一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法
【专利摘要】本发明涉及一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，属于冶金领域。现有技术下，在进行热液菱铁矿的无氧还原焙烧时，由于使用的回转窑设备密封性差，焙烧过程中不能完全隔绝空气，使得焙烧得到的成品铁矿粉品位不高。本发明创造性地在焙烧过程中将回转窑前端密封，焙烧结束后直接进行密封水淬，创造更严格的无氧环境，从而得到了与现有技术相比品位更高，更稳定的成品铁矿粉。
【专利说明】一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金领域，具体涉及一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国钢铁工业持续高速增长，对铁矿石的需求越来越大，随着国际铁矿石 价格的不断攀升，国内低品位的热液菱铁矿石的利用越来越受到重视，加之我国铁矿石储 量特点是贫矿多，富矿少，低品位热液菱铁矿储量大且分布较为集中，适于开采，但是开采 出的热液菱铁矿品位低，后续加工难度大并且成本高昂。所述的储量大、品位低的热液菱铁 矿，需要焙烧转化为高品位的铁矿粉才能进行下一步的工业冶炼。但目前所使用的回转窑 生产出来的铁矿粉品位低且不稳定。工业价值有待提高。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法， 获得品位高的成品铁矿粉。本发明创造性地在回转窑前段加装密封罩，焙烧过程中将回转 窑前段密封；在回转窑尾段加装密封管，焙烧结束后，将焙烧过的原料不接触空气通过密封 管直接进入水中冷却。得到成品铁矿粉。不仅简化了操作流程，并且得到了与现有技术相 比品位更高，更稳定的铁矿粉。
[0004] 本发明热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法包括如下步骤：
[0005] a、将热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料；
[0006] b、将步骤a的原料与煤气在回转窑中进行反应，原料从回转窑尾段进入回转窑， 煤气从回转窑前段进入回转窑，焙烧温度为600°C -IKKTC (温度上下调整由终端品位决 定），焙烧温度时间为20-40分钟（时间上下调整由终端品位决定），焙烧过程中使用密封 罩将回转窑前段密封，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气排出回转窑；
[0007] c、经焙烧过的原料进行水淬，得到成品铁矿粉。
[0008] 优选地，煤气的进气速度是2000m3/h。
[0009] 优选地，在回转窑尾段加装密封管，焙烧结束后，将步骤c经焙烧过的原 [0010] 料通过密封管不接触空气直接进入水中冷却。得到成品铁矿粉。
[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0012] 本发明使用的原料是品位为30-35的低品位热液菱铁矿，进行无氧还原焙烧后制 得的成品铁矿粉的品位可达50-55。而同样原料采用传统无氧还原焙烧后制得的成品铁矿 粉的品位在48以下。本发明显著地提高了成品铁矿粉的品位。
[0013] 本发明的原理在于：
[0014] 热液菱铁矿在加热条件下焙烧，会发生很复杂的化学变化。在不同还原气氛、不同 温度下，会产生不同的铁氧化物的混合物。本发明通过控制焙烧条件，如采用焙烧时回转窑 前段密封、焙烧后铁矿粉密封水淬等措施，使得整个焙烧过程隔绝空气，在回转窑中热液菱 铁矿进行无氧还原，主要反应式是：
[0015] 2FeC0,+^0-, = Fe2Cl+ICO2 t
[0016] 上述化学式中氧气的来源为回转窑内自然存在的空气。在焙烧过程中隔绝空气， 从而得到高品位的铁矿粉。
[0017] 本发明的创造性有益效果包括：
[0018] 1、在焙烧过程中将回转窑前段密封，得到了更严格的无氧环境，利于无氧还原反 应的进行，得到的铁矿粉品位更高。同时，在无氧环境下杂质硫氧化的更充分，所得到的成 品铁矿粉中杂质硫的含量更低。
[0019] 2、在焙烧过程中将回转窑前段密封，得到了更严格的无氧环境，利于无氧还原反 应的进行，使得成品铁矿粉中氧化亚铁的含量降低。由于氧化亚铁需要更高的温度才能融 化，会造成铁矿粉再加工的难度增大。使用本发明得到的成品铁矿粉中氧化亚铁含量大幅 度减少，更利于下一步的加工。
[0020] 3、将焙烧过的原料隔绝空气直接进行密封水淬，简化操作流程，并且因为一部分 杂质硫会溶解在水中，所述措施可降低成品铁矿粉中杂质硫的含量。
