一种赤矿分级-分选-协同矿相转化系统及其工艺方法

申请号 CN202311759322.X 申请日 2023-12-20 公开(公告)号 CN117680272A 公开(公告)日 2024-03-12
申请人 上海逢石科技有限公司; 发明人 张五志; 于海蛟; 杜鹏;
摘要 本 发明 涉及一种赤 铁 矿分级‑分选‑协同矿相转化系统及其工艺方法,属于矿物加工技术领域。本发明中赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,采用预先分级‑分质分选与矿相转化相结合的方式,实现了物料的“优质优用”;采用该系统的工艺方法通过对赤铁矿预先分级,筛下产品 破碎 后进行 磁选 ,获得铁品位大于67%、SiO2含量低于1.50%的优质铁精矿产品;筛上产品经细破后与筛下产品选别 尾矿 合并,再经高温 焙烧 和矿相转化,然后进行磨矿‑磁选,获得铁品位大于68%、SiO2含量低于2.50%的高品位铁精矿产品,实现 矿石 “优质优用”的资源综合利用;可处理赤铁矿石的铁品位为60%~65%,粒度>10mm。
权利要求

1.一种赤矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,包括原料料仓(1),高频振动筛(2),颚式破碎机(3),高压辊磨机,调浆池,弱磁磁选机,过滤装置,物料储存装置,矿浆浓缩池(9),强磁磁选机(10),皮带输送机(16),螺旋给料器(17),文丘里干燥器(18),旋分离器,矿相转化炉(20),还原反应器(22),布袋除尘器(31),粉尘收集装置(32),空压机(33),负压风机(34),烟囱(35);
所述的高频振动筛(2)的进料口通过皮带与原料料仓(1)的出料口连通,所述高频振动筛(2)的筛上产品通过皮带与鄂式破碎机(3)的进料口连通,破碎后的产品通过皮带与第二高压辊磨机(14)的进料口连通,所述第二高压辊磨机(14)的出料口通过皮带与第三物料储存装置(15)的进料口连通,所述高频振动筛的筛下产品通过皮带与第一高压辊磨机(4)的进料口连通,第一高压辊磨机(4)的出料口通过皮带与第一调浆池(5)的进料口连通,所述第一调浆池(5)的出料口通过管道与第一弱磁磁选机(6)的进料口连通;
所述旋风分离器包括第一旋风分离器(19)、第二旋风分离器(21)和第三旋风分离器(30)。
2.根据权利要求1所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,所述第一弱磁磁选机(6)的精矿端出料口通过管道与第一过滤装置(7)的进料口连通,第一过滤装置(7)的出料口通过皮带与第一物料储存装置(8)的进料口连通;所述第一弱磁磁选机(6)的尾矿端出料口通过管道与矿浆浓缩池(9)的进料口连通,所述矿浆浓缩池(9)的出料口通过管道与强磁磁选机(10)的进料口连通。
3.根据权利要求1所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,所述强磁磁选机(10)的精矿端出料口通过管道与第二过滤装置(11)的进料口连通,第二过滤装置(11)的出料口通过皮带与第二物料储存装置(12)的进料口连通;强磁磁选机(10)的尾矿端出料口通过管道与第三过滤装置(13)的进料口连通,第三过滤装置(13)的出料口通过皮带与第三物料储存装置(15)的进料口连通;所述的第三物料储存装置(15)的出料口通过皮带输送机(16)与螺旋给料器(17)的进料口连通,螺旋给料器(17)的出料口通过管道与文丘里干燥器(18)的进料口连通。
4.根据权利要求1所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,所述文丘里干燥器(18)的出料口通过管道与第三旋风分离器(30)的进料口连通,第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道与布袋除尘器(31)的进料口连通;文丘里干燥器(18)的下部进料口通过管道与第一旋风分离器(19)的上部出料口连通,第一旋风分离器(19)的进料口通过管道与第三旋风分离器(30)的下部出料口连通,第一旋风分离器(19)的下部出料口通过管道与矿相转化炉(20)的中部进料口连通。
