專利名稱：紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金領(lǐng)域，具體地本發(fā)明涉及紅土鎳礦煤基焙燒用寬體隧道窯。
背景技術(shù)：
鎳具有抗氧化、抗腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度高、延展性好等特點(diǎn)，其用途十分廣泛，尤其在鋼鐵和有色金屬冶煉業(yè)中的消費(fèi)比重最大，其次應(yīng)用在輕工行業(yè)、機(jī)械制造、化工、石油和電力等行業(yè)，而高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)︽嚨男枨笠埠芡?。世界陸基鎳的儲量約為417億噸，39. 14%以硫化礦的形式存在，而世界上約70% 的鎳是從硫化礦中提取，賦存在氧化礦床中的鎳占鎳儲量的60. 16 %。隨著可經(jīng)濟(jì)利用的硫化鎳礦和高品位紅土鎳礦資源的日益枯竭，大量存在的低品位紅土鎳礦的經(jīng)濟(jì)開發(fā)成了當(dāng)今鎳冶金的研究熱點(diǎn)。然而，目前的紅土鎳礦的冶煉方法和設(shè)備仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種能夠高效焙燒紅土鎳礦的寬體隧道窯。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯包括窯體， 所述窯體內(nèi)限定出燒成空間，其中所述窯體的寬度為5-10米，高2-5米，窯體長40-250米； 燒嘴，所述燒嘴設(shè)置在所述窯體上；臺車，所述臺車可移動地設(shè)置在所述燒成空間內(nèi)。利用該紅土礦焙燒用寬體隧道窯，能夠高效地對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒，另外由于窯體的寬度為 5-10米，高2-5米，窯體長40-250米，因而每批次進(jìn)行焙燒處理的紅土鎳礦的量顯著地大于目前所采用的紅土鎳礦焙燒方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯還可以具有以下附加技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，具有兩個臺車，所述兩個臺車與所述窯體的長度方向軸線平行地設(shè)置在所述燒成空間內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，具有至少三個燒嘴。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，具有三個燒嘴，其中第一燒嘴和第二燒嘴對稱地設(shè)置在所述窯體的側(cè)壁上，第三燒嘴設(shè)置在所述窯體的頂部。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述窯體包括耐火磚層。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步包括匣缽，所述匣缽設(shè)置在所述臺車上。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述匣缽為由耐火材料或耐熱鋼制成的。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述耐火材料為鎂磚、粘土磚或鋁磚。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步包括由粘土、碳化硅或剛玉制成的罐，所述罐設(shè)置在所述臺車上。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步包括攪動熱流噴嘴。
本發(fā)明的附加方面和優(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，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯的剖視示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例紅土鎳礦處理流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(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，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，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重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、 “連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。本文中所使用的術(shù)語“焙燒”可以與“煤基焙燒”互換使用，即均為使用煤作為還原劑的焙燒工藝，所使用煤的種類不受特別限制，可以為選自褐煤、煙煤、無煙煤和焦粉中的至少一種。下面參考附圖描述根據(jù)實(shí)施例的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯以及利用該寬體隧道窯進(jìn)行紅土鎳礦焙燒的方法。首先，參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯1000。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例，紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯1000包括窯體100，燒嘴 101，燒嘴101和臺車103。窯體100例如由窯殼和設(shè)置在窯殼內(nèi)的耐火材料層構(gòu)成，例如窯殼由鋼結(jié)構(gòu)制成，耐火材料層為由耐火磚砌成的耐火磚層，優(yōu)選鎂磚、粘土磚或鋁磚。窯體100內(nèi)限定出燒成空間，用于進(jìn)行焙燒反應(yīng)，其中所述窯體的寬度為5-10米，高2-5米，窯體長40-250 米，可以容納大量的焙燒反應(yīng)物。燒嘴101設(shè)置在所述窯體100上用于向燒成空間內(nèi)噴射火焰進(jìn)行焙燒反應(yīng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例燒嘴101所利用的燃料可以選自煤氣、天然氣和重油的至少一種，在優(yōu)選的實(shí)施例中，采用煤氣作為燃料，可以高效地進(jìn)行焙燒反應(yīng)，而且無污染。