本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)底爐聯(lián)合磨礦磁選設(shè)備處理菱鐵礦的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

近年來隨著鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國對鐵礦產(chǎn)資源的開發(fā)強度大，綜合利用率低以及地質(zhì)勘查難度的不斷增大，使得地質(zhì)條件好、資源品位高、分選性好的鐵礦資源正逐漸減少，礦產(chǎn)資源可持續(xù)供給能力下降，后備資源不足，積極開發(fā)利用難選鐵礦石及低品位鐵礦石資源，才能有效擴大我國可工業(yè)利用的鐵礦石資源量，降低對外依存度，保障鐵礦石供應(yīng)的安全。

菱鐵礦的晶體呈菱面體狀、短柱狀或偏三角面體狀。通常呈粒狀、土狀、致密塊狀集合體。我國含菱鐵礦的鐵礦石資源已探明儲量18.34億噸，占我國鐵礦石探明儲量的3.4％，另有保有儲量18.21億噸，主要集中在我國的貴州、新疆、陜西、遼寧、吉林等10多個地區(qū)，尤其在貴州、陜西、甘肅和青海等幾個西部省(自治區(qū))占全國該類鐵礦石資源總儲量50％以上。因鎂、錳內(nèi)質(zhì)同象現(xiàn)象十分普遍，絕大多數(shù)菱鐵礦理論品位在32％～45％，銷售困難，影響開發(fā)者積極性。

目前針對含菱鐵礦的難選礦主要應(yīng)用技術(shù)有：還原焙燒－磁選、強磁選和浮選及聯(lián)合分選技術(shù)等。因其密度、比磁化系數(shù)均較低，加之很多菱鐵礦常與綠泥石、石榴石等密度及比磁化系數(shù)與之相差不大的脈石礦物共生，可選性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明期望提出一種轉(zhuǎn)底爐聯(lián)合磨礦磁選設(shè)備處理菱鐵礦的系統(tǒng)和方法，在轉(zhuǎn)底爐中完成菱鐵礦的磁化焙燒和還原焙燒，還原效果好；磨礦磁選獲得的鐵精粉品位高；系統(tǒng)能耗低、成本小。

本發(fā)明的目的之一是提供一種轉(zhuǎn)底爐聯(lián)合磨礦磁選設(shè)備處理菱鐵礦的系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)底爐和磨礦磁選設(shè)備，

所述轉(zhuǎn)底爐包括入料口、出料口和擋墻，

所述擋墻位于所述轉(zhuǎn)底爐的爐體內(nèi)，將所述爐體內(nèi)的環(huán)形空間分隔為磁化焙燒區(qū)和還原焙燒區(qū)，所述擋墻包括空心擋墻和實心擋墻，所述空心擋墻頂部設(shè)有還原劑入口，所述空心擋墻內(nèi)部上下貫通，

所述轉(zhuǎn)底爐入料口位于所述磁化焙燒區(qū)，所述轉(zhuǎn)底爐出料口位于所述還原焙燒區(qū)；

所述磨礦磁選設(shè)備包括入料口和出料口；

所述轉(zhuǎn)底爐出料口連接所述磨礦磁選設(shè)備入料口。

轉(zhuǎn)底爐用于干球團的磁化焙燒和還原焙燒，獲得金屬化球團。磨礦磁選設(shè)備用于金屬化球團的細磨和磁選，獲得鐵精粉。

根據(jù)轉(zhuǎn)底爐的爐底旋轉(zhuǎn)方向，在干球團由磁化焙燒區(qū)進入還原焙燒區(qū)處設(shè)置空心擋墻，空心擋墻作為還原劑進入轉(zhuǎn)底爐的通道。轉(zhuǎn)底爐入料口位于磁化焙燒區(qū)實心擋墻端，轉(zhuǎn)底爐出料口位于還原焙燒區(qū)實心擋墻端。