5.根据权利要求1所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,所述的矿相转化炉(20)的下部进料口通过管道与冷却装置(23)的上部出料口连通,矿相转化炉(20)的出料口通过管道与第二旋风分离器(21)的上部进料口连通,第二旋风分离器(21)的下部进料口通过管道与粉尘收集装置(32)的出料口连通,粉尘收集装置(32)的进气口通过管道与空压机(33)连通,第二旋风分离器(21)的下部出料口通过管道与还原反应器(22)的进料口连通,还原反应器(22)的出料口通过管道与冷却装置(23)的进料口连通,冷却装置(23)的下部出料口通过管道与第二调浆池(24)的进料口连通,第二调浆池(24)的出料口通过管道与第二弱磁磁选机(25)的进料口连通。
6.根据权利要求5所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,所述的第二弱磁磁选机(25)的精矿端出料口通过管道与第四过滤装置(26)的进料口连通,第四过滤装置(26)的出料口通过皮带与第四物料储存装置(27)的进料口连通;第二弱磁磁选机(25)的尾矿端出料口通过管道与第五过滤装置(28)的进料口连通,第五过滤装置(28)的出料口通过皮带与第五物料储存装置(29)的进料口连通。
7.根据权利要求1所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,所述的负压风机(34)的进气口通过管道与布袋除尘器(31)的出气口连通,负压风机(34)的出气口通过管道与烟囱(35)连通。
8.根据权利要求7所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,其特征在于,所述文丘里干燥器(18)、矿相转化炉(20)、第一旋风分离器(19)、第二旋风分离器(21)、第三旋风分离器(30)、还原反应器(22)和布袋除尘器(31)内部均设有热电偶测温装置和压传感器装置,可通过电脑实时监测及记录各测温点的温度和各测压点的压力。
9.一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统的工艺方法,采用权利要求1‑8任一项所述的赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,按以下步骤进行:
步骤1、一定粒度(粒度>10mm)的赤铁矿石进入原料料仓(1),原料料仓(1)中的物料经出料口通过皮带进入高频振动筛(2),高频振动筛的筛上产品通过皮带经颚式破碎机(3)破碎后进入第二高压辊磨机(14)磨至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入第三物料储存装置(15),振动筛的筛下产品通过皮带进入第一高压辊磨机(4)将物料破碎至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入第一调浆池(5),调配好的矿浆通过管道进入第一弱磁磁选机(6)中;
步骤2、第一弱磁磁选机(6)的精矿通过管道进入第一过滤装置(7)中进行脱,脱水后的物料通过皮带输送进入第一物料储存装置(8),第一弱磁磁选机(6)的尾矿通过管道进入矿浆浓缩池(9),浓缩后的物料通过管道进入强磁磁选机(10)中;
步骤3、强磁磁选机(10)的精矿通过管道进入第二过滤装置(11)进行脱水,脱水后的物料通过皮带输送进入第二物料储存装置(12),强磁磁选机(10)的尾矿通过管道进入第三过滤装置(13)进行脱水,脱水后的物料通过皮带进入第三物料储存装置(15)中;
步骤4、第三物料储存装置(15)中的两种物料混合后通过皮带输送机(16)进入螺旋给料器(17),螺旋给料器(17)中的物料通过管道进入文丘里干燥器(18);
步骤5、文丘里干燥器(18)通过热气将物料烘干并打散,物料与气体进行热交换,物料被烘干并加热至100~200℃,气体被冷却至150~300℃,气料通过管道进入第三旋风分离器(30),气体从第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道排出进入布袋除尘器(31),物料从第三旋风分离器(30)的下部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),在第一旋风分离器(19)内产品与第二旋风分离器(21)给入的高温烟气进行热交换,经热交换后,物料被预热至200~300℃,空气冷却至400~500℃;冷却后的烟气从第一旋风分离器(19)的上部出料口通过管道进入文丘里干燥器(18),预热后的物料从第一旋风分离器(19)的下部出料口通过管道进入矿相转化炉(20),向炉内通入天然气及空气并点燃,稳定炉内温度在800~
900℃;
