矾矿钙法步进式焙烧方法及焙烧炉技术

一种矾矿钙法步进式焙烧方法及焙烧炉，方法是在矿石中加入氧化钙或碳酸钙及氟化钙和氧化钙制成的复合添加剂、粉碎制成空心的砖型坯料，然后经从低温到高温步进式焙烧。所述焙烧炉包括平卧式的直形或环形炉体（１），炉体（１）设有与炉体前段和后段内空联通的引风机（１０）、（１１），炉体外设有与炉体内空联通的鼓风机（１３）、（１４），炉体中段内壁两侧和顶部遍布设有喷火嘴（１２），每个喷火嘴（１２）均与设在炉体外的燃气管道（１５）相通。本发明专利技术可使焙烧转化率达到８０～８５％以上，生产过程无有毒气体产生，而且可以对矿物在焙烧过程中产生的二氧化硫具有良好的固硫作用，因此可大大降低对空气的污染。其焙烧炉结构简单，制作成本较低，易于安装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从钒矿中提取五氧化二钒的工艺，特别是提供一种矾矿焙烧方法。本专利技术还涉及一种矾矿焙烧炉。
技术介绍
目前，在工业上采用的石煤提钒技术主要有加盐焙烧提钒技术(包括低盐焙烧技术)、无盐焙烧技术(不添加任何添加剂)和强酸浸出提钒技术。加盐焙烧提钒技术需要在矿石焙烧过程中添加工业盐(氯化钠)，焙烧烟气中含氯化氢和氯气，污染严重，而且工业盐消耗量很大，属于取缔关停掏汰的落后技术。无盐焙烧技术对矿石有很强的选择性，仅少数地方的矿石适用，不具备工业化推广价值。强酸浸出技术包括矿石焙烧后强酸浸出技术和无焙烧强酸浸出技术。无焙烧强酸浸出技术提钒技术虽具有不需要焙烧过程的优点，但酸用量大，生产成本高，水污染严重，而且对矿石也有选择性。中国专利申请公开了“一种从钒矿石中提取五氧化二钒的方法”(200510032012.3)，采用了焙烧过程中添加生石灰和乙基杂多磷酸钠的工艺，可以减少污染，提高钒的收率。但总的来说，钒的转化率仍然不是很高，造成矿石浪费。专利技术目的为了克服现有钒矿提取五氧化二钒技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种矾矿钙法步进式焙烧方法，其不仅污染小，成本低，而且可大大提高矿石中钒的收率。本专利技术还提供一种矾矿钙法步进式焙烧方法的专用焙烧炉。为达到上述目的，本专利技术的实施方案为：一种矾矿钙法步进式焙烧方法，包括以下步骤：(1)、将矿石烘干，脱碳，然后粗破，粒度控制在10mm以下；(2)、在粗破后的矿石中加入钙盐和复合添加剂，所述钙盐为氧化钙或碳酸钙，加入量为矿石重量的2～20％，所述复合添加剂为氟化钙和氧化钙，氟化钙与氧化钙的重量配比为氟化钙∶氧化钙＝1∶5～10，复合添加剂的加入量为矿石重量的3～6％；-->(3)、将混合后的物料粉碎，过60～100目，加水湿润，制成内空的块状，并烘干；(4)、将成型的物料进行步进式焙烧，所述步进式焙烧分为预热、低温焙烧、高温焙烧三个过程，预热温度200～600℃，时间3.5～4.5小时；低温焙烧温度600～800℃，时间11～13小时；高温焙烧温度800-1000℃，时间5.5～6.5小时。步骤(1)中，若矿石发热量低于600千卡/千克，将矿石通过回转式干燥炉烘干，烘干后的矿石与发热量大于600千卡/千克矿石合并，粉碎，粒度控制在4mm以下，然后再用沸腾炉脱碳。步骤(3)中，物料最好制成蜂窝煤式的砖型块状。步骤(4)中，焙烧所用燃料为煤气或天然气。本专利技术提供的矾矿钙法步进式焙烧炉，包括平卧式的直形或环形炉体，炉体上分别设有与炉体前段和后段内空联通的引风机，炉体中段内壁两侧和顶部遍布设有喷火嘴，炉体外设有与炉体内空中段联通的鼓风机，每个喷火嘴均与设在炉体外的燃气管道相通。所述炉体从进料端到出料端依次分为干燥段、预热段、低温段、高温段、冷却段五个温区，喷火嘴设置在低温段和高温段，高温段处的点火嘴分布比低温段的点火嘴分布较密。所述炉体底部设有物料车推进轨道。所述引风机通过多个引风管与炉体内空相通，鼓风机通过多个鼓风管与炉体内空相通。本专利技术由于采用了钙法焙烧的方法，无加盐焙烧技术中的氯化氢和氯气等有毒气体产生，而且可以对矿物在焙烧过程中产生的二氧化硫具有良好的固硫作用，因此可大大降低对空气的污染。矿石原料制成内空的块状，并采用分段步进式的焙烧方式，可以使矿石更充分的反应，提高矿石中钒的收率，焙烧转化率达到80～85％以上。本专利技术提供的专用焙烧炉结构简单，制作成本较低，易于安装。附图说明附图为本专利技术提供的矾矿钙法步进式焙烧炉的结构图。图中，1-炉体，2-推进轨道，3-进料端，4-出料端，5-干燥段、6-预热段、7-低温段、8-高温段、9-冷却段，10-引风机，11-引风机，12-点火嘴，13、14-鼓风机，15-燃气管道，16-引风管，17-鼓风机，18-鼓风管，19-物料车。-->具体实施方式矾矿钙法复合添加剂步进式焙烧方法，具体步骤如下：(1)、矿石预处理：进厂矿石，经分析检测后，根据矿石的品位、发热量、水分等特征分开堆放，对于含水量高的石煤矿(发热量低于600千卡/千克)，经颚破初破后由回转式烘干机烘干，然后初破，粒度10mm以下；对于含水量较低的矿石(发热量高于600千卡/千克)，经一级颚破破碎到50mm左右，然后二级破碎至粒度5mm左右。将上述方法处理的矿粉合并，按30％和70％的比例分开存放，其中的30％部分计量后直接进配料焙烧炉，70％部分送入流化床燃烧，以减低矿石的发热量；(2)、将上述30％矿粉和经燃烧处理的70％矿粉混合，按矿粉重量10％和4％的比例分别称取生石灰和复合添加剂，连同矿粉一起送入球磨机粉磨，粉磨粒度控制在80目左右。复合添加剂为生石灰和氟化钙，生石灰与氟化钙的重量配比为8∶1；(3)、将步骤(2)所得混合矿粉加水湿润，送入成型机制成蜂窝煤式的砖型，堆放于物料车上，进入本专利技术提供的焙烧专用焙烧炉的前段(烘干段)进行烘干，干燥100～200℃；(4)、将烘干的砖型物料推进焙烧专用焙烧炉的预热段进行预热，温度500℃左右，时间4小时；然后再推入焙烧专用焙烧炉的低温段进行低温焙烧，温度700℃，时间12小时；再推入焙烧专用焙烧炉的高温段进行高温焙烧，温度950℃，时间6小时；然后推入焙烧专用焙烧炉的冷却段进行冷却，时间2小时以上。如附图所示，所述矾矿钙法步进式焙烧炉，具有横卧式的直形炉体1，炉体底部设有推进轨道2。炉体1从进料端3到出料端4共分五个温度段，分别为干燥段5、预热段6、低温段7、高温段8、冷却段9，干燥段长度60-80米，预热段6长度长度20-30米，低温段长度30-50米，高温段长度70-100米，冷却段长度20-30米。在干燥段5、预热段6上方设有引风机10，冷却段9上方设有引风机11，引风机10和11有多个引风管16均匀伸入到炉体1的干燥段5、预热段6和冷却段9中。在炉体1的低温段7和高温段6的内壁两侧和顶部遍布设有点火嘴12，点火嘴12与设置在低温段7和高温段6上方燃气管道15联通，高温段8处的点火嘴12分布比低温段8的点火嘴12分布较密。炉体1上接近低温段7和高温段8的位置分别设有鼓风机13、14。冷却段9的上方设有鼓风机17，鼓风机13、14、17均通过多个鼓风管18与炉体1内空联通。所-->述矾矿钙法步进式焙烧法的焙烧炉，其炉体也可以设计成环状平卧式，其进料口和出料口设计在同一位置。引风机10用于将低温段7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矾矿钙法步进式焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤：　　　　（１）、将矿石烘干，脱碳，然后粗破，粒度控制在１０ｍｍ以下；　　　　（２）、在粗破后的矿石中加入钙盐和复合添加剂，所述钙盐为氧化钙或碳酸钙，加入量为矿石重量的２～２０％，所述复合添加剂为氟化钙和氧化钙，氟化钙与氧化钙的重量配比为氟化钙∶氧化钙＝１∶５～１０，复合添加剂的加入量为矿石重量的３～６％；　　　　（３）、将混合后的物料粉碎，过６０～１００目，加水湿润，制成内空的块状，并烘干；　　　　（４）、将成型的物料进行步进式焙烧，所述步进式焙烧分为预热、低温焙烧、高温焙烧三个过程，预热温度２００～６００℃，时间３．５～４．５小时；低温焙烧温度６００～８００℃，时间１１～１３小时；高温焙烧温度８００－１０００℃，时间５．５～６．５小时。