本發(fā)明中，所述系統(tǒng)進一步包括細磨機、造球機和干燥裝置，

所述細磨機包括出料口；

所述造球機包括入料口和出料口；

所述干燥裝置包括入料口和出料口；

所述細磨機出料口連接所述造球機入料口，所述造球機出料口連接所述干燥裝置入料口，所述干燥裝置出料口連接所述轉(zhuǎn)底爐入料口。

細磨機用于將菱鐵礦細磨至后續(xù)處理所需的粒度。造球機用于將混勻的菱鐵礦顆粒造球。干燥裝置用于球團的干燥，為后續(xù)焙燒做準(zhǔn)備。

具體的，轉(zhuǎn)底爐的爐體內(nèi)為環(huán)形空間，所述磁化焙燒區(qū)所占的環(huán)形空間的弧度為120°～180°。

具體的，所述轉(zhuǎn)底爐入料口與轉(zhuǎn)底爐出料口之間的扇形區(qū)域弧度為10°～15°。

進一步的，所述擋墻底部與所述轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離為10～20cm。擋墻底部到轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證磁化焙燒區(qū)氣氛和還原焙燒區(qū)氣氛不互相干擾。

本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述系統(tǒng)處理菱鐵礦的方法，包括如下步驟：

A、將菱鐵礦細磨造球，干燥后獲得干球團；

B、將所述干球團送入所述轉(zhuǎn)底爐，先進行磁化焙燒，后進行還原焙燒，獲得金屬化球團，還原劑由所述還原劑入口進入轉(zhuǎn)底爐，在所述干球團進入所述還原焙燒區(qū)時將所述干球團均勻覆蓋一層還原劑；

C、將金屬化球團水淬后磨礦、磁選獲得鐵精粉。

本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)底爐磁化焙燒區(qū)溫度為500～800℃，還原焙燒區(qū)溫度為1200～1300℃，所述轉(zhuǎn)底爐的爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為1.5～3h。

具體的，步驟A中將所述菱鐵礦細磨至粒度≤200目的菱鐵礦占的質(zhì)量百分比在85％以上，所述干球團粒徑為8～16mm。

作為優(yōu)選的方案，所述還原劑中碳的質(zhì)量成分不低于80％，所述還原劑粒度為1～4mm。

進一步的，步驟C中將所述金屬化球團細磨至粒度≤200目的顆粒占的質(zhì)量百分比在80％以上，在磁場強度900～1800Oe進行磁選。

本發(fā)明中，菱鐵礦(FeCO₃)在加熱到一定溫度時會發(fā)生分解反應(yīng)，放出二氧化碳氣體，生成Fe₃O₄，磁化焙燒后的Fe₃O₄更容易被還原。

本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)底爐聯(lián)合磨礦磁選設(shè)備處理菱鐵礦的系統(tǒng)和方法，將菱鐵礦制備球團后，在轉(zhuǎn)底爐完成磁化焙燒和還原焙燒，還原效果好；還原劑通過空心擋墻進入轉(zhuǎn)底爐，防止還原劑在落下過程發(fā)生燃燒和不均勻布料；還原焙燒區(qū)充分利用磁化焙燒區(qū)干球團顯熱，能耗小、成本低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)底爐聯(lián)合磨礦磁選設(shè)備處理菱鐵礦的系統(tǒng)示意圖；

圖2是本發(fā)明轉(zhuǎn)底爐空心擋墻局部視圖；

圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)處理菱鐵礦的流程圖。

圖中：

1-細磨機；2-造球機；3-干燥裝置；4-轉(zhuǎn)底爐；

401-轉(zhuǎn)底爐入料口；402-轉(zhuǎn)底爐出料口；403-磁化焙燒區(qū)；404-還原焙燒區(qū)；405-空心擋墻；406-實心擋墻；407-還原劑入口；

5-磨礦磁選設(shè)備。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。

如圖1所示，一方面，本發(fā)明實施例提供一種轉(zhuǎn)底爐聯(lián)合磨礦磁選設(shè)備處理菱鐵礦的系統(tǒng)，包括：細磨機1、造球機2、干燥裝置3、轉(zhuǎn)底爐4和磨礦磁選設(shè)備5。

