[发明专利]一种处理赤铁矿型难选铁物料的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于矿资源利用技术领域，涉及一种处理赤铁矿型难选铁物料的系统和方法，尤其涉及一种闪速磁化焙烧炉和气基竖炉耦合处理赤铁矿型难选铁物料的系统和方法。

背景技术

我国铁矿资源总量丰富，但由于优质铁矿资源匮乏、复杂难选铁矿石利用率低以及国内铁矿石生产企业产能不足，致使国内铁矿石产量远远无法满足钢铁企业的需求，多数大型钢铁企业不得不大量进口铁矿石。铁矿石对外依存度居高不下不仅对我国钢铁产业造成严重的影响，对国民经济的健康持续发展也构成了巨大威胁。除天然赋存的难选铁矿物之外，冶金和化工行业每年还会产生包括硫铁矿烧渣在内的大量含铁废渣。这种废渣中的铁主要以赤铁矿（Fe₂O₃）的形态存在。由于这种废渣颗粒很细，铁品位又低，难以直接作为炼铁原料，往往采取堆存处理，造成“放之不用，弃之可惜”的问题，而且对生态环境构成严重威胁。对于赤铁矿型难选铁物料（鲕状赤铁矿，褐铁矿，硫铁矿烧渣等），许多文献资料和生产实践都表明，磁化焙烧-磁选是回收其中铁资源的有效方法。磁化焙烧—磁选是指将铁矿石在一定温度和气氛条件下焙烧，使矿石中弱磁性铁矿物转变为强磁性铁矿物，再利用铁矿物与脉石矿物之间的磁性差异进行磁选获得铁精矿。然而，传统的铁物料磁化焙烧方法，如块矿竖炉还原焙烧、回转窑还原焙烧和沸腾炉焙烧。块矿竖炉焙烧过程缓慢，还原不均；回转窑焙烧存在结圈、磁化缓慢、成分不均等问题；基于流态化技术的沸腾焙烧主要用于处理3-0mm或5-0mm的较粗颗粒物料，而且还原时间和产品质量依然没有达到理想程度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种处理赤铁矿型难选铁物料的系统和方法，利用闪速磁化焙烧炉和气基竖炉进行耦合处理赤铁矿型难选铁物料，整个系统工艺流程简单，焙烧时间更短，效果更好，同时实现了赤铁矿型难选铁物料的回收利用，资源和能源的利用水平都显著提高。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明提出了一种处理赤铁矿型难选铁物料的系统，其特征在于，包括：闪速磁化焙烧炉、磁铁矿预处理系统、气基竖炉和炉顶废气循环系统，其中，所述磁铁矿预处理系统与所述闪速磁化焙烧炉的磁铁矿出口相连；所述气基竖炉与所述磁铁矿预处理系统相连；所述炉顶废气循环系统与所述气基竖炉相连；所述磁铁矿预处理系统包括：依次相连的磁铁矿收集和出料装置、磨选装置、造球装置和球团焙烧炉，其中，所述磁铁矿收集和出料装置的入口与所述磁铁矿出口相连，所述球团焙烧炉的出口与所述气基竖炉的球团入口相连。

进一步的，所述炉顶废气循环系统包括：废气气基竖炉循环系统，所述废气气基竖炉循环系统与所述气基竖炉相连，用于将所述气基竖炉中还原产生的炉顶废气依次进行净化、加压和加热处理后，通入所述气基竖炉中循环使用。

进一步的，所述炉顶废气循环系统还包括：废气闪速磁化焙烧循环系统，所述废气闪速磁化焙烧循环系统分别与所述废气气基竖炉循环系统和闪速磁化焙烧炉的气体入口相连，用于将净化后的所述炉顶废气进行组分含量调节后，通入所述闪速磁化焙烧炉中将赤铁矿型难选铁物料进行还原。

进一步的，所述废气气基竖炉循环系统包括：净化装置、加压装置Ⅰ和加热装置，其中，所述气基竖炉的炉顶气体出口、净化装置、加压装置Ⅰ、加热装置和所述气基竖炉的炉底气体入口依次相连。

进一步的，所述废气闪速磁化焙烧循环系统包括：气体混合罐、氮气源、二氧化碳源、加压装置Ⅱ、蒸汽锅炉和加热炉，其中，所述气体混合罐与所述净化装置相连，所述氮气源和二氧化碳源与所述气体混合罐相连，所述加压装置Ⅱ与所述气体混合罐相连，所述加热炉分别与所述加压装置Ⅱ和闪速磁化焙烧炉的气体入口相连；所述蒸汽锅炉设置于所述加热炉与所述闪速磁化焙烧炉的气体入口相连的管路上。

进一步的，所述废气闪速磁化焙烧循环系统还包括：流量计和调节阀，所述流量计和调节阀设置于所述加热炉与所述闪速磁化焙烧炉的气体入口相连的管路上，用于调节进入所述闪速磁化焙烧炉的气体中的水蒸气含量。

进一步的，还包括：入料系统，用于将所述赤铁矿型难选铁物料进行磨选和干燥处理。

进一步的，还包括：集成控制系统，用于控制所述入料系统、闪速磁化焙烧炉、磁铁矿预处理系统、气基竖炉和炉顶废气循环系统。

进一步的，所述入料系统包括：依次相连的磨矿装置、干燥装置和进料仓，所述进料仓与所述闪速磁化焙烧炉的物料入口相连，用于将所述赤铁矿型难选铁物料进行磨选和干燥处理。