处理磷矿的系统技术方案

本实用新型专利技术公开处理磷矿的系统。该处理磷矿的系统包括：混料装置、制球装置、烘干装置、转底炉和水化装置。该处理磷矿的系统采用的转底炉对含有磷矿等的球团进行氧化还原处理，该转底炉通过在炉膛内增设传热板的方式将磷矿的还原反应和氧化反应隔离开来，其中在转底炉的下层炉腔内完成磷矿的还原，在上层炉腔内完成磷蒸汽的氧化，氧化反应放热由传热板传递给铺设在炉底的物料，作为还原反应吸热所需的大部分热量来源。该系统不仅将还原反应区和氧化反应区隔离开来，保障产品质量；而且磷的还原、氧化反应同一台设备转底炉内完成，既将氧化反应所放热能有效利用，节约运行成本和设备投资。

System for treating phosphate rock

The utility model discloses a system for treating phosphate rock. The system for treating the phosphate rock comprises a mixing device, a ball making device, a drying device, a rotary hearth furnace and a hydration device. The phosphorite by rotary hearth furnace with phosphorite pellet oxidation reduction treatment, the rotary hearth furnace by adding a heat transfer plate in the furnace to oxidation and reduction reaction to isolate phosphate, wherein the lower furnace cavity in the rotary hearth furnace complete phosphate reduction, complete oxidation of phosphorus vapor in the upper chamber, the exothermic oxidation by heat transfer to the bottom plate laying in the material, as most of the heat source heat reduction reaction required. The system will not only restore the reaction zone and the oxidation reaction zone to isolate, to guarantee the product quality; and phosphorus reduction and oxidation of the same device of rotary hearth furnace to complete both the oxidation reaction by using heat energy effectively, save operation cost and equipment investment.