[0021] 综上所述，使用本发明焙烧热液菱铁矿能够得到品位更高、更稳定的铁矿粉，从而 能够极大地促进我国矿业的发展，并形成相关的产业链，带动相关产业的发展。开发和利用 我国储量巨大低品位热液菱铁矿，减少对进口矿的依赖。本发明方法劳动强度低，原材料、 燃料易得，适用于工业生产。并且不产生任何尾矿，即环保，又经济，对废气排除综合处理， 在节能减排方面有积极效果。具有很高的工业价值。
[0022] 铁矿石的品位指铁矿石中铁元素质量百分数，如铁矿石的品位为30,表示铁矿石 中铁元素的质量百分数为30%。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 如图1所示，本发明提供了一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法。
[0025] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0026] 一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，包括以下步骤：
[0027] ①将热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料。
[0028] ②原料从回转窑尾段进入回转窑，由煤气发生炉产生的煤气从回转窑前段进入回 转窑（速度为2000m3/h)，二者在回转窑中发生反应。回转窑转速为25-125r/min(转速上 下调整由终端品位决定），回转窑长度为42m，直径为2. 5m，体积为206m3,安装斜度为5度， 焙烧温度为600°C -IKKTC，焙烧温度时间为20-40分钟，焙烧过程中使用密封罩将回转窑 前段密封，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气抽出进入除尘脱硫设备
[0029] ③焙烧结束后，将焙烧过的原料通过密封管不接触空气直接进入水中冷却，得成 品铁矿粉。
[0030] 为了检测本发明的技术指标，用传统热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法（即 传统技术方案）和本发明的实施例作对比。
[0031] 传统热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，包括以下步骤：
[0032] ①将IOOOkg热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料。
[0033] ②原料从回转窑尾段进入回转窑，由煤气发生炉产生的煤气从回转窑前段进入回 转窑（速度为2000m 3/h)，二者在回转窑中发生反应。回转窑转速为125r/min，回转窑长度 为42m，直径为2. 5m，体积为206m3,安装斜度为5度，焙烧温度为IKKTC，焙烧温度时间为 40分钟，焙烧过程中前段不做密封处理，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气抽出进 入除尘脱硫设备
[0034] ③将焙烧过的原料不做隔绝空气处理，进行水淬，得750kg成品铁矿粉。
[0035] 使用本发明热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法的实施例如下：
[0036] 实施例1
[0037] ①将IOOOkg热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料。
[0038] ②原料从回转窑尾段进入回转窑，由煤气发生炉产生的煤气从回转窑前段进入回 转窑（速度为2000m 3/h)，二者在回转窑中发生反应。回转窑转速为25r/min，回转窑长度 为42m，直径为2. 5m，体积为206m3,安装斜度为5度，焙烧温度为600°C，焙烧温度时间为20 分钟，焙烧过程中前段密封，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气抽出进入除尘脱硫 设备。
[0039] ③焙烧结束后，将焙烧过的原料通过密封管不接触空气直接进入水中冷却，得 750kg成品铁矿粉。
[0040] 实施例2
[0041] ①将IOOOkg热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料。
[0042] ②原料从回转窑尾段进入回转窑，由煤气发生炉产生的煤气从回转窑前段进入回 转窑（速度为2000m 3/h)，二者在回转窑中发生反应。回转窑转速为75r/min，回转窑长度 为42m，直径为2. 5m，体积为206m3,安装斜度为5度，焙烧温度为850°C，焙烧温度时间为30 分钟，焙烧过程中前段密封，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气抽出进入除尘脱硫 设备。
