[发明专利]一种去除铁矿石中铅锌元素的装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铁矿石中杂质元素的去除，尤其涉及一种去除铁矿石中铅锌元素的装置及其工艺。

背景技术

近年来，我国钢铁产量迅速增产，2013年我国粗钢产量达到7.82亿吨，钢铁产量的增加造成铁矿石资源紧缺。我国拥有大量的铁矿石资源，但多是多金属伴生的低品位铁矿石，例如我国有些地区的的铁矿石中含有较高的铅和锌。

含铅锌的炉料进入高炉中，会在高炉内循环富集，高炉中锌、铅的富集和循环会对高炉炉体本身和铁水造成严重的危害作用。炉喉锌瘤破坏炉料和气流分布，滑落时会引起风口灌渣和烧毁，使炉况失常。上升管锌瘤和下降管锌尘沉积堵塞煤气通道，使炉顶压力异常，严重时大钟难以打开并使煤气管道结构受损。大钟内表面锌瘤过重时会引起大钟自动开启事故。渗入炉底砌体的铅液随温度升高体积膨胀产生巨大破坏力，会导致砖层浮动甚至整个炉底砌体毁坏以及炉壳开裂穿漏等事故。因此，如何有效降低进入高炉内的炼铁原料中锌、铅含量对于高炉生产的稳定顺行以及高炉寿命具有至关重要的意义。

铅锌在铁矿石中以氧化物的形式存在，要去除铅锌首先将铅锌的氧化还原成容易挥发的铅、锌单质，反应方程式如方程(1)-(4)：

ZnO(l)+C(s)=Zn(l)+CO(g)                                                                              (1)

ZnO(l)+CO(g)=Zn(l)+CO2(g)                                                                           (2)

PbO(l)+C(s)=Pb(l)+CO(g)                                                                               (3)

PbO(l)+CO(g)=Pb(l)+CO2(g)                                                                         (4)

通过上面的方程式进行计算可知ZnO直接还原的最低温度是944℃，间接还原的温度是1343℃，PbO的还原温度很低在244℃就能进行，所以要想有效地去除铁矿石中的铅锌，首先需要有还原气氛，另外还需要达到一定的温度，锌要求的最低温度为944℃。

通过烧结过程来去除铁矿石中的铅和锌一直是人们关注的焦点，然而烧结过程一方面是在氧化性气氛下进行的，只有局部是还原气氛，被还原的铅锌很容易又重新被氧化，另一方面料层中的温度不均匀只有燃烧带部分的温度才能达到还原PbO的要求。因此，通过传统的烧结工艺去除铁矿石中的铅锌的效果并不理想，一般去除率只有30%左右。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种使用方便、结构简单，能够有效去除铁矿石中铅锌的的装置及其工艺。

本发明的技术方案是：一种去除铁矿石中铅锌元素的装置，该装置包括烧结机、密封加热装装置、喷涂装置、排气装置、冷却装置和除尘的布袋；

所述密封加热装安装在所述烧结机的尾部，所述喷涂装置安装在所述烧结机的下面，所述除尘的布袋通过所述冷却装置与排气装置一端连接，所述排气装置的另一端与所述密封加热装装置联通；

所述密封加热装包括密封炉体，蓄热层、烧嘴和供气装置，所述密封炉体的内壁设有蓄热层，所述烧嘴设置在密封炉体内，所述供气装置与密封炉体联通。

本发明的另一目的是提供使用上述去除铁矿石中铅锌元素的装置的工艺，具体步骤如下：

首先，开启供气装置向密封加热装装置内持续供入供入足量的燃气，同时通过烧嘴点燃燃气对密封加热装置进行加热，使密封炉体内的温度达到1200-1300℃，同时启动喷吹涂层装置，喷吹涂层装置向台车的篦条的表面喷吹一层厚度为2-3mm CaO溶剂；