步骤6、物料与气体气料经矿相转化炉(20)加热后通过管道进入第二旋风分离器(21),高温烟气从第二旋风分离器(21)上部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),高温物料从第二旋风分离器(21)下部出料口进入还原反应器(22),进入还原反应器(22)的物料与还原性气体进行还原反应,其中还原温度为480~540℃,还原性气体为氢气或一,还原气浓度为20%~40%,反应时间15~30min;还原反应完成后,气料通过管道进入冷却装置(23),残留部分还原性气体的烟气从冷却装置(23)上部出料口进入矿相转化炉(20)作为燃烧气体,产品从冷却装置(23)下部出料口通过管道进入第二调浆池(24),调配好的矿浆从第二调浆池(24)出料口通过管道进入第二弱磁磁选机(25);
步骤7、第二弱磁磁选机(25)的精矿通过管道进入第四过滤装置(26)进行脱水,脱水后的物料通过皮带输送进入第四物料储存装置(27),第二弱磁磁选机(25)的尾矿通过管道进入第五过滤装置(28)进行脱水,脱水后的物料通过管道进入第五物料储存装置(29)中;
步骤8、从布袋除尘器(31)出料口排出的物料通过管道进入粉尘收集装置(32),与空压机(33)产生的空气混合后通过管道进入第二旋风分离器(21),清洁后的气体从布袋除尘器(31)出气口通过管道进入负压风机(34),从负压风机(34)出气口通过管道经囱(35)排入大气。

说明书全文

一种赤矿分级‑分选‑协同矿相转化系统及其工艺方法

技术领域

[0001] 本发明属于矿物加工技术领域,具体涉及一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统及其工艺方法。

背景技术

[0002] 改变中国铁资源来源构成,从根本上解决铁产业链资源短板问题,进而降低铁矿石对外依存度。铁矿石是不可再生的矿产资源,铁矿石储量直接决定了铁矿采选企业的可持续发展能。我国虽然是铁矿石储备大国,但一方面矿石品位较低、分布不均、开采难度大,另一方面又存在经济快速发展的下游需求,由此造成国内铁矿石供求不平衡,较依赖澳大利亚和巴西进口的高品位铁矿石。
[0003] 钢铁行业将面临结构性调整,高品位的铁矿石也将成为行业的主流。传统技术处理一些品位较高的铁矿石,由于该技术存在指标不稳定及回收率不高等问题,导致物料无法得到高效利用,导致高品位铁矿资源出现不同程度的浪费,损失的尾矿中的铁矿物主要为弱磁性铁矿物。
[0004] 矿相转化技术可精准控制铁矿物物相转化程度,使得物料中的弱磁性铁矿物转化为强磁性铁矿物,然后采用传统磁选工艺,得到指标较好的铁精矿产品。将传统选矿技术与矿相转化技术进行协同有机结合形成“赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统”,可实现高品位铁矿资源的高效回收利用

发明内容

[0005] 本发明针对现有高品位赤铁矿石在高效利用上存在的问题,本发明提供一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统及其工艺方法,目的是通过对赤铁矿预先分级,筛下产品破碎后进行磁选,获得铁品位大于67%、SiO2含量低于1.50%的优质铁精矿产品;筛上产品经细破后与筛下产品选别尾矿合并,再经高温焙烧和悬浮态氢基还原,然后进行磨矿‑磁选,获得铁品位大于68%、SiO2含量低于2.50%的高品位铁精矿产品,实现矿石“优质优用”的资源综合利用;可处理赤铁矿石的铁品位为60%~65%,粒度>10mm。
[0006] 一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,包括原料料仓(1),高频振动筛(2),颚式破碎机(3),高压辊磨机,调浆池,弱磁磁选机,过滤装置,物料储存装置,矿浆浓缩池(9),强磁磁选机(10),皮带输送机(16),螺旋给料器(17),文丘里干燥器(18),旋分离器,矿相转化炉(20),还原反应器(21),布袋除尘器(31),粉尘收集装置(32),空压机(33),负压风机(34),烟囱(35);
[0007] 所述的高频振动筛(2)的进料口通过皮带与原料料仓(1)的出料口连通,所述高频振动筛(2)的筛上产品通过皮带与鄂式破碎机(3)的进料口连通,破碎后的产品通过皮带与第二高压辊磨机(14)的进料口连通,所述第二高压辊磨机(14)的出料口通过皮带与第三物料储存装置(15)的进料口连通,所述高频振动筛的筛下产品通过皮带与第一高压辊磨机(4)的进料口连通,第一高压辊磨机(4)的出料口通过皮带与第一调浆池(5)的进料口连通,所述第一调浆池(5)的出料口通过管道与第一弱磁磁选机(6)的进料口连通。
