203 :40 70%，SiO2 :7 12% ,Al2O3 :9 18% ,TiO2 :3 9%， Na2O 3 ll%，CaO 1 3%，Mn :0. 05 0. 15%,K2O :0. 2 0. 4%,MgO :0. 15 0. 50%, S 0. 02 0. 12%, P 0. 02 0. 06%，水份5 15%。目前，我國赤泥的堆存量已達(dá)2億噸，預(yù)計2015年赤泥的堆存量將達(dá)到3. 5億噸。赤泥的堆存除了需要維護(hù)之外，更重要的是占用土地、污染環(huán)境、存在安全隱患。赤泥是一種很有潛在利用價值的資源，由于赤泥中 A1203、TiO2, Na2O, K2O等含量較高，煉鐵高爐無法使用，在目前已有技術(shù)條件下，對于此類資源，尚無高效經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù)，無法大量工業(yè)利用。在鋁生產(chǎn)過程中綜合回收鐵的研究眾多前蘇聯(lián)提出的熔渣法即將含鐵、鋁的礦石與石灰石和焦炭按一定比例混合，混合料在電爐中進(jìn)行高溫還原熔煉生成硅鐵合金， 分離硅鐵后的鋁酸鈣爐渣再用Na2CO3溶液浸出，回收其中的Al2O315該法的最大缺陷是能耗高，因為將S^2還原需要很高的溫度；此外，在高溫熔煉過程中可能生成不易溶于Na2CO3 溶液的鋁酸鈣，從而造成鋁的回收率較低。U. S. Patent 1，618，105提出的Perdersen法在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，將高鐵高硅鋁土礦、石灰石、焦炭混合料在電爐中于較低的溫度下熔煉，二氧化硅不被還原而與鈣結(jié)合形成硅鈣化合物，得到生鐵和以12Ca0-7Al203和2Ca0. SiO2為主的爐渣，爐渣用碳酸鈉溶液浸出，得到鋁酸鈉溶液和碳酸鈣，經(jīng)固液分離后獲得鋁酸鈉溶液，在此溶液中通入煙道尾氣(0) 進(jìn)行碳酸化分解析出Al (OH)3，從而實現(xiàn)鋁的回收。在該法中含鐵化合物被還原成生鐵，熔煉溫度仍然偏高，導(dǎo)致能耗高。中國專利申請93109672. 3公開了一種從鋁土礦溶出廢渣中回收鐵礦物的方法， 采用濕式強(qiáng)磁選工藝回收赤泥廢渣中的鐵礦物(含鐵20-30%)，赤泥廢渣中的鐵礦物主要是赤鐵礦和針鐵礦，存在強(qiáng)磁選回收率低和Al2O3含量仍高達(dá)6-10 %的問題，高爐無發(fā)使用。中國專利申請200510200493. 4公開了一種從高鐵鋁土礦中提取鐵和鋁的方法，該方法采用燒結(jié)、高爐冶煉，由于爐渣中Al2O3的含量高達(dá)32% -36%致使高爐無發(fā)正常生產(chǎn)。中國專利申請200510200560. 2公開了一種從高鐵三水鋁土礦中提取鋁和鐵的方法， 該方法是利用回轉(zhuǎn)窯用煤做還原劑，還原焙燒溫度1100-120(TC得到海棉鐵，該方法海棉鐵中Al2O3含量仍高達(dá)10%以上。中國專利申請200510200559. X公開了一種赤泥中回收鐵的方法、中國專利申請201010197004. 5公開了一種利用拜爾法赤泥砂生產(chǎn)海棉鐵聯(lián)產(chǎn)鋁酸鈉，也是采用海棉鐵的方法回收赤泥中鐵。中國專利申請2007100U692. 1公開了一種從堿性赤泥中選出精鐵礦的方法，把赤泥經(jīng)強(qiáng)磁選后送入懸浮磁化焙燒爐小于700°C焙燒，經(jīng)球磨機(jī)后再經(jīng)磁選得到58-65%的精鐵礦，該方法精鐵礦中Al2O3含量仍高達(dá)6-8%，高爐無發(fā)使用。中國專利申請200710017083. 5公開了一種工業(yè)化開發(fā)利用赤泥的工藝方法，該方法是將赤泥磁選出全鐵43-53%的鐵礦粉，烘干后噴吹到高爐出鐵后的鐵水中，利用鐵水中的高溫和過飽和碳熔化和還原成鐵水，該方法用量太小，噸鐵只能利用20-60公斤，同時增加了鐵水中的渣量。中國專利申請200810143855. 4公開了一種高鐵含鋁物料的綜合利用技術(shù)，該方法是在赤泥和高鐵鋁土礦中加入工業(yè)純堿、生石灰和煤粉，磨細(xì)混勻后 900-1350°C燒結(jié)，然后在鋁酸鈉中濕磨回收氧化招，磁選回收鐵粉，該方法精鐵礦中Al2O3 含量仍高達(dá)6-8%，高爐無發(fā)使用。中國專利申請200810227080. 9公開了一種拜爾法赤泥處理方法、中國專利申請200410023997. 9公開了一種從赤泥中選出鐵礦石的方法、中國專利申請20091010M20. X公開了一種赤泥的綜合利用方法、中國專利申請200910044285. 8 公開了一種從氧化鋁赤泥中回收鐵精礦的方法，均是采用磁選法回收鐵粉。中國專利申請200810047555. 6公開了一種赤泥的綜合利用方法，在赤泥中加入焦炭或煤、石灰， 在電爐中1400-1800°C熔融還原，冷卻后破碎分離出硅鐵合金和鋁酸鈣。中國專利申請 201010196397. 8公開了一種利用拜爾法赤泥砂生產(chǎn)鐵精礦的方法，采用燒堿溶液溶出反應(yīng)化學(xué)法和濕法磁選生產(chǎn)鐵精粉，環(huán)境污染問題難以避免。