[发明专利]一种生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置及方法

说明书

本发明属于矿物还原技术领域，具体是一种生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置及方法。所述装置中，炉体内设热解管和热解还原管，热解还原管套设在热解管内；生物质预热管、热解管、热解引风机、竖直循环管、热解还原管、出料管、第一级旋风分离器、第二级旋风分离器、物料循环管与炉体的内部空间依次连通；生物质预热管内设生物质输送机构，生物质输送机构与生物质进料口连通；竖直循环管还与矿物输送机构的出口连通，矿物输送机构的进口与矿物加料口连通。本发明可充分利用生物质热解产物还原海底氧化锰矿物，根据矿物的性能调控热解还原氧化锰矿的环境参数。还原产物回收率高且进行分级，为后续加工工艺节约物料和时间成本。

技术领域

本发明属于深海氧化锰矿物还原技术领域，公开了一种生物质热解同步还原含锰铁矿物(尤其是深海氧化锰矿物)的装置及方法。

背景技术

伴随社会发展，由于化石资源的消耗以及环境的恶化，全世界均面临着能源危机和环境危机。因此，寻找一种可再生的、环境友好的新型代替能源至关重要。生物质就是一种取之不尽用之不竭的可再生资源，全球每年的生物质产量超过1000亿吨，即使可供能源开发利用的生物质不超过总量的1％，生物质能源也成为仅仅次于煤炭、石油与天然气的第四大消费能源，加强对生物质能源的利用可改善全球范围的能源危机。生物质热解技术通过热化学的方式将生物质转化为高品位的固体、液体和气体燃料。

在深海氧化锰矿物利用过程中还原技术应用广泛，但目前还原剂多采用煤、天然气、二氧化硫，未能将生物质热解和深海氧化锰矿石的还原结合起来，且现有焙烧还原装置和技术仍然存在热解产物利用不充分、能耗高、污染问题严重等问题，因此研究生物质热解同步还原深海氧化锰矿物的装置及方法的意义重大。

中国实用新型专利CN210394475U《一种锰矿石焙烧装置》公开了一种锰矿石焙烧装置，其结构包括支撑架、箱体、箱门、插块、U型锁件、插销、控制箱体、外接电源线、温度控制器、加热开关、焙烧室、碳化硅电热元件、搬运装置和支撑机构，通过上设置了搬运装置和支撑机构，解决了焙烧前后不便将矿石送进箱体内部深处，造成使用不便的问题，由手轮带动螺栓转动，使得第一横板不断靠近第二横板，使得X形伸缩架向上升起，直至升至最高出后，抓住拉杆，将放置台拉出焙烧室，放置台底部的滑块在底架上的滑槽内移动，同时滚轴在底架内滚动，将放置台拉出后，由顶板对放置台进行支撑，达到便于将矿石送进箱体内进行焙烧的有益效果。虽然该发明解决了焙烧前后不便将矿石送进箱体内部深处，造成使用不便的问题，但只是对焙烧装置做了微小的改进，只是简单的锰矿石焙烧装置，没有将焙烧和锰矿石的还原相结合，也没有在一个炉体内实现生物质的热解同时还原锰矿石，适用面比较窄，应用范围较小。

中国实用新型专利CN208733190U《一种有色金属矿产焙烧装置》公开了一种有色金属矿产焙烧装置，包括焙烧炉，所述焙烧炉上侧连接废气净化装置，所述焙烧炉右侧通过输气管连接供氧机构，所述焙烧炉的防护外壳内部镶嵌有保温板，所述保温板内部通过可拆分方式连接翻料器，所述翻料器由电机电性连接翻料辊，所述翻料辊的两端活动连接支撑板、且所述翻料辊由转动轴承构成，所述转动轴承上侧焊接有拨料板。该实用新型通过翻料器，利用电机带动翻料辊的转动轴承转动，转动轴承带动上侧的拨料板对金属矿产进行翻料处理，可以在翻料的过程中，提高金属矿产的焙烧效率，然后对拨料板的金属板表面设计为凹陷槽，便于提高拨料效率，然后通过内部的腔孔结构，利用内部的保温介质可以达到保温的目的。虽然该专利实现了焙烧过程全自动化，但有色金属矿焙烧产生的有害烟气和粉尘，需加装废气净化装置，且该专利只适合单纯的焙烧矿物，焙烧过程物料只是简单的机械翻动，焙烧效率低，矿物焙烧不完全，也没有实现热量的梯级利用，应用范围受到了一定的限制。