[0008] 所述第一弱磁磁选机(6)的精矿端出料口通过管道与第一过滤装置(7)的进料口连通,第一过滤装置(7)的出料口通过皮带与第一物料储存装置(8)的进料口连通;所述第一弱磁磁选机(6)的尾矿端出料口通过管道与矿浆浓缩池(9)的进料口连通,所述矿浆浓缩池(9)的出料口通过管道与强磁磁选机(10)的进料口连通。
[0009] 所述强磁磁选机(10)的精矿端出料口通过管道与第二过滤装置(11)的进料口连通,第二过滤装置(11)的出料口通过皮带与第二物料储存装置(12)的进料口连通;强磁磁选机(10)的尾矿端出料口通过管道与第三过滤装置(13)的进料口连通,第三过滤装置(13)的出料口通过皮带与第三物料储存装置(15)的进料口连通;所述的第三物料储存装置(15)的出料口通过皮带输送机(16)与螺旋给料器(17)的进料口连通,螺旋给料器(17)的出料口通过管道与文丘里干燥器(18)的进料口连通。
[0010] 所述文丘里干燥器(18)的出料口通过管道与第三旋风分离器(30)的进料口连通,第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道与布袋除尘器(31)的进料口连通;文丘里干燥器(18)的下部进料口通过管道与第一旋风分离器(19)的上部出料口连通,第一旋风分离器(19)的进料口通过管道与第三旋风分离器(30)的下部出料口连通,第一旋风分离器(19)的下部出料口通过管道与矿相转化炉(20)的中部进料口连通。
[0011] 所述的矿相转化炉(20)的下部进料口通过管道与冷却装置(23)的上部出料口连通,矿相转化炉(20)的出料口通过管道与第二旋风分离器(21)的上部进料口连通,第二旋风分离器(21)的下部进料口通过管道与粉尘收集装置(32)的出料口连通,粉尘收集装置(32)的进气口通过管道与空压机(33)连通,第二旋风分离器(21)的下部出料口通过管道与还原反应器(22)的进料口连通,还原反应器(22)的出料口通过管道与冷却装置(23)的进料口连通,冷却装置(23)的下部出料口通过管道与第二调浆池(24)的进料口连通,第二调浆池(24)的出料口通过管道与第二弱磁磁选机(25)的进料口连通。
[0012] 所述的第二弱磁磁选机(25)的精矿端出料口通过管道与第四过滤装置(26)的进料口连通,第四过滤装置(26)的出料口通过皮带与第四物料储存装置(27)的进料口连通;第二弱磁磁选机(25)的尾矿端出料口通过管道与第五过滤装置(28)的进料口连通,第五过滤装置(28)的出料口通过皮带与第五物料储存装置(29)的进料口连通。
[0013] 所述的负压风机(34)的进气口通过管道与布袋除尘器(31)的出气口连通,负压风机(34)的出气口通过管道与烟囱(35)连通。
[0014] 所述文丘里干燥器(18)、矿相转化炉(20)、第一旋风分离器(19)、第二旋风分离器(21)、第三旋风分离器(30)、还原反应器(22)和布袋除尘器(31)内部均设有热电偶测温装置和压力传感器装置,可通过电脑实时监测及记录各测温点的温度和各测压点的压力。
[0015] 一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统的工艺方法,按以下步骤进行:
[0016] 步骤1、一定粒度(粒度>10mm)的赤铁矿石进入原料料仓(1),原料料仓(1)中的物料经出料口通过皮带进入高频振动筛(2),高频振动筛的筛上产品通过皮带经颚式破碎机(3)破碎后进入第二高压辊磨机(14)磨至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入第三物料储存装置(15),振动筛的筛下产品通过皮带进入第一高压辊磨机(4)将物料破碎至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入第一调浆池(5),调配好的矿浆通过管道进入第一弱磁磁选机(6)中;
[0017] 步骤2、第一弱磁磁选机(6)的精矿通过管道进入第一过滤装置(7)中进行脱,脱水后的物料通过皮带输送进入第一物料储存装置(8),第一弱磁磁选机(6)的尾矿通过管道进入矿浆浓缩池(9),浓缩后的物料通过管道进入强磁磁选机(10)中;
[0018] 步骤3、强磁磁选机(10)的精矿通过管道进入第二过滤装置(11)进行脱水,脱水后的物料通过皮带输送进入第二物料储存装置(12),强磁磁选机(10)的尾矿通过管道进入第三过滤装置(13)进行脱水,脱水后的物料通过皮带进入第三物料储存装置(15)中;