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和數(shù)億噸赤泥堆存量不能被大批量綜合利用及對環(huán)境產(chǎn)生的污染問題，本實用新型提出了一種赤泥分離鐵、鋁硅渣和堿金屬去除及利用的工藝方法， 本實用新型還提供用于該方法的設(shè)備。實用新型概述本實用新型以非焦煤為主能源，以旋轉(zhuǎn)床高溫熔融還原方法和設(shè)備為核心，用富氧熱風(fēng)爐技術(shù)燃燒低熱值煤氣為旋轉(zhuǎn)床加熱，用干熄球方法回收熔融還原球1100 1150°C高溫?zé)崃坑糜诎l(fā)電，用余熱鍋爐回收1200 1300°C高溫?zé)煔庵械臒崃堪l(fā)電、并回收煙氣粉塵中的堿金屬氧化物，以空氣預(yù)熱器吸收余熱鍋爐排出的600 800°C煙氣中的熱量預(yù)熱空氣到500 600°C作為旋轉(zhuǎn)床二次燃燒風(fēng)、并二次回收煙氣粉塵中的堿金屬氧化物，空氣預(yù)熱器排出300 350°C煙氣的熱量再用于烘干赤泥和預(yù)熱球團(tuán)，最終排出煙氣溫度50 100°C，使系統(tǒng)的熱量被高效地充分利用，還原鐵被磁選分離后用于電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鋼材，分離出的高含量Al203、Si02&渣用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐火材料，煙塵中回收的 Na2CKK2O等堿金屬氧化物用于提煉金屬Na和K，或用于化工原料，或用于制造肥料等。實現(xiàn)了從高污染難處理的赤泥到塵產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鋼材、優(yōu)質(zhì)耐火材料、提煉出堿金屬和化工原料、余熱發(fā)電全套完整的環(huán)保型短流程赤泥高效處理，依據(jù)本實用新型方法可建設(shè)成投資少、占地面積小、運行成本低、不用焦碳、能源消耗低、能源利用率高、物料全部綜合利用、排放少的環(huán)保型工廠。由于本實用新型涉及從赤泥原料開始直至成品鋼材、耐火材料等產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其中所涉及的工藝步驟較多，除明確限定的工藝條件外，本實用新型未特別說明的工藝部分均按本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)。實用新型詳述本實用新型提供一種用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)床(7)，除塵系統(tǒng)，配料系統(tǒng)，造球系統(tǒng)，燃?xì)庀到y(tǒng)，煙氣余熱利用系統(tǒng)，干熄球發(fā)電系統(tǒng)，渣鐵分離系統(tǒng)。除塵系統(tǒng)通過尾煙管道G3)與配料系統(tǒng)相連，配料系統(tǒng)通過輸料皮帶(52)與造球系統(tǒng)的混料機(jī)(1)相連，造球系統(tǒng)通過送料設(shè)備(4)與旋轉(zhuǎn)床(7)上的旋轉(zhuǎn)床布料器( 相連，燃?xì)庀到y(tǒng)通過煤氣管道04)和富氧熱風(fēng)管道06)與旋轉(zhuǎn)床相連，煙氣余熱利用系統(tǒng)通過高溫?zé)煹?6)和二次風(fēng)管道(36)旋轉(zhuǎn)床相連，干熄球發(fā)電系統(tǒng)通過熱料罐(9)與旋轉(zhuǎn)床的出料機(jī)(8)相連，干熄球發(fā)電系統(tǒng)通過冷球溜槽(16)與渣鐵分離系統(tǒng)相連。優(yōu)選的，所述的除塵系統(tǒng)包括尾煙管道，除塵器04)和除塵風(fēng)機(jī)(45)，尾煙管道(43)、除塵器(44)、除塵風(fēng)機(jī)0 依次相連，除塵風(fēng)機(jī)0 上連有排煙筒06)。來自赤泥烘干機(jī)Gl)的50°C 100°C的尾煙氣除塵后由排煙筒06)排出。優(yōu)選的，所述的配料系統(tǒng)包括赤泥烘干機(jī)(41)、赤泥輸料機(jī)(47)、赤泥料倉 (48)、石灰料倉(49)、添加劑料倉(50)、煤粉料倉(51)。赤泥烘干機(jī)—端與除塵系統(tǒng)的尾煙管道相連，另一端與煙氣管道GO)相連，煤粉料倉(51)、添加劑料倉(50)、石灰料倉G9)和赤泥料倉08)的下端經(jīng)輸料皮帶(5 與造球系統(tǒng)的混料機(jī)(1)相連，赤泥料倉G8)上端經(jīng)赤泥輸料機(jī)07)與赤泥烘干機(jī)Gl)相連。經(jīng)赤泥烘干機(jī)烘干的赤泥由赤泥輸料機(jī)G7)送入赤泥料倉(48)，石灰粉、添加劑、煤粉分別加入石灰料倉G9)、添加劑料倉(50)和煤粉料倉(51)，赤泥料倉08)、石灰料倉(49)、添加劑料倉(50)、煤粉料倉(51)并列排放，并通過下部的配料皮帶(5 把按比例配好的料送往造球系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述的造球系統(tǒng)包括混料機(jī)(1)，壓球機(jī)( ，送料設(shè)備(4)?；炝蠙C(jī)(1)、 壓球機(jī)( 和送料設(shè)備(4)依次相連。配好的料在混料機(jī)(1)中被均勻混合后，由壓球機(jī)
