[发明专利]一种含铁锰矿的悬浮焙烧综合利用系统及方法

摘要

一种含铁锰矿的悬浮焙烧综合利用系统及方法，系统包括给料仓(1)、旋风分离器(11)、悬浮焙烧蓄热器(3)、燃烧器(4)、悬浮焙烧氧化器(5)、还原器(6)、冷却器(7)和磁选机(8)；方法为：(1)将含铁锰矿破碎置于给料仓中；(2)通过螺旋给料机传输到旋风分离器内，底部的物料进入悬浮焙烧蓄热器；(3)向燃烧器通入空气和煤气，使悬浮焙烧蓄热器内的物料保持过氧燃烧；(4)启动罗茨鼓风机，被预热的物料进入悬浮焙烧氧化器；(5)被氧化后进入还原器发生还原反应；(6)被还原后进入冷却器换热，进入磁选机。本发明具有传热传质效率高，余热可回收，处理能力大，适合大规模工业生产等优点。

主权项

1.一种含铁锰矿的悬浮焙烧综合利用方法，采用含铁锰矿的悬浮焙烧综合利用系统，该系统包括给料仓（1）、旋风分离器（11）、悬浮焙烧蓄热器（3）、燃烧器（4）、悬浮焙烧氧化器（5）、还原器（6）、冷却器（7）和磁选机（8）； 给料仓（1）的出料口与螺旋给料器（2）的进口连通，螺旋给料器（2）的出口通过管道与旋风分离器（11）上方的进料口连通，旋风分离器（11）底部的出料口与悬浮焙烧蓄热器（3）下方的进料口连通，悬浮焙烧蓄热器（3）上方的出料口通过管道与悬浮焙烧氧化器（5）上方的进料口连通，悬浮焙烧氧化器（5）底部的出料口与还原器（6）的进料口连通，还原器（6）的出料口与冷却器（7）的进料口连通；冷却器（7）的出料口与磁选机（8）的进料口连通；悬浮焙烧蓄热器（3）底部的进气口与燃烧器（4）顶部的出气口连通，燃烧器（4）底部的进气口与冷却器（7）顶部的出气口连通；悬浮焙烧氧化器（5）顶部的出气口通过管道与旋风分离器（11）的进料口连通，旋风分离器（11）顶部的出气口与布袋除尘器（12）的进气口连通，布袋除尘器（12）底部的出料口与灰斗（13）连通，布袋除尘器（12）顶部的出气口与罗茨鼓风机（14）的进口连通；其中还原器（6）的外壳（6‑1）内设有上隔板（6‑2）、布风板（6‑3）和下隔板（6‑4）；上隔板（6‑2）垂直放置，其顶边和两个侧边与外壳（6‑1）连接在一起；布风板（6‑3）位于上隔板（6‑2）下方且水平放置；下隔板（6‑4）的顶边与布风板（6‑3）连接在一起，其底边和两个侧边与外壳（6‑1）连接在一起；并且上隔板（6‑2）与下隔板（6‑4）位于同一个垂面上；上隔板（6‑2）的底边和布风板（6‑3）之间的间隙作为物料通道；上隔板（6‑2）将还原器（6）上部分隔为进料室和出料室，进料室和出料室通过物料通道连通，进料室顶端设有还原器进料口，出料室上部设有还原器出料口；下隔板（6‑4）和布风板（6‑3）将还原器（6）下部分隔为氮气室和炉煤气室，氮气室与进料室上下相对，炉煤气室与出料室上下相对；其特征在于方法按以下步骤进行：（1）将含铁锰矿破碎至粒度‑200目的部分占总重量的60%以上，制成矿粉，将矿粉置于给料仓中；（2）将给料仓中的矿粉放到螺旋给料机上，开启螺旋给料机，通过螺旋给料机将矿粉传输到旋风分离器内；矿粉经旋风分离后，底部的物料进入悬浮焙烧蓄热器内；（3）向燃烧器通入空气和煤气，通过燃烧器向悬浮焙烧蓄热器底部的进气口通入燃烧烟气，在过量空气条件下使悬浮焙烧蓄热器内的物料保持过氧燃烧，并使悬浮焙烧蓄热器内的固体物料处于悬浮状态，并控制物料温度在800~1200℃；（4）在启动罗茨鼓风机的状态下，布袋除尘器、旋风分离器、悬浮焙烧蓄热器、悬浮焙烧氧化器和还原器产生负压，悬浮焙烧蓄热器内被预热的固体物料进入悬浮焙烧氧化器内，控制悬浮焙烧氧化器内的固体物料温度在700~1000℃，停留时间5~30min；（5）悬浮焙烧氧化器内的固体物料被氧化后进入还原器，在还原器的进料室下降，并进入还原器的出料室，此时还原器内分别通入炉煤气和氮气，固体物料在炉煤气的作用下处于悬浮状态并且在出料室内的停留时间3~20min，控制物料温度为500~750℃，在此温度下发生还原反应；其中在出料室内的炉煤气与固体物料的比例按CO和H2的总量与Fe2O3的摩尔比为1:1~1.3；（6）还原器内的固体物料被还原后，进入冷却器，经换热冷却至300℃以下，然后进入磁选机，在磁场强度为800~3500Oe条件下磁选，磁选获得的铁精矿粉进入铁精矿收集器；所述的含铁锰矿的铁品位TFe为18~26%，其中按重量百分比含SiO2 34~38%，Mn18~22%，粒度5~200mm；获得的锰矿的锰品位40~60%，铁品位≤8%；所述的煤气为市购工业煤气；所述的炉煤气按体积百分比含H2≥35%，CO≥15%，O2≤0.5%；所述的铁精矿粉的铁品位为50~68%；铁的回收率为60~90%。