[0019] 步骤4、第三物料储存装置(15)中的两种物料混合后通过皮带输送机(16)进入螺旋给料器(17),螺旋给料器(17)中的物料通过管道进入文丘里干燥器(18);
[0020] 步骤5、文丘里干燥器(18)通过热气将物料烘干并打散,物料与气体进行热交换,物料被烘干并加热至100~200℃,气体被冷却至150~300℃,气料通过管道进入第三旋风分离器(30),气体从第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道排出进入布袋除尘器(31),物料从第三旋风分离器(30)的下部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),在第一旋风分离器(19)内产品与第二旋风分离器(21)给入的高温烟气进行热交换,经热交换后,物料被预热至200~300℃,空气冷却至400~500℃;冷却后的烟气从第一旋风分离器(19)的上部出料口通过管道进入文丘里干燥器(18),预热后的物料从第一旋风分离器(19)的下部出料口通过管道进入矿相转化炉(20),向炉内通入天然气及空气并点燃,稳定炉内温度在800~900℃;
[0021] 步骤6、物料与气体气料经矿相转化炉(20)加热后通过管道进入第二旋风分离器(21),高温烟气从第二旋风分离器(21)上部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),高温物料从第二旋风分离器(21)下部出料口进入还原反应器(22),进入还原反应器(22)的物料与还原性气体进行还原反应,其中还原温度为480~540℃,还原性气体为氢气或一,还原气浓度为20%~40%,反应时间15~30min;还原反应完成后,气料通过管道进入冷却装置(23),残留部分还原性气体的烟气从冷却装置(23)上部出料口进入矿相转化炉(20)作为燃烧气体,产品从冷却装置(23)下部出料口通过管道进入第二调浆池(24),调配好的矿浆从第二调浆池(24)出料口通过管道进入第二弱磁磁选机(25);
[0022] 步骤7、第二弱磁磁选机(25)的精矿通过管道进入第四过滤装置(26)进行脱水,脱水后的物料通过皮带输送进入第四物料储存装置(27),第二弱磁磁选机(25)的尾矿通过管道进入第五过滤装置(28)进行脱水,脱水后的物料通过管道进入第五物料储存装置(29)中;
[0023] 步骤8、从布袋除尘器(31)出料口排出的物料通过管道进入粉尘收集装置(32),与空压机(33)产生的空气混合后通过管道进入第二旋风分离器(21),清洁后的气体从布袋除尘器(31)出气口通过管道进入负压风机(34),从负压风机(34)出气口通过管道经囱(35)排入大气。
[0024] 本发明与现有磁化焙烧及选别工艺相比,本发明采用预先分级‑分质分选与矿相转化相结合的方式,实现了物料的“优质优用”;品位较高的物料经过“预先分级‑分质分选”工艺处理后可获得品质较好的优质铁精矿,可作为直接还原铁的优质原料,该工艺另一个目的是剔除高品位矿粉减少入炉量和后续磁选的处理量;同时采用矿相转化工艺处理尾矿,实现了难选铁矿的高效利用,获得了较高指标的铁精矿,可作为烧结球团等作业的高品位原料。附图说明
[0025] 图1为本发明一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统结构示意图;
[0026] 图中,1、原料料仓;2、高频振动筛;3、颚式破碎机;4、第一高压辊磨机;5、第一调浆池;6、第一弱磁磁选机;7、第一过滤装置;8、第一物料储存装置;9、矿浆浓缩池;10、强磁磁选机;11、第二过滤装置;12、第二物料储存装置;13、第三过滤装置;14、第二高压辊磨机;15、第三物料储存装置;16、皮带输送机;17、螺旋给料器;18、文丘里干燥器;19、第一旋风分离器;20、矿相转化炉;21、第二旋风分离器;22、还原反应器;23、冷却装置;24、第二调浆池;
25、第二弱磁磁选机;26、第四过滤装置;27、第四物料储存装置;28、第五过滤装置;29、第五物料储存装置;30、第三旋风分离器;31、布袋除尘器;32、粉尘收集装置;33、空压机;34、负压风机;35、烟囱。

具体实施方式

