本實(shí)用新型涉及鐵礦石處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)鐵礦雖儲(chǔ)量大，但品位低、雜質(zhì)多，97％以上需要選礦提高鐵精礦品位，降低SiO₂、Al₂O₃等雜質(zhì)的含量。能夠開采利用的鐵礦石中接近一半鐵礦具有磁性，其比磁化系數(shù)較大，采用弱磁選機(jī)分選即可得到合格的鐵精礦粉。另外一大部分鐵礦嵌布粒度細(xì)、磁性弱、品位低、共生組分多，且共生組分復(fù)雜，脈石主要以含鐵硅酸鹽居多，鐵礦與脈石礦物的物理、化學(xué)性質(zhì)相近，采用常規(guī)選礦方法則難以將鐵礦與脈石礦物分離。對(duì)于此類貧鐵鐵礦，常規(guī)處理辦法是進(jìn)行磁化焙燒。當(dāng)前，難選鐵礦物的磁化處理工藝主要有豎爐、回轉(zhuǎn)窯工藝。豎爐工藝對(duì)破碎成塊的礦石進(jìn)行磁化焙燒，但該裝置的焙燒效率低、產(chǎn)量小、成本高，沒有獲得大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。相比豎爐工藝，回轉(zhuǎn)窯工藝有一定程度的改進(jìn)，但在磁化處理礦物時(shí)，還存在如下缺點(diǎn)：①處理物料仍為塊狀物料，粒度較細(xì)礦物無法處理，造成資源浪費(fèi)；②磁化焙燒過程中溫度控制不穩(wěn)定，容易造成過燒或者欠燒現(xiàn)象，導(dǎo)致礦物磁選還原不高；③回轉(zhuǎn)窯還存在著結(jié)圈堵塞現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定。

由此，現(xiàn)有的磁化焙燒裝置在結(jié)構(gòu)與使用上，仍存在著系統(tǒng)熱效率低、熱穩(wěn)定性差、易結(jié)圈堵塞等諸多缺陷與不足，亟待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種穩(wěn)定，磁化效率高，處理量大的鐵礦石處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用造球裝置將小粒徑的礦粉加工為球團(tuán)，避免礦粉在磁化焙燒時(shí)被氣流帶走。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種鐵礦石處理系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：破碎裝置，所述破碎裝置具有鐵礦石物料入口和礦石顆粒出口；造球裝置，所述造球裝置具有礦石粉末入口、加水口和球團(tuán)出口；上料裝置，所述上料裝置具有第一入料口、第二入料口和出料口，所述第一入料口與所述礦石顆粒出口相連，所述第二入料口與所述球團(tuán)出口相連；磁化焙燒裝置，所述磁化焙燒裝置具有原料入口、還原氣入口、還原產(chǎn)物出口和煙氣出口，所述原料入口與所述出料口相連；水淬裝置，所述水淬裝置具有還原產(chǎn)物入口、進(jìn)水口、出水口和水淬后物料出口，所述還原產(chǎn)物入口與所述還原產(chǎn)物出口相連；磨礦裝置，所述磨礦裝置具有水淬后物料入口和磨礦產(chǎn)物出口，所述水淬后物料入口與所述水淬后物料出口相連；以及磁選裝置，所述磁選裝置具有磨礦產(chǎn)物入口和單質(zhì)鐵出口，所述磨礦產(chǎn)物入口與所述磨礦產(chǎn)物出口相連。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的鐵礦石處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用造球裝置將小粒徑的礦粉加工為球團(tuán)，避免礦粉在磁化焙燒時(shí)被氣流帶走，節(jié)約原料并防止礦粉堵塞裝置，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。此外，該系統(tǒng)可以分別由破碎裝置對(duì)大粒徑礦石進(jìn)行處理，造球裝置對(duì)礦石粉末進(jìn)行處理，礦石的處理范圍廣，適用于不同粒徑礦石的處理，磁化效率高，處理量大。由此，本實(shí)用新型的鐵礦石處理系統(tǒng)，處理量大，粉料和塊料均可處理，熱效率高，熱穩(wěn)定性好、并且不易易結(jié)圈堵塞。