(2)壓成球團(tuán)，球團(tuán)經(jīng)預(yù)熱設(shè)備C3)用來自煙氣余熱利用系統(tǒng)的300°C 350°C煙氣預(yù)熱到 150°C 200°C，由送料設(shè)備(4)送入旋轉(zhuǎn)床布料器(5)。優(yōu)選的造球系統(tǒng)還包括預(yù)熱設(shè)備
(3)，壓球機(jī)⑵和送料設(shè)備⑷經(jīng)預(yù)熱設(shè)備(3)相連。優(yōu)選的，所述的燃?xì)庀到y(tǒng)包括煤氣管道(M)，煤氣發(fā)生爐(25)，富氧熱風(fēng)管道 (沈)，熱風(fēng)爐(27)，冷風(fēng)管( )，風(fēng)機(jī)(四)，氧氣管(30)，變壓吸附制氧(31)，氮氣管(32)。 煤氣發(fā)生爐05)通過煤氣管道04)分別與旋轉(zhuǎn)床(7)和熱風(fēng)爐(XT)相連；變壓吸附制氧 (31)通過氧氣管(30)與熱風(fēng)爐(XT)相連，為富氧熱風(fēng)供應(yīng)氧氣，變壓吸附制氧(31)并通過氮氣管(3 與干熄球系統(tǒng)相連，為干熄球系統(tǒng)供應(yīng)氮氣；熱風(fēng)爐(XT)通過冷風(fēng)管08) 與風(fēng)機(jī)09)相連，為熱風(fēng)爐(27)供應(yīng)冷風(fēng)；熱風(fēng)爐(XT)通過富氧熱風(fēng)管道06)與旋轉(zhuǎn)床相連，把富氧熱風(fēng)送入旋轉(zhuǎn)床以燃燒發(fā)生爐煤氣和球團(tuán)還原產(chǎn)生的⑶。優(yōu)選的當(dāng)選用高熱值的天然氣、焦?fàn)t煤氣等為燃料時，可不需要熱風(fēng)爐07)。優(yōu)選的，所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)包括高溫?zé)煹?6)，鍋爐集塵器(33)，高壓蒸汽罐(34)，高壓蒸汽管(34A)，余熱鍋爐(35)，二次風(fēng)管道(36)，空氣預(yù)熱器(37)，換熱集塵器(38)，冷風(fēng)機(jī)(39)，熱風(fēng)機(jī)(39A)，煙氣管道00)。余熱鍋爐(3 經(jīng)高溫?zé)煹?6)與旋轉(zhuǎn)床(7)相連；高壓蒸汽罐(34)安裝在余熱鍋爐(35)的頂部，高壓蒸汽罐(34)上安裝有高壓蒸汽管(34A)，高壓蒸汽管(34A)與發(fā)電設(shè)備(1 相連，并將高壓蒸汽送往發(fā)電設(shè)備(15)發(fā)電；鍋爐集塵器(33)安裝在余熱鍋爐(35)的底部收集余熱鍋爐(35)沉降的含堿金屬氧化物的粉塵；空氣預(yù)熱器(37)經(jīng)二次風(fēng)管道(36)與旋轉(zhuǎn)床(7)相連，空氣預(yù)熱器 (37)前端通過管道與余熱鍋爐(3 相連，空氣預(yù)熱器(37)后端通過管道與熱風(fēng)機(jī)(39A) 相連，空氣預(yù)熱器(37)上部通過管道與冷風(fēng)機(jī)(39)相連，空氣預(yù)熱器(37)底部與換熱集塵器(38)相連，收集空氣預(yù)熱器(37)沉降的含堿金屬氧化物的粉塵。優(yōu)選的，所述的干熄球發(fā)電系統(tǒng)包括熱料罐(9)，裝料倉(9A)，氮氣熄球罐(10)， 高溫氮氣管(IOA)，余熱鍋爐A (11)，氮氣管A (IlA)，旋風(fēng)除塵(12)，氮氣管B (12A)，氮氣風(fēng)機(jī)(1 ，氮氣管C (13A)，高壓蒸汽罐A (14)，高壓蒸汽管A (14A)，發(fā)電設(shè)備(15)，高壓蒸汽管 (34A)。熱料罐(9)通過出料機(jī)( 與旋轉(zhuǎn)床(7)相聯(lián)，接受旋轉(zhuǎn)床出料機(jī)( 輸出的高溫熔融還原球團(tuán)。熱料罐(9)裝滿高溫熔融還原球團(tuán)后由吊車設(shè)備吊到裝料倉(9A)，把高溫熔融還原球團(tuán)倒入裝料倉(M)0裝料倉(9A)位于氮氣熄球罐(10)的上方與氮氣熄球罐 (10)相連。氮氣熄球罐(10)、高溫氮氣管(IOA)、余熱鍋爐A(Il)、氮氣管A(IlA)、旋風(fēng)除塵 (12)、氮氣管8(12幻、氮氣風(fēng)機(jī)(13)、氮氣管C(13A)依次首尾相連形成一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)；余熱鍋爐A (11)依次連接高壓蒸汽罐A (14)、高壓蒸汽管A (14A)和發(fā)電設(shè)備(15)，高壓蒸汽管道(34A) —端與高壓蒸汽罐(34)相連，另一端與發(fā)電設(shè)備(1 相連，把高壓蒸汽罐 (34)中的高壓蒸汽送往發(fā)電設(shè)備發(fā)電。優(yōu)選的熱料罐(9)是2到3個交替使用。優(yōu)選的，所述的渣鐵分離系統(tǒng)包括冷球溜槽(16)，破碎機(jī)(17)，粗球磨機(jī)(18)， 粗磁選機(jī)(19)，細(xì)球磨機(jī)00)和強(qiáng)磁選機(jī)01)。