红土镍矿的尾矿炼铁装置及工艺方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202311636656.8 | 申请日 | 2023-12-01 | 公开(公告)号 | CN117887914A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 北京首钢国际工程技术有限公司; | 发明人 | 胡长松; 张全申; 张卫华; 袁佳; 李贺; 白明月; | ||||
| 摘要 | 本公开涉及红土镍矿 尾矿 回收利用 技术领域，尤其涉及一种红土镍矿的尾矿炼 铁 装置及工艺方法。本公开提供了一种红土镍矿的尾矿炼铁装置，包括原料准备系统、配混系统、造球系统和链‑回‑环系统，原料准备系统能够处理尾矿的 水 分到预设范围内并 破碎 控水后的尾矿进入配混系统进行混合料的产出；混合料进入造球系统产出生球，生球进入链‑回‑环系统将所述生球内的铁矿还原成海绵铁和将球团矿内 硫酸 根还原成SO2排出并冷却，然后HISMELT炼铁系统进行炼铁。通过 实施例 本公开的技术方案，能够充分利用红土镍矿湿法提镍后尾矿炼铁，对红土镍矿湿法提镍后尾矿进行回收再利用，提高经济价值，减少环境污染。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种红土镍矿的尾矿炼铁装置,其特征在于，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 红土镍矿的尾矿炼铁装置及工艺方法技术领域背景技术[0002] 红土镍矿湿法提镍后尾矿铁品位一般在35％～45％之间，有较高的回收价值；S含量较高一般6％～8％之间，且以硫酸根形式存在，脱除困难。目前国内外对红土镍矿湿法提镍后尾矿的再利用尚处于空白阶段，没有专家和学者对此提出过较为合理有效的方案方法。发明内容 [0003] 本公开旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。 [0004] 为此，在本公开的第一方面提供了一种红土镍矿的尾矿炼铁装置，包括： [0005] 原料准备系统，包括原料输送装置、水分控制装置和第一破碎装置，所述原料输送装置与所述水分控制装置连接，所述水分控制装置用于将尾矿中的水分处理至预设范围，所述第一破碎装置用于破碎达到所述水分预设范围后的所述尾矿； [0006] 配混系统，包括混合装置和与所述第一破碎装置连接的储料装置，所述储料装置用于分别存储所述尾矿和配混物质，所述混合装置用于将所述储料装置中的所述尾矿和所述配混物质按预设配比混合产出混合料； [0007] 造球系统，与所述配混系统连接，所述造球系统用于将所述混合料形成生球； [0008] 链‑回‑环系统，包括还原装置和冷却装置，所述还原装置与所述造球系统连接，所述还原装置用于将所述生球内的铁矿还原成海绵铁和将球团矿内硫酸根还原成SO2排出，所述冷却装置用于将还原后的所述生球进行冷却； [0009] HISMELT炼铁系统，包括第二破碎装置、过滤装置和HISMELT炼铁炉，所述第二破碎装置与所述冷却装置连接，所述第二破碎装置用于破碎所述生球，所述过滤装置用于过滤所述第二破碎装置破碎后的所述生球进入所述HISMELT炼铁炉。 [0010] 在一种可行的实施方式中，所述水分控制装置包括第一控水装置和第二控水装置，所述第一控水装置和所述第二控水装置通过第一带式输送机连接。 [0012] 在一种可行的实施方式中，所述储料装置包括尾矿仓、熔剂仓和煤粉仓，所述尾矿仓的进料端与所述第一破碎装置连接，所述尾矿仓的出料端设置有第一圆盘给料机，所述熔剂仓的出料端设置有第一减量称，所述煤粉仓的出料端设置有第二减量称。 [0013] 在一种可行的实施方式中，所述第一圆盘给料机的出料端设置有第一定量给料机。 [0014] 在一种可行的实施方式中，所述熔剂仓和所述煤粉仓的仓顶设置有除尘器。 [0015] 在一种可行的实施方式中，所述混合装置包括立式混合机和混合料仓，所述立式混合机与所述储料装置连接，所述立式混合机用于混合所述尾矿和所述混合物质，所述混合料仓与所述立式混合机连接，所述混合料仓用于收纳所述立式混合机产出的混合料。 [0016] 在一种可行的实施方式中，所述还原装置包括： [0017] 链篦机，设置有鼓风干燥段、抽风干干燥段和第一预热段，所述链篦机用于将所述生球干燥预热； [0018] 回转窑，设置为第二预热段，所述回转窑用于将所述生球内铁矿还原成海绵铁，硫酸根还原成SO2。 [0019] 在一种可行的实施方式中，所述冷却装置包括： [0020] 第一冷却段，所述第一冷却段的热风用于进入所述回转窑； [0021] 第二冷却段，所述第二冷却段的热风用于进入所述链篦机的所述抽风干干燥段和所述第一预热段； [0022] 第三冷却段，所述第三冷却段的热风用于所述链篦机鼓的所述鼓风干燥段。 [0023] 在本公开的第二方面提供了一种红土镍矿的尾矿炼铁方法，包括以下步骤： [0024] 将红土镍矿湿法提镍后尾矿送入原料准备系统，所述尾矿通过水分控制装置控制所述尾矿水分到预设范围内后，经第一破碎装置破碎； [0025] 满足造球粒度要求的所述尾矿进入配混系统的储料装置，然后混合装置将所述储料装置中的所述尾矿和配混物质按预设配比混合产出混合料； [0026] 混合料进入造球系统形成生球； [0027] 所述生球进入链‑回‑环系统，通过还原装置将所述生球内的铁矿还原成海绵铁和将球团矿内硫酸根还原成SO2排出；冷却装置将还原后的所述生球进行冷却； [0028] 冷却后的所述生球进入第二破碎装置进一步破碎，破碎后的所述生球进入HISMELT炼铁炉进行炼铁。 [0029] 相比现有技术，本公开至少包括以下有益效果：本公开的原料准备系统，包括原料输送装置、水分控制装置和第一破碎装置，所述原料输送装置与所述水分控制装置连接，所述水分控制装置用于将尾矿中的水分处理至预设范围，所述第一破碎装置用于破碎达到所述水分预设范围后的所述尾矿；配混系统，包括混合装置和与所述第一破碎装置连接的储料装置，所述储料装置用于分别存储所述尾矿和配混物质，所述混合装置用于将所述储料装置中的所述尾矿和所述配混物质按预设配比混合产出混合料；造球系统，与所述配混系统连接，所述造球系统用于将所述混合料形成生球；链‑回‑环系统，包括还原装置和冷却装置，所述还原装置与所述造球系统连接，所述还原装置用于将所述生球内的铁矿还原成海绵铁和将球团矿内硫酸根还原成SO2排出，所述冷却装置用于将还原后的所述生球进行冷却；HISMELT炼铁系统，包括第二破碎装置、过滤装置和HISMELT炼铁炉，所述第二破碎装置与所述冷却装置连接，所述第二破碎装置用于破碎所述生球，所述过滤装置用于过滤所述第二破碎装置破碎后的所述生球进入所述HISMELT炼铁炉。通过实施例本公开的技术方案，能够充分利用红土镍矿湿法提镍后尾矿炼铁，对红土镍矿湿法提镍后尾矿进行回收再利用，提高经济价值，减少环境污染。附图说明 [0031] 为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0032] 通过阅读下文示例性实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出示例性实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。附图中： [0033] 图1为本公开的侧视结构示意图； [0034] 图2为本公开的侧视结构示意图； [0035] 图3为本公开的侧视结构示意图； [0036] 图4为本公开的侧视结构示意图。 [0037] 其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：1‑原料输送装置；2‑水分控制装置；21‑第一控水装置；22‑第二控水装置；221‑燃气炉；222‑圆筒干燥机；23‑第一带式输送机；24‑第二带式输送机；25‑第三带式输送机；26‑第四带式输送机；27‑第五带式输送机；28‑第六带式输送机；29‑第七带式输送机；30‑第九带式输送机；31‑第一耐热皮带机；32‑第二耐热皮带机；33‑第三耐热皮带机；34‑第八带式输送机；3‑第一破碎装置；4‑混合装置；41‑立式混合机；42‑混合料仓；421‑第二圆盘给料机；422‑第二定量给料机；5‑储料装置；51‑尾矿仓；52‑熔剂仓；53‑煤粉仓；54‑除尘器；511‑第一圆盘给料机；512‑第一定量给料机；521‑第一减量称；531‑第二减量称；6‑造球系统；61‑；62‑；7‑还原装置；71‑链篦机；72‑回转窑；8‑冷却装置；9‑第二破碎装置；10‑过滤装置；11‑HISMELT炼铁炉。 具体实施方式[0038] 为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0039] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0040] 目前国内外红土镍矿湿法提镍生产单位对其尾矿的处理均采用堆存的方式，随着时间的积累，红土镍矿湿法提镍后尾矿量大，储存占容空间巨大，且对环境有较大污染。当地政府和镍生产单位每年都投入巨大人工成本和资金成本去处理解决此问题，但是效果都不太理想。红土镍矿湿法提镍后尾矿铁品位一般在35％～45％之间，有较高的回收价值；S含量较高一般6％～8％之间，且以硫酸根形式存在，脱除困难。目前国内外对红土镍矿湿法提镍后尾矿的再利用尚处于空白阶段，没有专家和学者对此提出过较为合理有效的方案方法。 [0041] 基于此，本公开实施例提供一种红土镍矿的尾矿炼铁装置，包括原料准备系统、配混系统、造球系统和链‑回‑环系统，原料准备系统能够处理尾矿的水分到预设范围内并破碎控水后的尾矿进入配混系统进行混合料的产出；混合料进入造球系统产出生球，生球进入链‑回‑环系统将所述生球内的铁矿还原成海绵铁和将球团矿内硫酸根还原成SO2排出并冷却，然后HISMELT炼铁系统进行炼铁。通过实施例本公开的技术方案，能够充分利用红土镍矿湿法提镍后尾矿炼铁，对红土镍矿湿法提镍后尾矿进行回收再利用，提高经济价值，减少环境污染。 [0042] 下面通过具体的实施例对该红土镍矿的尾矿炼铁装置进行详细说明： [0043] 本公开的红土镍矿的尾矿下文简称为尾矿。 [0044] 参照图1至4所示，本公开提供了一种红土镍矿的尾矿炼铁装置，包括： [0045] 原料准备系统，包括原料输送装置1、水分控制装置2和第一破碎装置3，原料输送装置1与水分控制装置2连接，水分控制装置2用于将尾矿中的水分处理至预设范围，第一破碎装置3用于破碎达到水分预设范围后的尾矿； [0046] 配混系统，包括混合装置4和与第一破碎装置3连接的储料装置5，储料装置5用于分别存储尾矿和配混物质，混合装置4用于将储料装置5中的尾矿和配混物质按预设配比混合产出混合料； [0047] 造球系统6，与配混系统连接，造球系统6用于将混合料形成生球； [0048] 链‑回‑环系统，包括还原装置7和冷却装置8，还原装置7与造球系统6连接，还原装置7用于将生球内的铁矿还原成海绵铁和将球团矿内硫酸根还原成SO2排出，冷却装置8用于将还原后的生球进行冷却； [0049] HISMELT炼铁系统，包括第二破碎装置9、过滤装置10和HISMELT炼铁炉11，第二破碎装置9与冷却装置8连接，第二破碎装置9用于破碎生球，过滤装置10用于过滤第二破碎装置9破碎后的生球进入HISMELT炼铁炉11。 [0050] 本公开的原料准备系统是将堆场的含水量＞45％的红土镍矿湿法提镍后尾矿通过水分控制装置2的水分处理至15％左右，再通过第二带式输送机24进入第一破碎装置3将红土镍矿湿法提镍后尾矿破碎至适合造球的粒度进入配混系统储存。