[发明专利]一种含铁赤泥煤基直接还原工艺及系统

权利要求书

1.一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料烘干：赤泥、高挥发分煤经自然凉晒后进行烘干脱水，控制赤泥和高挥发分煤外在水份含量低于3%；

（2）干磨制粉：将高挥发分煤磨细至-200目占80%以上，赤泥磨细至-200目占90%以上；

（3）含碳球团制备：将赤泥、高挥发分煤、粘结剂、金属聚集剂按质量比为1：0.25~0.35：0.01~0.03：0.01~0.03进行配料、混匀后，加水造球，得到粒径20~25mm的含碳球团；

（4）氢冶金焙烧：含碳球团干燥后输送至转底炉直接还原焙烧，通过高挥发分煤充分热解产生的H₂和以H₂O做气化剂的碳气化反应产生的H₂对赤泥进行还原，控制炉膛温度为1250~1280℃、焙烧时间为30~35min；

（5）冷却：将步骤（4）得到的900~1000℃的高温金属化球团经过无氧冷却装置降温后，可得到常温金属化球团；

（6）干磨干选：将常温金属化球团经干磨干选后得到铁粉和高铝尾矿。

2.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述高挥发分煤为褐煤或泥煤。

3.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述高挥发分煤中挥发分含量为45~50%（其中氢含量4~5%）、固定碳含量为43~48%。

4.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述赤泥、高挥发分煤利用赤泥干燥机、煤干燥机烘干脱水，所述赤泥干燥机、煤干燥机热源来自蓄热式换热器出口烟气，干燥后排出的烟气经除尘系统净化后，由抽烟机加压排放。

5.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（3）中，所述粘结剂为膨润土；所述金属聚集剂为高品位铁精矿，所述高品位铁精矿的铁品位为62%以上、SiO₂含量6~8%。

6.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（5）中，所述含碳球团干燥是经链篦机干燥，具体采用从蓄热式换热器排出的温度为300~400℃的烟气作为热源进行干燥，物料干燥后排出的150~180℃烟气经除尘系统净化后，由抽烟机加压排放。

7.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（5）中，所述含碳球团经链篦机干燥后输送至转底炉，由布料器均匀将其铺设到转底炉的炉底上，铺设厚度控制为60~70mm。

8.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（5）中，所述转底炉排出900~1000℃的烟气进入到蓄热式换热器中，置换出850~900℃的高温热风，含碳球团还原过程中产生的高温可燃气体与从蓄热式换热器产出的高温热风进行混合后燃烧，产生的热量可供转底炉的热需求。

9.根据权利要求1所述一种含铁赤泥煤基直接还原工艺，其特征在于：步骤（6）中，所述铁粉经铁粉冷压装置后可产出铁粉产品；所述高铝尾矿再经强碱浸出装置，可生产出氧化铝产品，同时抛除尾矿。

10.一种含铁赤泥煤基直接还原系统，包括依次连接的混料机、造球机、链篦机、氢冶金转底炉、无氧冷却装置、干式磨矿机和干式磁选机；所述混料机还连接有干式磨矿机和干式磨煤机，所述干式磨矿机和干式磨煤机分别与赤泥干燥机和煤干燥机连接；所述氢冶金转底炉还连接有为氢冶金转底炉提供高温热风的蓄热式换热器，所述蓄热式换热器连接有鼓风机，所述蓄热式换热器与链篦机、赤泥干燥机、煤干燥机连接；所述链篦机、赤泥干燥机、煤干燥机连接除尘系统，所述除尘系统连接抽烟机；所述干式磁选机连接有铁粉冷压装置、强碱浸出装置。