[0027] 本项发明赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统及其工艺方法完全按照前述发明内容中所描述的结构和流程进行实施建造,结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0028] 一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统,如图1所示,包括原料料仓(1),高频振动筛(2),颚式破碎机(3),高压辊磨机,调浆池,弱磁磁选机,过滤装置,物料储存装置,矿浆浓缩池(9),强磁磁选机(10),皮带输送机(16),螺旋给料器(17),文丘里干燥器(18),旋风分离器,矿相转化炉(20),还原反应器(22),布袋除尘器(31),粉尘收集装置(32),空压机(33),负压风机(34),烟囱(35);
[0029] 所述的高频振动筛(2)的进料口通过皮带与原料料仓(1)的出料口连通,所述高频振动筛(2)的筛上产品通过皮带与鄂式破碎机(3)的进料口连通,破碎后的产品通过皮带与第二高压辊磨机(14)的进料口连通,所述第二高压辊磨机(14)的出料口通过皮带与第三物料储存装置(15)的进料口连通,所述高频振动筛的筛下产品通过皮带与第一高压辊磨机(4)的进料口连通,第一高压辊磨机(4)的出料口通过皮带与第一调浆池(5)的进料口连通,所述第一调浆池(5)的出料口通过管道与第一弱磁磁选机(6)的进料口连通;
[0030] 所述旋风分离器包括第一旋风分离器(19)、第二旋风分离器(21)和第三旋风分离器(30)。
[0031] 所述第一弱磁磁选机(6)的精矿端出料口通过管道与第一过滤装置(7)的进料口连通,第一过滤装置(7)的出料口通过皮带与第一物料储存装置(8)的进料口连通;所述第一弱磁磁选机(6)的尾矿端出料口通过管道与矿浆浓缩池(9)的进料口连通,所述矿浆浓缩池(9)的出料口通过管道与强磁磁选机(10)的进料口连通。
[0032] 所述强磁磁选机(10)的精矿端出料口通过管道与第二过滤装置(11)的进料口连通,第二过滤装置(11)的出料口通过皮带与第二物料储存装置(12)的进料口连通;强磁磁选机(10)的尾矿端出料口通过管道与第三过滤装置(13)的进料口连通,第三过滤装置(13)的出料口通过皮带与第三物料储存装置(15)的进料口连通;所述的第三物料储存装置(15)的出料口通过皮带输送机(16)与螺旋给料器(17)的进料口连通,螺旋给料器(17)的出料口通过管道与文丘里干燥器(18)的进料口连通。
[0033] 所述文丘里干燥器(18)的出料口通过管道与第三旋风分离器(30)的进料口连通,第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道与布袋除尘器(31)的进料口连通;文丘里干燥器(18)的下部进料口通过管道与第一旋风分离器(19)的上部出料口连通,第一旋风分离器(19)的进料口通过管道与第三旋风分离器(30)的下部出料口连通,第一旋风分离器(19)的下部出料口通过管道与矿相转化炉(20)的中部进料口连通。
[0034] 所述的矿相转化炉(20)的下部进料口通过管道与冷却装置(23)的上部出料口连通,矿相转化炉(20)的出料口通过管道与第二旋风分离器(21)的上部进料口连通,第二旋风分离器(21)的下部进料口通过管道与粉尘收集装置(32)的出料口连通,粉尘收集装置(32)的进气口通过管道与空压机(33)连通,第二旋风分离器(21)的下部出料口通过管道与还原反应器(22)的进料口连通,还原反应器(22)的出料口通过管道与冷却装置(23)的进料口连通,冷却装置(23)的下部出料口通过管道与第二调浆池(24)的进料口连通,第二调浆池(24)的出料口通过管道与第二弱磁磁选机(25)的进料口连通。
[0035] 所述的第二弱磁磁选机(25)的精矿端出料口通过管道与第四过滤装置(26)的进料口连通,第四过滤装置(26)的出料口通过皮带与第四物料储存装置(27)的进料口连通;第二弱磁磁选机(25)的尾矿端出料口通过管道与第五过滤装置(28)的进料口连通,第五过滤装置(28)的出料口通过皮带与第五物料储存装置(29)的进料口连通。
[0036] 所述的负压风机(34)的进气口通过管道与布袋除尘器(31)的出气口连通,负压风机(34)的出气口通过管道与烟囱(35)连通。
[0037] 所述文丘里干燥器(18)、矿相转化炉(20)、第一旋风分离器(19)、第二旋风分离器(21)、第三旋风分离器(30)、还原反应器(22)和布袋除尘器(31)内部均设有热电偶测温装置和压力传感器装置,可通过电脑实时监测及记录各测温点的温度和各测压点的压力。
[0038] 实施例1