冷球溜槽(16)與干熄球發(fā)電系統(tǒng)的氮氣熄球罐(10)相連，冷球溜槽(16)、破碎機(jī)(17)、粗球磨機(jī)(18)、粗磁選機(jī)(19)，細(xì)球磨機(jī) (20)和強(qiáng)磁選機(jī)依次相連。優(yōu)選的，所述的熱風(fēng)爐07)是指高爐常用的熱風(fēng)爐設(shè)備。優(yōu)選的，所述的余熱鍋爐A(35)是指水蒸汽換熱片(管)間距比常規(guī)大2到3倍， 并同時帶有粉塵擊打和沖擊波清理粉塵設(shè)備的余熱鍋爐，或水蒸汽換熱片(管)是可更換的，或用兩套余熱鍋爐交替運行；優(yōu)選的所述空氣預(yù)熱器是指外熱式管道空氣預(yù)熱器，外熱式管道之間的間距比常規(guī)大2到3倍，并同時帶有粉塵擊打和沖擊波清理粉塵設(shè)備的空氣預(yù)熱器，或外熱式管道是可更換的，或用兩套空氣預(yù)熱器交替運行。本實用新型的技術(shù)特點及優(yōu)良效果如下(1)不用焦炭，把高污染難處理的赤泥中的鐵高效率、高質(zhì)量、高效益提煉出來并用于電爐煉鋼或鑄鋼等，實現(xiàn)了赤泥大規(guī)模綜合利用。(2)旋轉(zhuǎn)床高溫?zé)煔庥糜谟酂岚l(fā)電、預(yù)熱二次燃燒熱風(fēng)、預(yù)熱球團(tuán)和烘干赤泥，采用干熄球技術(shù)把高溫球團(tuán)熱量用于余熱發(fā)電，余熱得到充分利用，低成本變壓吸附制氧等技術(shù)利用，綜合能耗低，生產(chǎn)成本低。(3)鋁硅渣用于生產(chǎn)高標(biāo)號優(yōu)質(zhì)水泥或用于耐火材料的原料；妝20和1(20等堿性金屬氧化物粉末用于提煉金屬Na和K，或用于制造肥料的原料，或用于化工原料。徹底解決了赤泥對環(huán)境的污染問題、占地堆放問題、安全問題，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。(4)本實用新型的方法能夠綜合利用能源、流程短、節(jié)能環(huán)保。

圖1是本實用新型的流程示意圖。其中1混料機(jī)，2壓球機(jī)，3預(yù)熱設(shè)備，4送料設(shè)備，5布料器，6高溫?zé)煹溃?旋轉(zhuǎn)床，8出料機(jī)，9熱料罐，9A裝料倉，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風(fēng)除塵，12A氮氣管B，13氮氣風(fēng)機(jī)，13A氮氣管C， 14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A，15發(fā)電設(shè)備，16冷球溜槽，17破碎機(jī)，18粗球磨機(jī)，19 粗磁選機(jī)，20細(xì)球磨機(jī)，21強(qiáng)磁選機(jī)，22塊球鐵，23高鋁硅渣，24煤氣管道，25煤氣發(fā)生爐，26富氧熱風(fēng)管道，27熱風(fēng)爐，觀冷風(fēng)管，四風(fēng)機(jī)，30氧氣管，31變壓吸附制氧，32氮氣管，33 鍋爐集塵器，34高壓蒸汽罐，34A高壓蒸汽管，35余熱鍋爐，36 二次風(fēng)管道，37空氣預(yù)熱器， 38換熱集塵器，39冷風(fēng)機(jī)，39A熱風(fēng)機(jī)，40煙氣管道，41赤泥烘干機(jī)，42赤泥，43尾煙管道， 44除塵器，45除塵風(fēng)機(jī)，46排煙筒，47赤泥輸料機(jī)，48赤泥料倉，49石灰料倉，50添加劑料倉，51煤粉料倉，52配料皮帶。圖2是本實用新型的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)(包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風(fēng)除塵，12A氮氣管B，13氮氣風(fēng)機(jī)，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻球團(tuán)代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)冷卻球團(tuán)，其它同圖1。圖3是本實用新型的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)(包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風(fēng)除塵，12A氮氣管B，13氮氣風(fēng)機(jī)，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻熔融還原球團(tuán)代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)冷卻球團(tuán)。天然氣系統(tǒng)(包括24A天然氣管道和25A天然氣罐)代替了燃?xì)庀到y(tǒng)(包括 煤氣管道、25煤氣發(fā)生爐、26富氧熱風(fēng)管道、 27熱風(fēng)爐、觀冷風(fēng)管、四風(fēng)機(jī)、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉(zhuǎn)床提供高熱值的燃?xì)?。其它同圖1。圖4是本實用新型的另一種流程示意流程圖。其中，天然氣系統(tǒng)(包括24A天然氣管道和25A天然氣罐)代替了燃?xì)庀到y(tǒng)(包括 煤氣管道、25煤氣發(fā)生爐、26富氧熱風(fēng)管道、27熱風(fēng)爐、觀冷風(fēng)管、四風(fēng)機(jī)、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉(zhuǎn)床提供高熱值的燃?xì)狻Ｆ渌瑘D1。