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以設(shè)置多個燒嘴，以提高焙燒反應(yīng)的效率。在本發(fā)明的一個示例中，設(shè)置三個燒嘴，即第一燒嘴102，第二燒嘴1021和第三燒嘴101。參考圖1，三個燒嘴是以這樣的方式設(shè)置的，其中，第一燒嘴102和第二燒嘴1021對稱地設(shè)置在窯體100的側(cè)壁上，從側(cè)面向燒成空間內(nèi)噴射火焰，第三燒嘴101設(shè)置在窯體100的頂部，用于從上向下向燒成空間內(nèi)噴射火焰。由此，能夠高效地進(jìn)行焙燒反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還可以進(jìn)一步包括攪動熱流噴嘴(圖中未顯示)，用于向燒成空間內(nèi)噴射非氧化氣體。由此，可以使得燒成空間內(nèi)的溫度分布均勻，提高焙燒反應(yīng)的效率和效果。這里所使用的術(shù)語“非氧化氣體”應(yīng)作廣義理解， 是指在本發(fā)明的焙燒反應(yīng)條件下不會氧化焙燒反應(yīng)物的任何氣體，基于成本的考慮優(yōu)選氮?dú)夂蜌鍤?。臺車103可移動地設(shè)置在所述燒成空間內(nèi)，用于裝載進(jìn)行焙燒反應(yīng)的反應(yīng)物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，可以平行地設(shè)置兩個臺車103，兩個臺車103與窯體100的長度方向軸線平行地設(shè)置在燒成空間內(nèi)。臺車103能夠可控地相對于窯體100進(jìn)行移動，由此能夠?qū)⑴_車103拉出窯體100進(jìn)行裝料，之后進(jìn)行焙燒反應(yīng)，操作非常方便。具體地，根據(jù)一些示例，可以通過設(shè)置導(dǎo)軌，方便地移動臺車103。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在寬體隧道窯的操作過程中，加料反應(yīng)物的方式并不受特別限制。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，采用罐裝或匣缽的方式進(jìn)行加料，由此能夠非常方便地進(jìn)行加料以及焙燒反應(yīng)，并且可以同時進(jìn)行多批不同反應(yīng)物的焙燒反應(yīng)，而且不會交叉污染。為此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯進(jìn)一步包括設(shè)置在臺車103上的由耐火材料或耐熱鋼制成的匣缽或者由粘土、碳化硅或剛玉制成的罐。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，優(yōu)選采用鎂磚、粘土磚、鋁磚或耐熱鋼制備匣缽。為了便于理解，下面參考圖2，對利用上述紅土鎳礦焙燒用隧道窯1000進(jìn)行焙燒紅土鎳礦的方法進(jìn)行描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括提供焙燒混合物，所述焙燒混合物包括紅土礦和還原劑，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述紅土鎳礦為選自褐鐵礦型紅土鎳礦、過渡型紅土鎳礦和腐殖土型紅土鎳礦的至少一種， 所述還原劑為選自褐煤、煙煤、無煙煤和焦粉中的至少一種，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，焙燒混合物中還可以進(jìn)一步包括選自石灰石、白云石、螢石、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鉀的至少一種作為調(diào)整劑，在本發(fā)明的一個示例中，焙燒混合物中紅土鎳礦還原劑調(diào)整劑的重量比例為10 1 1。由此完成混料過程。在本發(fā)明的方法中，調(diào)整劑可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，其能夠促進(jìn)紅土礦中鎳氧化物還原反應(yīng)快速進(jìn)行。。接下來，將所述焙燒混合物置于所述臺車103上，在本發(fā)明的一些具體示例中，寬體隧道窯1000進(jìn)一步包括鎂磚、粘土磚或鋁磚制備的匣缽，匣缽設(shè)置在臺車103上，其中， 將焙燒混合物置于匣缽內(nèi)，或者寬體隧道窯103進(jìn)一步包括由粘土、碳化硅或剛玉制成的罐，罐設(shè)置在所述臺車上，其中，將焙燒混合物置于罐內(nèi)。之后，將放置焙燒反應(yīng)物的臺車103推入燒成空間內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，可以采用導(dǎo)軌方式方便地將臺車103推入燒成空間中，便于操作。在將臺車103推入燒成空間中啟動所述燒嘴101，點(diǎn)燃燃料，對所述臺車上的焙燒混合物進(jìn)行焙燒，所述焙燒溫度為 900-1300攝氏度，持續(xù)2-40個小時，得到焙燒產(chǎn)物。燒嘴101設(shè)置在所述窯體100上用于向燒成空間內(nèi)噴射火焰進(jìn)行焙燒反應(yīng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例燒嘴101所利用的燃料可以選自煤氣、天然氣和重油的至少一種，在優(yōu)選的實(shí)施例中，采用煤氣作為燃料，可以高效地進(jìn)行焙燒反應(yīng)，而且無污染。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以設(shè)置多個燒嘴，例如至少三個燒嘴，以提高焙燒反應(yīng)的效率。在本發(fā)明的一個示例中，設(shè)置三個燒嘴，即第一燒嘴102，第二燒嘴 1021和第三燒嘴101。參考圖1，三個燒嘴是以這樣的方式設(shè)置的，其中，第一燒嘴102和第二燒嘴1021對稱地設(shè)置在窯體100的側(cè)壁上，從側(cè)面向燒成空間內(nèi)噴射火焰，第三燒嘴 101設(shè)置在窯體100的頂部，用于從上向下向燒成空間內(nèi)噴射火焰。由此，能夠高效地進(jìn)行焙燒反應(yīng)。當(dāng)然也可以設(shè)置更多的燒嘴，根據(jù)實(shí)際操作需要可以將其他燒嘴設(shè)置于窯體側(cè)壁或窯體的頂部。