【技术特征摘要】
1.一种矾矿钙法步进式焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将矿石烘干，脱碳，然后粗破，粒度控制在10mm以下；
(2)、在粗破后的矿石中加入钙盐和复合添加剂，所述钙盐为氧化钙或碳
酸钙，加入量为矿石重量的2～20％，所述复合添加剂为氟化钙和氧化钙，氟化
钙与氧化钙的重量配比为氟化钙∶氧化钙＝1∶5～10，复合添加剂的加入量为矿
石重量的3～6％；
(3)、将混合后的物料粉碎，过60～100目，加水湿润，制成内空的块状，
并烘干；
(4)、将成型的物料进行步进式焙烧，所述步进式焙烧分为预热、低温焙
烧、高温焙烧三个过程，预热温度200～600℃，时间3.5～4.5小时；低温焙烧
温度600～800℃，时间11～13小时；高温焙烧温度800-1000℃，时间5.5～6.5
小时。
2.根据权利要求1所述的矾矿钙法步进式焙烧方法，其特征在于，步骤(1)
中，若矿石发热量低于600千卡/千克，将矿石通过回转式干燥炉烘干，烘干后
的矿石与发热量大于600千卡/千克矿石合并，粉碎，粒度控制在4mm以下，然
后再用沸腾炉脱碳。
3.根据权利要求1所述的矾矿钙法步进式焙烧方法，其特征在于，步骤(3)

【专利技术属性】
技术研发人员：贾绍才，田仁国，
申请(专利权)人：贾绍才，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]