任選地，所述磁化焙燒裝置為磁化焙燒爐。

任選地，所述磁化焙燒裝置為全密閉磁化焙燒裝置。

任選地，所述磁化焙燒裝置為旋轉(zhuǎn)式磁化焙燒裝置。

任選地，所述磁化焙燒裝置為水密封式磁化焙燒裝置。

任選地，所述磁化焙燒裝置具有上下輻射管。

任選地，所述磁化焙燒裝置的還原氣入口與二氧化碳?xì)馄亢鸵谎趸細(xì)庠聪噙B。

任選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：篩分裝置，所述篩分裝置具有篩分物料入口、大粒徑物料出口和小粒徑物料出口，所述大粒徑物料出口與所述第一入料口相連，所述小粒徑物料出口與所述礦石顆粒入口相連。

任選地，所述篩分裝置的篩口直徑為1mm。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的鐵礦石處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的磁化焙燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的磁化焙燒裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的鐵礦石處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種鐵礦石處理系統(tǒng)。參考圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)該磁化焙燒系統(tǒng)進(jìn)行解釋說明，該系統(tǒng)包括：破碎裝置100、造球裝置200、上料裝置300、磁化焙燒裝置400、水淬裝置500、磨礦裝置600和磁選裝置700。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，破碎裝置100具有鐵礦石物料入口和礦石顆粒出口，用于將大塊鐵礦石原料進(jìn)行破碎處理，得到合適粒度的礦石顆粒，該礦石顆?？梢詽M足磁化焙燒裝置對(duì)原料粒徑的要求。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，造球裝置200具有礦石粉末入口、加水口和球團(tuán)出口，用于將粒度較細(xì)的鐵礦粉末造成一定粒度的球團(tuán)，從而，可避免粒度小于74微米的礦粉在直接進(jìn)行磁化焙燒時(shí)被氣流帶走。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，上料裝置300具有第一入料口、第二入料口和出料口，其中，第一入料口與礦石顆粒出口相連，第二入料口與球團(tuán)出口相連，用于將礦石顆粒和球團(tuán)輸送至磁化焙燒裝置，節(jié)省人力成本。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磁化焙燒裝置400具有原料入口、還原氣入口、還原產(chǎn)物出口和煙氣出口，其中，原料入口與出料口相連，利用還原氣對(duì)礦石原料進(jìn)行還原焙燒處理，使鐵的氧化物還原為還原鐵，由此，利用還原氣作為還原氣，鐵單質(zhì)的雜質(zhì)少，純度高。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，水淬裝置500具有還原產(chǎn)物入口、進(jìn)水口、出水口和水淬后物料出口，其中，還原產(chǎn)物入口與還原產(chǎn)物出口相連，由此，對(duì)還原產(chǎn)物進(jìn)行降溫處理，便于進(jìn)行后續(xù)的磨礦磁選處理。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磨礦裝置600具有水淬后物料入口和磨礦產(chǎn)物出口，水淬后物料入口與水淬后物料出口相連，用于將水淬后物料進(jìn)行磨細(xì)處理，便于進(jìn)行后續(xù)的磁選處理。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磁選裝置700具有磨礦產(chǎn)物入口和單質(zhì)鐵出口，磨礦產(chǎn)物入口與所述磨礦產(chǎn)物出口相連，從磨礦產(chǎn)物中分離單質(zhì)鐵。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的鐵礦石處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用造球裝置將小粒徑的礦粉加工為球團(tuán)，避免礦粉在磁化焙燒時(shí)被氣流帶走，節(jié)約原料并防止礦粉堵塞裝置，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。此外，該系統(tǒng)可以分別由破碎裝置對(duì)大粒徑礦石進(jìn)行處理，造球裝置對(duì)礦石粉末進(jìn)行處理，礦石的處理范圍廣，適用于不同粒徑礦石的處理，磁化效率高，處理量大。由此，本實(shí)用新型的鐵礦石處理系統(tǒng)，處理量大，粉料和塊料均可處理，熱效率高，熱穩(wěn)定性好、并且不易易結(jié)圈堵塞。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，磁化焙燒裝置400為磁化焙燒爐。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，磁化焙燒裝置400為全密閉磁化焙燒裝置。由此，實(shí)現(xiàn)絕氧加熱，確保爐內(nèi)氣氛。