具體實施方式
以下實施例是對本實用新型的進(jìn)一步說明，但本實用新型并不局限于此。實施例1 本實用新型提供一種綜合利用能源的環(huán)保型短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)床，除塵系統(tǒng)，配料系統(tǒng)，造球系統(tǒng)，燃?xì)庀到y(tǒng)，煙氣余熱利用系統(tǒng)，干熄球發(fā)電系統(tǒng)，渣鐵分離系統(tǒng)。如圖1所示。除塵系統(tǒng)通過尾煙管道43與配料系統(tǒng)相連，配料系統(tǒng)通過輸料皮帶52與造球系統(tǒng)的混料機(jī)1相連，造球系統(tǒng)通過送料設(shè)備4與旋轉(zhuǎn)床布料器5相連，燃?xì)庀到y(tǒng)通過煤氣管道M和富氧熱風(fēng)管道沈與旋轉(zhuǎn)床相連，煙氣余熱利用系統(tǒng)通過高溫?zé)煹? 和二次風(fēng)管道36旋轉(zhuǎn)床相連，干熄球發(fā)電系統(tǒng)通過熱料罐9與旋轉(zhuǎn)床的出料機(jī)8相連，干熄球發(fā)電系統(tǒng)通過冷球溜槽與渣鐵分離系統(tǒng)相連。除塵系統(tǒng)包括尾煙管道43，除塵器44，除塵風(fēng)機(jī)45，排煙筒46，尾煙管道43、除塵器44、除塵風(fēng)機(jī)45、排煙筒46依次相連，把來自赤泥烘干機(jī)41的50°C 100°C的尾煙氣除塵后由排煙筒46排出。配料系統(tǒng)包括赤泥烘干機(jī)41，赤泥42，赤泥輸料機(jī)47，赤泥料倉48，石灰料倉 49，添加劑料倉50，煤粉料倉51。把赤泥42送入赤泥烘干機(jī)41，赤泥烘干機(jī)41 一端與尾煙管道43相連，另一端與煙氣管道40相連，由煙氣管道40來自煙氣余熱利用系統(tǒng)的300°C 350°C煙氣把赤泥烘干，50°C 100°C的尾煙氣由尾煙管道43送入除塵器系統(tǒng)。經(jīng)赤泥烘干機(jī)41烘干的赤泥由赤泥輸料機(jī)47送入赤泥料倉(48)，石灰粉、添加劑、煤粉分別加入石灰
8料倉49、添加劑料倉50和煤粉料倉51，赤泥料倉48、石灰料倉49、添加劑料倉50、煤粉料倉 51并列排放，并通過下部的配料皮帶52把按比例配好的料送往造球系統(tǒng)。造球系統(tǒng)包括混料機(jī)1，壓球機(jī)2，預(yù)熱設(shè)備3，送料設(shè)備4?；炝蠙C(jī)1、壓球機(jī)2、 預(yù)熱設(shè)備3、送料設(shè)備4依次相連。配好的料在混料機(jī)1中被均勻混合后，由壓球機(jī)2壓成球團(tuán)，球團(tuán)經(jīng)預(yù)熱設(shè)備3用來自煙氣余熱利用系統(tǒng)的300°C 350°C煙氣預(yù)熱到150°C 200°C，由送料設(shè)備4送入旋轉(zhuǎn)床布料器5。燃?xì)庀到y(tǒng)包括煤氣管道對，煤氣發(fā)生爐25，富氧熱風(fēng)管道沈，熱風(fēng)爐27，冷風(fēng)管觀，風(fēng)機(jī)四，氧氣管30，變壓吸附制氧31，氮氣管32。煤氣發(fā)生爐25通過煤氣管道M分別與旋轉(zhuǎn)床7和熱風(fēng)爐27相連；變壓吸附制氧31通過氧氣管30與熱風(fēng)爐27相連，為富氧熱風(fēng)供應(yīng)氧氣，變壓吸附制氧31并通過氮氣管32與干熄球系統(tǒng)相連，為干熄球系統(tǒng)供應(yīng)氮氣；熱風(fēng)爐27通過冷風(fēng)管觀與風(fēng)機(jī)四相連，為熱風(fēng)爐27供應(yīng)冷風(fēng)；熱風(fēng)爐27通過富氧熱風(fēng)管道沈與旋轉(zhuǎn)床相連，把富氧熱風(fēng)送入旋轉(zhuǎn)床以燃燒發(fā)生爐煤氣和球團(tuán)還原產(chǎn)生的CO。煙氣余熱利用系統(tǒng)包括高溫?zé)煹?，鍋爐集塵器33，高壓蒸汽罐34，高壓蒸汽管 34A，余熱鍋爐35，二次風(fēng)管道36，空氣預(yù)熱器37，換熱集塵器38，冷風(fēng)機(jī)39，熱風(fēng)機(jī)39A，煙氣管道40。高溫?zé)煹?