細磨機1包括入料口和出料口。細磨機1用于將菱鐵礦細磨至后續(xù)處理所需的粒度。造球機2包括入料口和出料口。造球機2用于將菱鐵礦顆粒造球。球狀的物料更利于在轉(zhuǎn)底爐中均勻受熱。

干燥裝置3包括入料口和出料口。干燥裝置3用于球團的干燥，為后續(xù)焙燒做準(zhǔn)備。

轉(zhuǎn)底爐4用于干球團的磁化焙燒和還原焙燒，獲得金屬化球團。

磨礦磁選設(shè)備5用于金屬化球團的細磨和磁選，獲得鐵精粉。

如圖1和圖2所示，轉(zhuǎn)底爐4包括：入料口401、出料口402和擋墻。

轉(zhuǎn)底爐4的爐體內(nèi)為環(huán)形空間，爐底可旋轉(zhuǎn)。擋墻位于轉(zhuǎn)底爐的爐體內(nèi)，將爐體內(nèi)的環(huán)形空間分隔為磁化焙燒區(qū)403和還原焙燒區(qū)404。擋墻包括空心擋墻405和實心擋墻406，空心擋墻405頂部設(shè)有還原劑入口407，空心擋墻405內(nèi)部上下貫通。

圖1和圖2中，虛線箭頭表示轉(zhuǎn)底爐爐底的旋轉(zhuǎn)方向。根據(jù)轉(zhuǎn)底爐4的爐底旋轉(zhuǎn)方向，在干球團由磁化焙燒區(qū)403進入還原焙燒區(qū)404處設(shè)置空心擋墻405，空心擋墻405作為還原劑進入轉(zhuǎn)底爐4的通道。轉(zhuǎn)底爐入料口401位于磁化焙燒區(qū)403實心擋墻端，轉(zhuǎn)底爐出料口402位于還原焙燒區(qū)404實心擋墻端。轉(zhuǎn)底爐入料401口與轉(zhuǎn)底爐出料口402之間的扇形區(qū)域弧度為10°～15°。

如圖2所示，本發(fā)明實施例中，還原劑入口407設(shè)置在空心擋墻405的頂端，空心擋墻405作為還原劑的通道，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊。干球團由磁化焙燒區(qū)403進入還原焙燒區(qū)404時，還原劑由還原劑入口407進入轉(zhuǎn)底爐，將干球團均勻覆蓋一層還原劑。

轉(zhuǎn)底爐的磁化焙燒區(qū)403采用輻射管加熱，還原焙燒區(qū)404采用燃燒器加熱。

細磨機1出料口連接造球機2入料口，造球機2出料口連接干燥裝置3入料口，干燥裝置3出料口連接轉(zhuǎn)底爐入料口401，轉(zhuǎn)底爐出料口402連接磨礦磁選設(shè)備5入料口。

具體的，轉(zhuǎn)底爐4的爐體內(nèi)為環(huán)形空間，磁化焙燒區(qū)403所占的環(huán)形空間的弧度為120°～180°。

進一步的，擋墻底部與轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離為10～20cm。擋墻底部到轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證磁化焙燒區(qū)氣氛和還原焙燒區(qū)氣氛不互相干擾。

另一方面，如圖3所示，本發(fā)明實施例提供一種利用上述系統(tǒng)處理菱鐵礦的方法，包括如下步驟：

1、將菱鐵礦細磨至粒度≤200目的菱鐵礦占的質(zhì)量百分比在85％以上，造球，干燥后獲得干球團，干球團粒徑為8～16mm；

2、將所述干球團送入所述轉(zhuǎn)底爐，先進行磁化焙燒，后進行還原焙燒，獲得金屬化球團，轉(zhuǎn)底爐磁化焙燒區(qū)溫度為500～800℃，還原焙燒區(qū)溫度為1200～1300℃，還原劑由還原劑入口進入轉(zhuǎn)底爐，在干球團進入還原焙燒區(qū)時將干球團均勻覆蓋一層還原劑，轉(zhuǎn)底爐的爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為1.5～3h；