參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磁化焙燒裝置400為旋轉(zhuǎn)式磁化焙燒裝置。物料隨爐底一起轉(zhuǎn)動(dòng)，還原氣從入氣口通入，使得氣流方向與爐床旋轉(zhuǎn)方向相反，使還原氣與物料充分接觸，提高還原效率。磁化焙燒裝置可以連續(xù)出料和進(jìn)料，處理量大，生產(chǎn)效率高。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磁化焙燒裝置400為水密封式磁化焙燒裝置。由此，易于密封，且密封效果好。

參考圖3，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磁化焙燒裝置400具有上下輻射管。由此，物料上下受熱，溫度較為均勻，反應(yīng)更徹底，并便于應(yīng)用于全密閉磁化焙燒裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磁化焙燒裝置400的還原氣入口與二氧化碳?xì)馄亢鸵谎趸細(xì)庠聪噙B。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磁化焙燒裝置200的還原氣入口與二氧化碳?xì)馄亢鸵谎趸細(xì)馄肯噙B。發(fā)明人通過熱力學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，采用CO和CO₂混合氣作為還原氣體，同時(shí)控制好它們之間的比例保證一定的氧分壓，可以實(shí)現(xiàn)鐵礦石的氧化鐵還原為四氧化三鐵。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，還原氣體中，二氧化碳和一氧化碳的體積比為(10～100)：1。若該比例過小有可能造成具有強(qiáng)磁性的Fe₃O₄進(jìn)一步還為浮士體，不易通過磁選回收，而比例過大會(huì)造成還原速率減慢，效果變差。當(dāng)二氧化碳和一氧化碳的體積比為(10～100)：1時(shí)，還原氣體的還原性適當(dāng)，使氧化鐵只能還原為具有強(qiáng)磁性的四氧化三鐵，具體反應(yīng)式如下：

Fe₂O₃+CO＝Fe₃O₄+CO₂

參考圖4，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：篩分裝置800，該篩分裝置800具有篩分物料入口、大粒徑物料出口和小粒徑物料出口，其中，大粒徑物料出口與第一入料口相連，小粒徑物料出口與所述礦石顆粒入口相連，從而，對(duì)破碎裝置破碎過程中產(chǎn)生的礦石粉末和礦石顆粒進(jìn)行篩分，礦石顆粒經(jīng)上料裝置直接輸送至磁化焙燒裝置，而破碎處理產(chǎn)生的礦石粉末則輸送至造球裝置進(jìn)行造球處理后再輸送至磁化焙燒裝置，由此，原料的利用率更高。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，篩分裝置800的篩口直徑為1mm。大于1mm的礦石顆粒可以滿足磁化焙燒裝置對(duì)粒徑的需求，并且磁化焙燒時(shí)不易被氣流帶走。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是說明性的，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