[0039] 一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统的工艺方法,本实施例中的铁矿石原料主要化学成TFe品位63.55%,SiO2含量3.44%,Al2O3含量1.28%,CaO含量0.70%,MgO含量0.10%,P含量0.11%,按以下步骤进行:
[0040] 将粒度为0~12mm的赤铁矿石给入原料料仓(1),物料经出料口通过皮带进入高频振动筛(2),筛孔尺寸为6mm,获得的筛上产品通过皮带经颚式破碎机(3)破碎后进入第二高压辊磨机(14)将物料破碎至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入物料储存装置(15),获得的筛下产品通过皮带进入第一高压辊磨机(4)将物料破碎至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入第一调浆池(5),矿浆浓度为30%,调配好的矿浆通过管道进入第一弱磁磁选机(6),磁场强度为0.2T。弱磁精矿通过管道进入第一过滤装置(7)进行脱水,脱水后的弱磁精矿通过皮带输送进入第一物料储存装置(8),弱磁尾矿通过管道进入矿浆浓缩池(9),矿浆浓度浓缩至30%。浓缩后的物料通过管道进入强磁磁选机(10),磁场强度为0.6T,强磁精矿通过管道进入第二过滤装置(11)进行脱水,脱水后的强磁精矿通过皮带输送进入第二物料储存装置(12),与第一物料储存装置(8)的弱磁精矿合并作为优质铁精矿产品,该产品产率为34.42%,TFe品位为67.57%,铁的回收率为36.60%,SiO2含量为1.40%,Al2O3含量为
0.40%,P含量为0.031%。强磁磁选机(10)的尾矿通过管道进入第三过滤装置(13)进行脱水,脱水后的物料通过皮带进入第三物料储存装置(15),第三物料储存装置(15)中的两种物料混合后通过皮带输送机(16)进入螺旋给料器(17),螺旋给料器(17)中的物料通过管道进入文丘里干燥器(18)。文丘里干燥器(18)通过热气将物料烘干并打散,物料与气体进行热交换,物料被烘干并加热至150℃,气体被冷却至250℃,气料通过管道进入第三旋风分离器(30),烟气从第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道排出进入布袋除尘器(31),物料从第三旋风分离器(30)的下部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),在第一旋风分离器(19)内产品与第二旋风分离器(21)给入的高温烟气进行热交换,经热交换后,物料被预热至270℃,空气冷却至450℃。冷却后的烟气从第一旋风分离器(19)的上部出料口通过管道进入文丘里干燥器(18),预热后的物料从第一旋风分离器(19)的下部出料口通过管道进入矿相转化炉(20),向炉内通入天然气及空气并点燃,稳定炉内温度在900℃;气料经矿相转化炉(20)加热后通过管道进入第二旋风分离器(21),高温烟气上部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),高温物料从下部出料口进入还原反应器(22),高温物料与还原性气体进行还原反应,其中还原性气体为氢气,还原气浓度为25%,反应时间25min。还原反应完成后,气料通过管道进入冷却装置(23),残留部分还原性气体的烟气从冷却装置(23)上部出料口进入矿相转化炉(20)作为燃烧气体,产品从冷却装置(23)下部出料口通过管道进入第二调浆池(24),矿浆浓度为30%,调配好的矿浆从第二调浆池(24)出料口通过管道进入第二弱磁磁选机(25);弱磁精矿通过管道进入第四过滤装置(26)进行脱水,脱水后的弱磁精矿作为高品位铁精矿通过皮带输送进入第四物料储存装置(27),高品位铁精矿产品产率为56.74%,TFe品位为68.15%,铁的回收率为60.85%,SiO2含量为2.10%,Al2O3含量为
1.17%,P含量为0.070%。第二弱磁磁选机(25)的尾矿通过管道进入第五过滤装置(28)进行脱水,脱水后的弱磁尾矿作为最终尾矿通过管道进入第五物料储存装置(29)中;烟气从第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道排出进入布袋除尘器(31),物料从布袋除尘器(31)出料口通过管道进入粉尘收集装置(32),与空压机(33)产生的空气混合后通过管道进入第二旋风分离器(21),清洁后的气体从布袋除尘器(31)出气口通过管道进入负压风机(34),从负压风机(34)出气口通过管道经囱(35)排入大气。