兩端分別與旋轉(zhuǎn)床7和余熱鍋爐35相連；高壓蒸汽罐34安裝在余熱鍋爐35的頂部，高壓蒸汽罐34上安裝有高壓蒸汽管34A，高壓蒸汽管34A與發(fā)電設(shè)備15 相連，并將高壓蒸汽送往發(fā)電設(shè)備15發(fā)電；鍋爐集塵器33安裝在余熱鍋爐35的底部收集余熱鍋爐35沉降的含堿金屬氧化物的粉塵；二次風(fēng)管道36兩端分別與旋轉(zhuǎn)床7和空氣預(yù)熱器37相連，空氣預(yù)熱器37前端通過管道與余熱鍋爐35相連，來自余熱鍋爐35的600°C 800°C煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器把冷空氣預(yù)熱至500 600°C由二次風(fēng)管道(36)送往旋轉(zhuǎn)床作為二次燃燒熱風(fēng)，空氣預(yù)熱器37后端通過管道與熱風(fēng)機(jī)39A相連，把空氣預(yù)熱器37出來的 300 350°C煙氣抽出并送往預(yù)熱設(shè)備3預(yù)熱球團(tuán)和赤泥烘干機(jī)41烘干赤泥，空氣預(yù)熱器 37上部通過管道與冷風(fēng)機(jī)39相連，空氣預(yù)熱器37底部與換熱集塵器38相連，收集空氣預(yù)熱器37沉降的含堿金屬氧化物的粉塵。干熄球發(fā)電系統(tǒng)包括熱料罐9，裝料倉9A，氮氣熄球罐10，高溫氮氣管10A，11余熱鍋爐A，1IA氮氣管A，旋風(fēng)除塵12，氮氣管B12A，氮氣風(fēng)機(jī)13，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A，發(fā)電設(shè)備15，高壓蒸汽管34A。熱料罐9通過出料機(jī)(8)與旋轉(zhuǎn)床 7相聯(lián)，接受旋轉(zhuǎn)床出料機(jī)8輸出的高溫熔融還原球團(tuán)。熱料罐9裝滿高溫熔融還原球團(tuán)后由吊車設(shè)備吊到裝料倉9A，把高溫熔融還原球團(tuán)倒入裝料倉9A。裝料倉9A位于氮氣熄球罐10的上方與氮氣熄球罐10相連。氮氣熄球罐10、高溫氮氣管10A、余熱鍋爐A(Il)、氮氣管A(IlA)、旋風(fēng)除塵12、氮氣管B(12A)、氮氣風(fēng)機(jī)13、氮氣管C(13A)依次首尾相連形成一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)；余熱鍋爐A(Il)依次連接高壓蒸汽罐A (14)、高壓蒸汽管A (14A)和發(fā)電設(shè)備15，高壓蒸汽管道34A —端與高壓蒸汽罐34相連，另一端與發(fā)電設(shè)備15相連，把高壓蒸汽送往發(fā)電設(shè)備發(fā)電。氮氣風(fēng)機(jī)13通過氮氣管C(13A)把冷氮氣送入氮氣熄球罐10 冷卻高溫球團(tuán)，產(chǎn)生的高溫氮氣由高溫氮氣管IOA送入余熱鍋爐A(Il)產(chǎn)生高溫水蒸汽存入高壓蒸汽罐A(14)，并通過高壓蒸汽管A(14A)送往發(fā)電設(shè)備15，冷卻的氮氣通過氮氣管 A(IlA)送入旋風(fēng)除塵12，除塵后的氮氣由氮氣管B(12A)再送往氮氣風(fēng)機(jī)13，依次循環(huán)，把高溫球團(tuán)的熱量轉(zhuǎn)變成蒸汽發(fā)電，同時球團(tuán)被無氧化冷卻到150 200°C。熱料罐9是2到 3個交替使用。[0039]渣鐵分離系統(tǒng)包括冷球溜槽16，破碎機(jī)17，粗球磨機(jī)18，粗磁選機(jī)19，細(xì)球磨機(jī) 20，強(qiáng)磁選機(jī)21，塊球鐵22，高鋁硅渣23。冷球溜槽16、破碎機(jī)17、粗球磨機(jī)18依次相連， 熔融還原球團(tuán)在干熄球系統(tǒng)被冷卻后通過冷球溜槽16送入破碎機(jī)17破碎后送入粗球磨機(jī) 18，使大于等于3mm的塊鐵和球鐵與鋁硅渣分開，并送往粗磁選機(jī)19選出；剩余的小于3mm 的球鐵與鋁硅渣混合物再經(jīng)細(xì)球磨機(jī)20細(xì)磨到50 100 μ m,由強(qiáng)磁選機(jī)21選出，使鋁硅渣中的鐵含量小于1.5% ；塊鐵和球鐵用于電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼、鑄鋼等，鋁硅渣用于制造高標(biāo)號水泥或耐火材料原料。實施例2 圖2是本實用新型的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)(包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風(fēng)除塵，12A氮氣管B，13氮氣風(fēng)機(jī)，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻球團(tuán)代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)冷卻球團(tuán)。其它同實施例1。設(shè)備減少，投資降低，但是水耗增加，高溫熔融還原球的熱量沒有被有效利用。