3、將金屬化球團水淬后細磨至粒度≤200目的顆粒占的質(zhì)量百分比在80％以上，在磁場強度900～1800Oe進行磁選，獲得鐵精粉。

磨細菱鐵礦粒度為了增加物料的接觸面積，加快還原速度。

作為優(yōu)選的方案，還原劑中碳的質(zhì)量成分不低于80％，還原劑粒度為1～4mm。

本發(fā)明實施例中，菱鐵礦(FeCO₃)在加熱到一定溫度時會發(fā)生分解反應(yīng)，放出二氧化碳氣體，生成Fe₃O₄，磁化焙燒后的Fe₃O₄更容易被還原，提高了干球團的金屬化率。

本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)底爐聯(lián)合磨礦磁選設(shè)備處理菱鐵礦的系統(tǒng)和方法，將菱鐵礦制備球團后，在轉(zhuǎn)底爐完成磁化焙燒和還原焙燒，還原效果好；還原劑通過空心擋墻進入轉(zhuǎn)底爐，防止還原劑在落下過程發(fā)生燃燒和不均勻布料；還原焙燒區(qū)充分利用磁化焙燒區(qū)干球團顯熱，能耗小、成本低；磨礦磁選獲得的鐵精粉品位高。

下面通過具體實施例對本發(fā)明進行更加詳細的說明，以便更好的理解本發(fā)明的方案。

實施例1

將某菱鐵礦磨至粒度≤200目的顆粒質(zhì)量占比86.32％，造球(球團粒徑8～12mm)，干燥后從轉(zhuǎn)底爐入料口進入，轉(zhuǎn)底爐磁化焙燒區(qū)弧度為120°，溫度控制500℃，還原焙燒區(qū)溫度控制1250℃，爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為2h，磁化焙燒后的干球團進入還原焙燒區(qū)時，還原煤(C的質(zhì)量成分：82.03％，粒度3mm)從還原劑入料口鋪滿干球團，鋪滿還原煤的干球團在還原焙燒區(qū)被還原成金屬化球團從轉(zhuǎn)底爐出料口排出。金屬化球團水淬磨細至粒度≤200目的質(zhì)量占比81.58％，在磁場強度900Oe磁選獲得鐵精粉。

實施例2

將某菱鐵礦磨至粒度≤200目的顆粒質(zhì)量占比88.88％，造球(球團粒徑10～14mm)，干燥后從轉(zhuǎn)底爐入料口進入，轉(zhuǎn)底爐磁化焙燒區(qū)弧度為180°，溫度控制650℃，還原焙燒區(qū)溫度控制1200℃，爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為3h，磁化焙燒后的干球團進入還原焙燒區(qū)時，還原煤(C的質(zhì)量成分：80.26％，粒度3mm)從還原劑入料口鋪滿干球團，鋪滿還原煤的干球團在還原焙燒區(qū)被還原成金屬化球團從轉(zhuǎn)底爐出料口排出。金屬化球團水淬磨細至粒度≤200目的質(zhì)量占比83.54％，在磁場強度1200Oe磁選獲得鐵精粉。

實施例3

將某菱鐵礦磨至粒度≤200目的顆粒質(zhì)量占比87.45％，造球(球團粒徑12～16mm)，干燥后從轉(zhuǎn)底爐入料口進入，轉(zhuǎn)底爐磁化焙燒區(qū)弧度為140°，溫度控制800℃，還原焙燒區(qū)溫度控制1300℃，爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為1.5h，磁化焙燒后的干球團進入還原焙燒區(qū)時，蘭炭(C的質(zhì)量成分：83.53％，粒度3mm)從還原劑入料口鋪滿干球團，鋪滿蘭炭的干球團在還原焙燒區(qū)被還原成金屬化球團從轉(zhuǎn)底爐出料口排出。金屬化球團水淬磨細至粒度≤200目的質(zhì)量占比82.46％，在磁場強度1500Oe磁選獲得鐵精粉。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對本發(fā)明進行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實施例的全部或一部分來使用。