[实用新型]二段焙烧法矿石还原挥发联动生产系统

说明书

技术领域

本实用新型属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种二段焙烧法矿石还原挥发联动生产系统。

背景技术

在冶金领域，特别是火法冶金领域，由于许多矿石，如低品位锰矿、红土镍矿、铅锌矿等，无法采用简单经济的方法对其有价元素进行富聚，不得不采用电炉或高炉对矿石的直接进行冶炼来提取其有价元素。高昂的电耗或焦耗现已经成为企业生产成本的瓶颈。

对于绝大部分矿石中元素的分离提纯而言，主要的干扰组分就是铁、钙、镁等，采用焙烧磁选法把铁与其他组分分离，已经被证明是经济的矿石处理方案。然而能达成矿石良好焙烧效果的大型工业化设备却总是有问题发生，无法形成低成本的、稳定的工业化生产。

现代成熟的大型工业化生产工艺，一般采用回转窑法处理高挥发组分物料，竖炉法处理预还原及烧结料。竖炉热能的高效利用，回转窑的高效挥发性能，总不能达成有机的结合。生产过程中，高水分对于竖炉的安全性威胁，结圈问题对于回转窑的威胁，都成为这些大型设备的短板。

对于有些矿石而言，焙烧过程中需要其温度控制在矿石起始熔融点才能得到好的焙烧效果，以现在国内普遍使用的回转窑来说，具有大型化和产量高的优点，但由于在实际生产中由于发生结圈无法得到有效地解决，需停炉处理，则失去了生产的稳定性。例如回转窑焙烧磁选技术在红土镍矿处理的应用，稳定生产周期只有20-30天，维修需要20-30天。其原因就是无法阻止回转窑结圈问题的发生，发生后，生产产量消失，维修代价高昂。

节能方面，竖炉的物料填充率高达80%以上，热能必须通过冷物料才排除，热利用率高。但对于挥发性物料的处理，由于上部物料为冷料，挥发出的物料在该温度下被冷却而无法出炉，故不能作为处理此类物料的有效设备。

对于含高铁物料的还原设备，由于高铁物料熔融点低，需要的能耗低，少量煤的燃烧热量能达成上部物料水分的低速挥发，达成烧结的效果。高含量煤的提供，可引起水分快速挥发，极易形成膨胀压力破坏炉体，这种不协调，使得竖炉作为矿石还原焙烧设备产生了局限。

粉尘治理方面，回转窑需要强鼓风才能提升温度，回转窑转动过程中，物料因摩擦产生大量粉尘被流动的风带出，粉尘量很大，需要几套的收尘系统才能得到治理。竖炉焙烧需要的进气量小，物料流动性缓慢，物料又是以球团方式存在，产生的粉尘量很少，出口基本为水蒸气，只要采用水淋处理系统即可解决。

鉴于以上原因，有必要开发出一种新设备或新处理方法，吸取竖炉的优点，克服其缺陷，使矿石中铁的焙烧还原在低能耗，高回收，结圈问题解决的条件下得到实现。

若能同时解决矿石经焙烧流程后，使挥发性物料完全挥发，铁得到良好还原，矿石结构就会被完全打破，对于后续的分离提纯流程相对就容易，这对国内矿石行业的冶炼技术进步，节能减排具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种二段焙烧法矿石还原挥发联动生产系统，该系统将需要长时间处理的除水升温段与易出现故障的高温焙烧段进行分炉处理，高温焙烧段的设备选择采用小型、多个及备用方式进行生产，从而避免大型设备的出故障率，小型设备的快速更换，快速修复，保障了生产的稳定性。

本实用新型采用的技术方案如下：

二段焙烧法矿石还原挥发联动生产系统，包括一段焙烧炉和二段焙烧炉；

所述的一段焙烧炉的一段进料口处设有进料系统，一段焙烧炉的顶部与蒸汽冷却及烟气处理系统的进气端相连，蒸汽冷却及烟气处理系统的出气端与排放烟道相连；

所述的一段焙烧炉的底部设有一段出料系统，所述的一段出料系统的正下方设有高温炉料转移系统，通过高温炉料转移系统将高温炉料转移，并从二段进料口加入至二段焙烧炉中；

所述的一段出料系统依次通过一段炉进气系统和粉尘及挥发物收集系统与二段焙烧炉相连；

所述的二段焙烧炉底部设有二段出料系统，二段炉进煤进气系统与二段出料系统相连。

进一步，优选的是，包括多个并联的二段焙烧炉，多个二段焙烧炉并联后通过粉尘及挥发物收集系统与一段炉进气系统相连。

进一步，优选的是，所述的一段焙烧炉为回转窑、竖炉或微波炉。

进一步，优选的是，所述的二段焙烧炉为竖炉、链式烧结炉、罐式烧结炉或隧道窑。

本实用新型的原理是把矿石焙烧应经历的两个过程（升温去水及还原挥发过程）确实地分别开来，在不同的二段炉中联动进行。