可选第，第一破碎装置3可选用四辊破碎机，以提升破碎效率。配混系统是将尾矿、熔剂和煤粉按照计算配比配料，产出混合料； [0051] 本公开的造球系统可由圆盘造球机61和辊式筛分机62构成，其作用将混合料按照生产要求量配加一定量的生产水在圆盘造球机61上造出一定粒度的生球，生球通过第六带式输送机28进入辊式筛分机62筛出粒度≤10mm的生球，粒度≤10mm的生球通过第九带式输送机30进入链‑回‑环系统，粒度＞10mm的生球通过湿返第七带式输送机29运输返回造球系统重新参与造球。 [0052] 链‑回‑环系统是将粒度合格生球通过干燥、预热将球团矿内铁矿还原成海绵铁和将球团矿内硫酸根还原成SO2排出，成品球团矿进入下一系统； [0053] HISMELT炼铁系统是将链‑回‑环系统生产出成品球团矿通过第二破碎装置9破碎至粒度≤6mm，通过过滤装置10筛选出粒度≤6mm的物料，粒度≤6mm的物料通过第三耐热皮带机33进入HISMELT炼铁炉11，粒度＞6mm的物料通过过滤装置10与第二破碎装置9连接的第二耐热皮带机32返回第二破碎装置9重新破碎。通过上述技术方案，能够充分利用红土镍矿湿法提镍后尾矿炼铁，对红土镍矿湿法提镍后尾矿进行回收再利用，提高经济价值，减少环境污染。 [0054] 在一些实施例中，水分控制装置2包括第一控水装置21和第二控水装置22，第一控水装置21和第二控水装置22通过第一带式输送机23连接。第一控水装置21将尾矿的水分控制在30％，第二控水将尾矿水分控制在15％，从而提高控水的精度，需要说明的是，第一段和第二段控水的比例不限于30％和15％，可有一定误差，也可以根据不同的尾矿进行调整。在一些实施例中，第一控水装置21设置为真空压滤机，第二控水装置22包括燃气炉221和圆筒干燥机222，燃气炉221用于给圆筒干燥机222内部提供热风。 [0055] 在一些实施例中，储料装置5包括尾矿仓51、熔剂仓52和煤粉仓53，尾矿仓51的进料端与第一破碎装置3连接，尾矿仓51的出料端设置有第一圆盘给料机511，熔剂仓52的出料端设置有第一减量称521，煤粉仓53的出料端设置有第二减量称531。 [0056] 在该实施例中，如图1、2和图4所示，尾矿仓51、熔剂仓52和煤粉仓53并排设置，并且尾矿仓51、熔剂仓52和煤粉仓53均具有进料端和出料端。具体地，尾矿仓51的进料端通过第三带式输送机25与第一破碎装置3连接，其中的尾矿经过第一圆盘给料机511、熔剂经过第一减量称521和煤粉经过第二减量称531实现定量出料，通过第四带式输送机进入混合装置4进行混合。 [0057] 在一些实施例中，第一圆盘给料机511的出料端设置有第一定量给料机512，以增加定量精度。在一些实施例中，熔剂仓52和煤粉仓53的仓顶设置有除尘器54，以清除尘。 [0058] 在一些实施例中，混合装置4包括立式混合机41和混合料仓42，立式混合机41通过第四带式输送机26与储料装置5连接，立式混合机41用于混合尾矿和混合物质，混合料仓42与立式混合机41连接，混合料仓42用于收纳立式混合机41产出的混合料。 [0059] 在该实施例中，混合装置4包括立式混合机41和混合料仓42，立式混合机41通过与储料装置5连接，立式混合机41用于混合尾矿和混合物质，混合料仓42通过第五带式输送机27与立式混合机41连接，混合料仓42用于收纳立式混合机41产出的混合料。混合料形成后经过第二圆盘给料机421以及第二定量给料机422进入到造球系统。 [0060] 在一些实施例中，还原装置7包括链篦机71，链篦机71设置有鼓风干燥段、抽风干干燥段和第一预热段，将合格生球进行充分干燥、初步预热产生一定强度进入回转路72；回转窑72，设置为第二预热段，回转窑72使得球团矿内铁矿充分还原成海绵铁，硫酸根充分还原成SO2并通过风流排出进入烟气综合治理系统。 [0061] 在一些实施例中，冷却装置8包括第一冷却段，第一冷却段的热风用于进入回转窑72；第二冷却段，第二冷却段的热风用于进入链篦机71的抽风干干燥段和第一预热段；第三冷却段，第三冷却段的热风用于链篦机71鼓的鼓风干燥段。 [0062] 在该实施例中，冷却装置8可以设置为环冷机，冷却装置8第一耐热皮带机31与第二破碎装置9连接，通过预热充分的球团矿进入冷却装置8进行冷却，第一冷却段的热风直接进入回转窑助燃使用，第二冷却段热风通过风管道送至链篦机71抽风干燥段和第一预热段使用，三冷却段段热风通过风管道送至链篦机71抽风干干燥段和鼓风干燥段使用，环冷机21规格设置可以适当小，将球团矿冷却至400～500℃即可。 [0063] 在本公开的第二方面提供了一种红土镍矿的尾矿炼铁方法，包括以下步骤： [0064] 在堆场用铲车将红土镍矿湿法提镍后尾矿铲进原料准备系统的螺旋给料机的料斗，螺旋给料机将尾矿送进第一控水装置21，第一控水装置21将红土镍矿湿法提镍后尾矿的水分从＞45％压滤至30％。压滤出的水回收利用进行提镍使用，尾矿滤饼通过第一带式输送机23送至第二控水装置22。 [0065] 第二控水装置22将含水量约30％的红土镍矿湿法提镍后尾矿滤饼干燥至水分含量约15％。干燥后的尾矿通过第二带式输送机24送至第一破碎装置3，尾矿破碎完成后通过第三带式输送机25送至配混系统储存。 [0066] 满足造球粒度要求的红土镍矿湿法提镍后尾矿通过第一圆盘给料机511和第一定量给料机512定量卸料、熔剂通过第一减量称521定量卸料、煤粉通过第二减量称531定量卸料，三种料先后卸至第四带式输送机26上，进入立式混合机41，物料混合均匀后通过第五带式输送机27送至混合料仓42。 [0067] 混合料通过第二圆盘给料机421和第二定量给料机422定量给圆盘造球机61供料，同时加入适量的生产水，根据滴水成球、雾水长大的原理造出粒度合格的生球，通过第六带式输送机28送至辊式筛分机62进行筛分，粒度＞10mm的生球通过湿返第七带式输送机29返回混合料仓42，重新参与造球，粒度≤10mm的合格生球通过款式布料器送至链篦机71。 [0068] 链篦机71设置鼓风干燥段、抽风干燥段和第一预热段三个工艺段，将合格生球进行充分干燥、初步预热产生一定强度后进入回转窑72。 [0069] 回转窑72对球团矿进行第二段预热，其长度要充分长，使得球团矿内铁矿充分还原成海绵铁，硫酸根充分还原成SO2并通过风流排出进入烟气综合治理系统。 [0070] 预热充分的球团矿进入冷却装置8进行冷却，第一冷却段的热风直接进入回转窑助燃使用，第二冷却段热风通过风管道送至链篦机71抽风干燥段和第一预热段使用，第三冷却段的热风通过风管道送至链篦机71抽风干燥段和鼓风干燥段使用，冷却装置8规格设置可以适当小，将球团矿冷却至400～500℃即可。 [0071] 冷却后的球团矿通过第一耐热皮带机31进入对第二破碎装置9，进一步地，第二破碎装置9可以选用对辊破碎机，破碎后通过第二耐热皮带机32送至过滤装置10，可选地，过滤装置10可以选用振动筛，其中粒度＞6mm的球团矿通过第三耐热皮带机33返回对第二破碎装置9重复破碎，粒度≤6mm的球团矿进入HISMELT炼铁炉11进行炼铁。 [0072] 在本公开中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。 [0073] 本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本公开的限制。 [0074] 在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0075] 以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