[0043] ③焙烧结束后，将焙烧过的原料通过密封管不接触空气直接进入水中冷却，得 750kg成品铁矿粉。
[0044] 实施例3
[0045] ①将IOOOkg热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料。
[0046] ②原料从回转窑尾段进入回转窑，由煤气发生炉产生的煤气从回转窑前段进入回 转窑（速度为2000m 3/h)，二者在回转窑中发生反应。回转窑转速为125r/min，回转窑长度 为42m，直径为2. 5m，体积为206m3,安装斜度为5度，焙烧温度为IKKTC，焙烧温度时间为 40分钟，焙烧过程中前段密封，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气抽出进入除尘脱 硫设备。
[0047] ③将焙烧过的原料不做隔绝空气处理，进行水淬，得750kg成品铁矿粉。
[0048] 实施例4
[0049] ①将IOOOkg热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料。
[0050] ②原料从回转窑尾段进入回转窑，由煤气发生炉产生的煤气从回转窑前段进入回 转窑（速度为2000m3/h)，二者在回转窑中发生反应。回转窑转速为25r/min，回转窑长度 为42m，直径为2. 5m，体积为206m3,安装斜度为5度，焙烧温度为600°C，焙烧温度时间为25 分钟，焙烧过程中前段密封，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气抽出进入除尘脱硫 设备。
[0051] ③焙烧结束后，将焙烧过的原料通过密封管不接触空气直接进入水中冷却，得 750kg成品铁矿粉。
[0052] 实施例5
[0053] ①将IOOOkg热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米原料。
[0054] ②原料从回转窑尾段进入回转窑，由煤气发生炉产生的煤气从回转窑前段进入回 转窑（速度为2000m 3/h)，二者在回转窑中发生反应。回转窑转速为125r/min，回转窑长度 为42m，直径为2. 5m，体积为206m3,安装斜度为5度，焙烧温度为IKKTC，焙烧温度时间为 35分钟，焙烧过程中前段密封，焙烧结束后，由回转窑尾段的排气道将尾气抽出进入除尘脱 硫设备。
[0055] ③焙烧结束后，将焙烧过的原料通过密封管不接触空气直接进入水中冷却，得 750kg成品铁矿粉。
[0056] 分别将传统技术方案、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4与实施例5中的热液 菱铁矿原料和成品铁矿粉产品分别进行铁含量、氧化镁含量、氧化钙含量、二氧化硅含量、 氧化亚铁含量和硫含量检测，检测结果见下表：
[0057] 表一
[0058]
【权利要求】
1. 一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，其特征在于：其包括以下步骤： a、 将热液菱铁矿破碎成粒径小于或等于5厘米的原料； b、 原料与煤气在回转窑中在600-1100°C的温度下进行无氧还原焙烧20-40分钟； c、 经焙烧过的原料进行水淬，得到成品铁矿粉。
2. 根据权利要求1所述的一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，其特征在于： 步骤b中原料从回转窑尾段进入回转窑，煤气从回转窑前段进入回转窑，在回转窑前部加 装密封罩，用于焙烧过程中密封回转窑前段。
3. 根据权利要求1所述的一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，其特征在于： 煤气的进气速度是2000m3/h。
4. 根据权利要求2或3所述的一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，其特征在 于：在回转窑尾段加装密封管，焙烧结束后，将焙烧过的原料通过密封管不接触空气直接进 入水中冷却。
5. 根据权利要求4所述的一种热液菱铁矿回转窑无氧还原焙烧的方法，其特征在于： 焙烧时间为25-35分钟。
【文档编号】C22B1/02GK104498704SQ201410768227
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】陈小众 申请人:陈小众