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還可以進(jìn)一步包括攪動熱流噴嘴(圖中未顯示)， 用于向燒成空間內(nèi)噴射非氧化氣體，基于成本的考慮優(yōu)選氮?dú)夂蜌鍤?。由此，可以使得燒成空間內(nèi)的溫度分布均勻，提高焙燒反應(yīng)的效率和效果。在得到焙燒產(chǎn)物后，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以對焙燒產(chǎn)物進(jìn)一步進(jìn)行處理以得到鎳鐵精礦。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所述焙燒產(chǎn)物進(jìn)行破碎得到經(jīng)過破碎的焙燒產(chǎn)物，這里可以采用任何已知的破碎機(jī)對焙燒產(chǎn)物進(jìn)行破碎，優(yōu)選在破碎焙燒產(chǎn)物之前對焙燒產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，以便于操作。將經(jīng)過破碎的焙燒產(chǎn)物進(jìn)行球磨得到經(jīng)過球磨的焙燒產(chǎn)物，這里可以采用任何已知的球磨機(jī)進(jìn)行球磨操作。對所述經(jīng)過球磨的焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磁選得到粉狀鎳鐵精礦，這里可以采用任何磁選機(jī)進(jìn)行磁選操作，優(yōu)選磁選是在25000e的磁場強(qiáng)度下進(jìn)行的。下面根據(jù)具體的示例對本發(fā)明的紅土鎳礦的焙燒方法進(jìn)行描述，這些具體的示例不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。示例1 干紅土礦、無煙煤、硫酸鈉按10 1 1的比例混合，裝入粘土罐，隧道窯加熱帶溫度為1200°C，保溫6小時，自然冷卻后破碎、球磨、在25000e磁場強(qiáng)度下磁選，鎳回收率93%、鐵回收率95%。示例2 干紅土礦、無煙煤、硫酸鈉、碳酸鈉、螢石按10 1 0. 5 0. 3 0. 2的比例混合，裝入粘土罐，隧道窯加熱帶溫度為1200°C，保溫8小時，自然冷卻后破碎、球磨、 在25000e磁場強(qiáng)度下磁選，鎳回收率91%、鐵回收率96%。示例3 干紅土礦、無煙煤、硫酸鈉、石灰石、白云石、螢石按 10 1 0. 5 0. 2 0. 2 0. 1的比例混合，裝入粘土罐，隧道窯加熱帶溫度為1200°C， 保溫5小時，自然冷卻后破碎、球磨、在25000e磁場強(qiáng)度下磁選，鎳回收率92 %、鐵回收率 93%。示例4 干紅土礦、無煙煤、硫酸鈉、石灰石、白云石、螢石按 10 1 0.5 0.2 0.2 0. 1的比例混合，裝入耐火材料匣缽，隧道窯加熱帶溫度為 1200°C，保溫8小時，自然冷卻后破碎、球磨、在25000e磁場強(qiáng)度下磁選，鎳回收率90%、鐵回收率91%。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(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)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(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)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于，包括窯體，所述窯體內(nèi)限定出燒成空間，其中所述窯體的寬度為5-10米，高2-5米，窯體長 40-250 米；燒嘴，所述燒嘴設(shè)置在所述窯體上；臺車，所述臺車可移動地設(shè)置在所述燒成空間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于，具有兩個臺車，所述兩個臺車與所述窯體的長度方向軸線平行地設(shè)置在所述燒成空間內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于， 具有至少三個燒嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于，具有三個燒嘴，其中第一燒嘴和第二燒嘴對稱地設(shè)置在所述窯體的側(cè)壁上，第三燒嘴設(shè)置在所述窯體的頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于， 所述窯體包括耐火磚層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于， 進(jìn)一步包括匣缽，所述匣缽設(shè)置在所述臺車上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于， 所述匣缽為由耐火材料或耐熱鋼制成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于， 所述耐火材料為鎂磚、粘土磚或鋁磚。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于， 進(jìn)一步包括由粘土、碳化硅或剛玉制成的罐，所述罐設(shè)置在所述臺車上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其特征在于， 進(jìn)一步包括攪動熱流噴嘴。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種紅土鎳礦焙燒用寬體隧道窯，其包括窯體，所述窯體內(nèi)限定出燒成空間，其中所述窯體的寬度為5-10米，高2-5米，窯體長40-250米；燒嘴，所述燒嘴設(shè)置在所述窯體上；臺車，所述臺車可移動地設(shè)置在所述燒成空間內(nèi)。利用該紅土礦焙燒用寬體隧道窯，能夠高效地對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒。
文檔編號F27B9/36GK102235823SQ201110077698
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者盧笠漁, 尉克儉, 李曰榮, 馬明生, 黎敏 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司