實施例3 圖3是本實用新型的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)(包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風(fēng)除塵，12A氮氣管B，13氮氣風(fēng)機(jī)，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻熔融還原球團(tuán)代替了干熄球發(fā)電系統(tǒng)冷卻球團(tuán)。天然氣系統(tǒng)(包括24A天然氣管道和25A天然氣罐)代替了燃?xì)庀到y(tǒng)(包括 煤氣管道、25煤氣發(fā)生爐、26富氧熱風(fēng)管道、 27熱風(fēng)爐、觀冷風(fēng)管、四風(fēng)機(jī)、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉(zhuǎn)床提供高熱值的燃?xì)狻Ｆ渌瑢嵤├?。設(shè)備進(jìn)一步減少，投資降低，但是水耗增加，高溫熔融還原球的熱量沒有被有效利用。實施例4 圖4是本實用新型的另一種流程示意流程圖。其中，天然氣系統(tǒng)(包括24A天然氣管道和25A天然氣罐)代替了燃?xì)庀到y(tǒng)(包括 煤氣管道、25煤氣發(fā)生爐、26富氧熱風(fēng)管道、27熱風(fēng)爐、觀冷風(fēng)管、四風(fēng)機(jī)、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉(zhuǎn)床提供高熱值的燃?xì)?。其它同實施?。設(shè)備減少，投資降低，系統(tǒng)余熱得到充分回收利用。
權(quán)利要求1.一種用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)床(7)，除塵系統(tǒng)，配料系統(tǒng)，造球系統(tǒng)，燃?xì)庀到y(tǒng)，煙氣余熱利用系統(tǒng)，干熄球發(fā)電系統(tǒng)，渣鐵分離系統(tǒng)；除塵系統(tǒng)通過尾煙管道與配料系統(tǒng)相連，配料系統(tǒng)通過輸料皮帶(5 與造球系統(tǒng)的混料機(jī)(1)相連，造球系統(tǒng)通過送料設(shè)備(4)與旋轉(zhuǎn)床(7)上的旋轉(zhuǎn)床布料器( 相連，燃?xì)庀到y(tǒng)通過煤氣管道 (24)和富氧熱風(fēng)管道06)與旋轉(zhuǎn)床相連，煙氣余熱利用系統(tǒng)通過高溫?zé)煹?6)和二次風(fēng)管道(36)旋轉(zhuǎn)床相連，干熄球發(fā)電系統(tǒng)通過熱料罐(9)與旋轉(zhuǎn)床的出料機(jī)(8)相連，干熄球發(fā)電系統(tǒng)通過冷球溜槽(16)與渣鐵分離系統(tǒng)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，所述的除塵系統(tǒng)包括尾煙管道(43)、除塵器04)和除塵風(fēng)機(jī)0 ；尾煙管道(43)、除塵器(44)、除塵風(fēng)機(jī)0 依次相連，除塵風(fēng)機(jī)0 上連有排煙筒G6)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，所述的配料系統(tǒng)包括赤泥烘干機(jī)(41)、赤泥輸料機(jī)(47)、赤泥料倉(48)、石灰料倉(49)、添加劑料倉 (50)、煤粉料倉(51)；赤泥烘干機(jī)Gl) —端與除塵系統(tǒng)的尾煙管道相連，另一端與煙氣管道GO)相連，煤粉料倉(51)、添加劑料倉(50)、石灰料倉09)和赤泥料倉08)的下端經(jīng)輸料皮帶(5 與造球系統(tǒng)的混料機(jī)(1)相連，赤泥料倉G8)上端經(jīng)赤泥輸料機(jī)07) 與赤泥烘干機(jī)Gl)相連。
4.如權(quán)利要求1所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，所述的造球系統(tǒng)包括混料機(jī)(1)，壓球機(jī)O)，送料設(shè)備；混料機(jī)(1)、壓球機(jī)( 和送料設(shè)備(4)依次相連。
5.如權(quán)利要求4所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，造球系統(tǒng)還包括預(yù)熱設(shè)備(3)，壓球機(jī)( 和送料設(shè)備(4)經(jīng)預(yù)熱設(shè)備C3)相連。
6.如權(quán)利要求1所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，所述的燃?xì)庀到y(tǒng)包括煤氣管道(M)，煤氣發(fā)生爐(25)，富氧熱風(fēng)管道(沈)，熱風(fēng)爐(27)，冷風(fēng)管(觀)， 風(fēng)機(jī)(四)，氧氣管(30)，變壓吸附制氧(31)，氮氣管(3 ；煤氣發(fā)生爐0 通過煤氣管道 (24)分別與旋轉(zhuǎn)床(7)和熱風(fēng)爐(XT)相連；變壓吸附制氧(31)通過氧氣管(30)與熱風(fēng)爐(XT)相連，變壓吸附制氧(31)并通過氮氣管(32)與干熄球系統(tǒng)相連；熱風(fēng)爐(XT)通過冷風(fēng)管08)與風(fēng)機(jī)09)相連；熱風(fēng)爐(XT)通過富氧熱風(fēng)管道06)與旋轉(zhuǎn)床相連。