[0041] 实施例2
[0042] 一种赤铁矿分级‑分选‑协同矿相转化系统的工艺方法,本实施例中的铁矿石原料主要化学成TFe品位61.43%,SiO2含量3.57%,Al2O3含量1.41%,CaO含量0.81%,MgO含量0.30%,P含量0.19%,按以下步骤进行:
[0043] 将粒度为0~10mm的赤铁矿石给入原料料仓(1),物料经出料口通过皮带经颚式破碎机(3)破碎后进入高频振动筛(2),筛孔尺寸为5mm,获得的筛上产品通过皮带进入第二高压辊磨机(14)将物料破碎至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入第三物料储存装置(15),获得的筛下产品通过皮带进入第一高压辊磨机(4)将物料破碎至‑1mm,磨细后的物料通过皮带进入第一调浆池(5),矿浆浓度为30%,调配好的矿浆通过管道进入第一弱磁磁选机(6),磁场强度为0.2T。弱磁精矿通过管道进入第一过滤装置(7)进行脱水,脱水后的弱磁精矿通过皮带输送进入第一物料储存装置(8),弱磁尾矿通过管道进入矿浆浓缩池(9),矿浆浓度浓缩至30%。浓缩后的物料通过管道进入强磁磁选机(10),磁场强度为0.5T,强磁精矿通过管道进入第二过滤装置(11)进行脱水,脱水后的强磁精矿通过皮带输送进入第二物料储存装置(12),与第一物料储存装置(8)的弱磁精矿合并作为优质铁精矿产品,该产品产率为29.07%,TFe品位为67.06%,铁的回收率为31.74%,SiO2含量为1.39%,Al2O3含量为
0.37%,P含量为0.032%。强磁磁选机(10)的尾矿通过管道进入第三过滤装置(13)进行脱水,脱水后的物料通过皮带进入第三物料储存装置(15),第三物料储存装置(15)中的两种物料混合后通过皮带输送机(16)进入螺旋给料器(17),螺旋给料器(17)中的物料通过管道进入文丘里干燥器(18)。文丘里干燥器(18)通过热气将物料烘干并打散,物料与气体进行热交换,物料被烘干并加热至130℃,气体被冷却至270℃,气料通过管道进入第三旋风分离器(30),烟气从第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道排出进入布袋除尘器(31),物料从第三旋风分离器(30)的下部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),在第一旋风分离器(19)内产品与第二旋风分离器(21)给入的高温烟气进行热交换,经热交换后,物料被预热至250℃,空气冷却至470℃。冷却后的烟气从第一旋风分离器(19)的上部出料口通过管道进入文丘里干燥器(18),预热后的物料从第一旋风分离器(19)的下部出料口通过管道进入矿相转化炉(20),向炉内通入天然气及空气并点燃,稳定炉内温度在880℃;气料经矿相转化炉(20)加热后通过管道进入第二旋风分离器(21),高温烟气上部出料口通过管道进入第一旋风分离器(19),高温物料从下部出料口进入还原反应器(22),高温物料与还原性气体进行还原反应,其中还原性气体为氢气,还原气浓度为20%,反应时间30min。还原反应完成后,气料通过管道进入冷却装置(23),残留部分还原性气体的烟气从冷却装置(23)上部出料口进入矿相转化炉(20)作为燃烧气体,产品从冷却装置(23)下部出料口通过管道进入第二调浆池(24),矿浆浓度为30%,调配好的矿浆从第二调浆池(24)出料口通过管道进入第二弱磁磁选机(25);弱磁精矿通过管道进入第四过滤装置(26)进行脱水,脱水后的弱磁精矿作为高品位铁精矿通过皮带输送进入第四物料储存装置(27),高品位铁精矿产品产率为59.21%,TFe品位为67.95%,铁的回收率为65.49%,SiO2含量为2.07%,Al2O3含量为
1.21%,P含量为0.074%。第二弱磁磁选机(25)的尾矿通过管道进入第五过滤装置(28)进行脱水,脱水后的弱磁尾矿作为最终尾矿通过管道进入第五物料储存装置(29)中;烟气从第三旋风分离器(30)的上部出料口通过管道排出进入布袋除尘器(31),物料从布袋除尘器(31)出料口通过管道进入粉尘收集装置(32),与空压机(33)产生的空气混合后通过管道进入第二旋风分离器(21),清洁后的气体从布袋除尘器(31)出气口通过管道进入负压风机(34),从负压风机(34)出气口通过管道经囱(35)排入大气。
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