實(shí)施例1

利用本實(shí)用新型的鐵礦石處理系統(tǒng)，以高磷赤鐵礦為原料處理鐵礦石，鐵礦石處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，該高磷赤鐵礦成分為TFe為40.54％，F(xiàn)eO為2.56％，P為0.89％。通過破碎裝置進(jìn)行破碎，粒度破碎至平均粒徑為3mm，破碎產(chǎn)物經(jīng)篩分裝置進(jìn)行篩分處理，得到礦石粉末和礦石顆粒，礦石粉末輸送至造球裝置進(jìn)行造球處理得到球團(tuán)，球團(tuán)和礦石顆粒輸送至上料裝置，經(jīng)上料裝置均勻地布入磁化焙燒裝置中，鋪料厚度為40～60mm，通入CO₂/CO體積比為25:1的混合氣控制氣氛，焙燒溫度控制為800℃，焙燒30min。焙燒后的物料出料后進(jìn)入水淬裝置，水冷后輸送至磨礦裝置，在磨礦裝置中磨細(xì)至-200目后，輸送至磁選裝置中，在2200Oe場(chǎng)強(qiáng)下進(jìn)行磁選，磁選獲得的鐵精礦粉TFe品位為63.44％，P含量降低到0.21％。

實(shí)施例2

利用本實(shí)用新型的鐵礦石處理系統(tǒng)，以貧鐵粉礦為原料處理鐵礦石，鐵礦石處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該貧鐵粉礦成分為TFe為23.73％，F(xiàn)eO為18.37％，S為0.14％，-200目粒度占比50％以上。通過造球裝置進(jìn)行造球，球團(tuán)直徑為4～6mm，經(jīng)上料裝置均勻地布入磁化焙燒裝置中，鋪料厚度為40～60mm，通入CO₂/CO體積比為100:1的混合氣控制氣氛，焙燒溫度控制為700℃，焙燒50min。焙燒后的物料出料后進(jìn)入水淬裝置，水冷后輸送至磨礦裝置，在磨礦裝置中磨細(xì)至-200目后，輸送至磁選裝置中，在1800Oe場(chǎng)強(qiáng)下進(jìn)行磁選，磁選獲得的鐵精礦粉TFe品位為56.88％，S含量降低到0.07％。

實(shí)施例3

利用本實(shí)用新型的鐵礦石處理系統(tǒng)，以褐鐵礦為原料處理鐵礦石，鐵礦石處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，該褐鐵礦成分為TFe為43.40％，通過破碎裝置進(jìn)行破碎，粒度破碎至平均粒徑為6mm，破碎產(chǎn)物經(jīng)篩分裝置進(jìn)行篩分處理，得到礦石粉末和礦石顆粒，礦石粉末輸送至造球裝置進(jìn)行造球處理得到球團(tuán)，球團(tuán)和礦石顆粒經(jīng)上料裝置均勻地布入磁化焙燒裝置中，鋪料厚度為40～60mm，通入CO₂/CO體積比為50:1的混合氣控制氣氛，焙燒溫度控制為750℃，焙燒60min。焙燒后的物料出料后進(jìn)入水淬裝置，水冷后輸送至磨礦裝置，在磨礦裝置中磨細(xì)至-200目后，輸送至磁選裝置中，在2000Oe場(chǎng)強(qiáng)下進(jìn)行磁選，磁選獲得的鐵精礦粉TFe品位為64.39％。

實(shí)施例4

利用本實(shí)用新型的鐵礦石處理系統(tǒng)，以菱鐵礦為原料處理鐵礦石，鐵礦石處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，該菱鐵礦成分為TFe為27.63％，通過破碎裝置進(jìn)行破碎，粒度破碎至平均粒徑為5mm，破碎產(chǎn)物經(jīng)篩分裝置進(jìn)行篩分處理，得到礦石粉末和礦石顆粒，礦石粉末輸送至造球裝置進(jìn)行造球處理得到球團(tuán)，球團(tuán)和礦石顆粒經(jīng)上料裝置均勻地布入磁化焙燒裝置中，鋪料厚度為40～60mm，通入CO₂/CO體積比為10:1的混合氣控制氣氛，焙燒溫度控制為800℃，焙燒40min。焙燒后的物料出料后進(jìn)入水淬裝置，水冷后輸送至磨礦裝置，在磨礦裝置中磨細(xì)至-200目后，輸送至磁選裝置中，在1200Oe場(chǎng)強(qiáng)下進(jìn)行磁選，磁選獲得的鐵精礦粉TFe品位為60.25％。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。