7.如權(quán)利要求1所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)包括高溫?zé)煹?6)，鍋爐集塵器(33)，高壓蒸汽罐(34)，高壓蒸汽管(34A)，余熱鍋爐(35)，二次風(fēng)管道(36)，空氣預(yù)熱器(37)，換熱集塵器(38)，冷風(fēng)機(jī)(39)，熱風(fēng)機(jī) (39A)和煙氣管道00)；余熱鍋爐(3 經(jīng)高溫?zé)煹?6)與旋轉(zhuǎn)床(7)相連；高壓蒸汽罐 (34)安裝在余熱鍋爐(35)的頂部，高壓蒸汽罐(34)上安裝有高壓蒸汽管(34A)；鍋爐集塵器(33)安裝在余熱鍋爐(35)的底部；空氣預(yù)熱器(37)經(jīng)二次風(fēng)管道(36)與旋轉(zhuǎn)床(7) 相連，空氣預(yù)熱器(37)前端通過管道與余熱鍋爐(35)相連，空氣預(yù)熱器(37)后端通過管道與熱風(fēng)機(jī)(39A)相連，空氣預(yù)熱器(37)上部通過管道與冷風(fēng)機(jī)(39)相連，空氣預(yù)熱器 (37)底部與換熱集塵器(38)相連。
8.如權(quán)利要求1所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，所述的干熄球發(fā)電系統(tǒng)包括熱料罐(9)，裝料倉(9A)，氮氣熄球罐(10)，高溫氮氣管(IOA)，余熱鍋爐 A(ll)，氮氣管A(llA)，旋風(fēng)除塵(12)，氮氣管B(12A)，氮氣風(fēng)機(jī)(13)，氮氣管C(13A)，高壓蒸汽罐A(14)，高壓蒸汽管A(14A)，發(fā)電設(shè)備(1 和高壓蒸汽管(34A)；熱料罐(9)通過出料機(jī)(8)與旋轉(zhuǎn)床(7)相聯(lián)；裝料倉(9A)位于氮氣熄球罐(10)的上方與氮氣熄球罐 (10)相連；氮氣熄球罐(10)、高溫氮氣管(10A)、余熱鍋爐A(ll)、氮氣管A(11A)、旋風(fēng)除塵 (12)、氮氣管8(12幻、氮氣風(fēng)機(jī)(13)、氮氣管C(13A)依次首尾相連形成一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)；余熱鍋爐A (11)依次連接高壓蒸汽罐A (14)、高壓蒸汽管A (14A)和發(fā)電設(shè)備(15)，高壓蒸汽管道(34A) —端與高壓蒸汽罐(34)相連，另一端與發(fā)電設(shè)備(1 相連。
9.如權(quán)利要求8所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，熱料罐(9)是2 到3個交替使用。
10.如權(quán)利要求1所述的用于短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，其特征在于，所述的渣鐵分離系統(tǒng)包括冷球溜槽(16)，破碎機(jī)(17)，粗球磨機(jī)(18)，粗磁選機(jī)(19)，細(xì)球磨機(jī)00)和強(qiáng)磁選機(jī)；冷球溜槽(16)與干熄球發(fā)電系統(tǒng)的氮氣熄球罐(10)相連，冷球溜槽(16)、 破碎機(jī)(17)、粗球磨機(jī)(18)、粗磁選機(jī)(19)，細(xì)球磨機(jī)00)和強(qiáng)磁選機(jī)依次相連。
專利摘要本實用新型涉及一種綜合利用能源的環(huán)保型短流程赤泥綜合利用的設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)床，除塵系統(tǒng)，配料系統(tǒng)，造球系統(tǒng)，燃?xì)庀到y(tǒng)，煙氣余熱利用系統(tǒng)，干熄球發(fā)電系統(tǒng)，渣鐵分離系統(tǒng)。實現(xiàn)了赤泥大規(guī)模綜合利用。旋轉(zhuǎn)床高溫?zé)煔庥糜谟酂岚l(fā)電、預(yù)熱二次燃燒熱風(fēng)、預(yù)熱球團(tuán)和烘干赤泥，采用干熄球技術(shù)把高溫球團(tuán)熱量用于余熱發(fā)電，余熱得到充分利用，低成本變壓吸附制氧等技術(shù)利用，綜合能耗低，生產(chǎn)成本低。鋁硅渣用于生產(chǎn)高標(biāo)號優(yōu)質(zhì)水泥或用于耐火材料的原料；Na2O和K2O等堿性金屬氧化物粉末用于提煉金屬Na和K，或用于制造肥料的原料，或用于化工原料。徹底解決了赤泥對環(huán)境的污染問題、占地堆放問題、安全問題，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。
文檔編號C22B1/00GK201962331SQ201120007640
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者董亞飛 申請人:董亞飛