【技术实现步骤摘要】
处理磷矿的系统
本技术涉及处理磷矿的系统。
技术介绍
目前工业化生产磷酸主要方法有热法磷酸、湿法磷酸和窑法磷酸。其中，热法磷酸的生产方法现在国内外普遍采用的均是电炉两步法，此法是将电炉还原磷矿所得的升华磷经过除尘后使磷冷却呈液态，然后将液态磷经燃烧、水化、除雾制成磷酸。该方法的主体设备是电炉，生产过程中，电炉以原料电阻和电机电弧的形式将电能转化成热能，使物料熔融，消耗了大量的电能，该方法属于高能耗、高成本的生产方法。湿法生产是用无机酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，再经净化后制得磷酸产品。湿法磷酸比热法磷酸成本低20％～30％，处于磷酸生产的主导地位。但湿法生产的磷酸纯度不高，且在环保方面存在问题。采用该法生产排出的磷石膏废渣对周边的大气环境和地下水、地表水造成污染。窑法磷酸处理主体设备是回转窑，具体步骤是：将磷矿石、硅石、碳质还原剂加皂土制成碳素球团,在回转窑中进行还原反应和氧化反应。排出窑体的气态P2O5经水合后生成磷酸,循环吸收后成浓磷酸。与电炉法磷酸相比,窑法磷酸能耗大大降低，但仍存在以下问题：一、存在窑体结圈问题；二、窑内氧化带和还原带难以截然分开，影响还原反应及氧化反应效果，最终影响磷的回收率及产品质量；三、对成球工艺要求高。因为氧化反应与还原反应均在同一设备进行，所以需将物料球团表面覆盖包裹层，该制球工艺在生产过程中控制难度很大，不易实现。另外，随着高品位磷矿的减少，中、低品位磷矿的利用日益受到关注。如何探索一条资源适应范围广且能耗低、成本低、污染小的磷矿处理装备，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种转底炉，通过设置传热板，将还原反应和氧化反应进行明确划分，在保障热能高效利用的前提下，使还原反应及氧化反应各自顺利进行，从而保障了产品质量。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种处理磷矿的系统。根据本技术的实施例，该系统包括：混料装置，所述混料装置具有磷矿入口、还原剂入口、硅石入口、粘结剂入口和混合物料出口；制球装置，所述制球装置具有混合物料入口、水入口和含水球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；烘干装置，所述烘干装置具有含水球团入口和干燥球团出口，所述含水球团入口与所述含水球团出口相连；转底炉，所述转底炉包括：环形壳体；可转动的环形炉底，所述环形炉底设置在所述环形壳体内，并与所述环形壳体共同限定出炉腔空间；传热板，所述传热板设置在所述炉腔空间内，并将所述炉腔空间分隔为上层炉腔和下层炉腔，利用隔墙沿物料流动方向将所述下层炉腔依次分隔为底部连通的进料腔室，还原腔室和出料腔室，其中，所述进料腔室具有干燥球团入口，所述干燥球团入口与所述干燥球团出口相连，所述还原腔室具有加热部件，所述出料腔室具有炉料出口；下层炉腔气体出口，所述下层炉腔气体出口位于还原腔室的侧壁上；上层炉腔气体入口，所述上层炉腔气体入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，所述上层炉腔气体入口与所述下层炉腔气体出口相连；上层炉腔空气入口，所述上层炉腔空气入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部；上层炉腔气体出口，所述上层炉腔气体出口位于上层炉腔的侧壁上；水化装置，所述水化装置具有炉气入口、磷酸出口和尾气出口，所述炉气入口与所述上层炉腔气体出口相连。根据本技术实施例的处理磷矿的系统，采用的转底炉对含有磷矿等的球团进行氧化还原处理，该转底炉通过在炉膛内增设传热板的方式将磷矿的还原反应和氧化反应隔离开来，其中在转底炉的下层炉腔内完成磷矿的还原，在上层炉腔内完成磷蒸汽的氧化，氧化反应放热由传热板传递给铺设在炉底的物料，作为还原反应吸热所需的大部分热量来源。该系统不仅将还原反应区和氧化反应区隔离开来，可保障氧化反应和还原反应各自顺利进行，从而保障产品质量；而且磷的还原、氧化反应同一台设备转底炉内完成，既将氧化反应所放热能有效利用，节约运行成本，又节约了设备投资。任选地，该系统进一步包括：除尘装置，所述除尘装置具有尾气入口和除尘后尾气出口，所述尾气入口与所述水化装置的所述尾气出口相连。任选地，所述上层炉腔的高度不大于30厘米。任选地，所述下层炉腔的高度不大于80厘米。任选地，所述转底炉进一步包括：耐热管道，所述耐热管道与所述下层炉腔气体出口和所述上层炉腔气体入口相连。任选地，所述上层炉腔气体入口邻近所述炉料出口，所述上层炉腔气体出口邻近所述干燥球团入口。任选地，该系统进一步包括：驱动装置，所述驱动装置与所述转底炉的炉底相连。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本技术一个实施例的处理磷矿的系统的结构示意图；图2显示了根据本技术一个实施例的转底炉的结构示意图；图3显示了根据本技术又一个实施例的处理磷矿的系统的结构示意图；图4显示了根据本技术一个实施例的利用处理磷矿的系统处理磷矿的方法的流程示意图；图5显示了根据本技术一个实施例的利用处理磷矿的系统处理磷矿的方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种处理磷矿的系统。参考图1，根据本技术的实施例，该系统包括：混料装置100、制球装置200、烘干装置300、转底炉400和水化装置500。根据本技术实施例的处理磷矿的系统主要用于处理磷矿以制备磷酸。该转底炉除了处理高品位磷矿，还可处理中、低品位磷矿，完全适应我国90％以上磷矿资源都属于中、低品位磷矿的资源特点，拥有强大的生命力和良好的发展前景。根据本技术的实施例，与热法磷酸相比，本技术实施例的处理磷矿的系统充分利用了氧化过程的反应热，将氧化反应放出的热量通过辐射管传递至转底炉炉底，供给磷矿的还原过程使用，大大降低了工艺能耗，提高了能源利用率。并且，磷的还原反应和氧化反应在同一台设备内完成，降低了设备投资，从而降低成本。该转底炉采用普通煤粉做还原剂，不需使用昂贵的焦炭，不仅避免了制焦过程的环境污染，而且降低了生产成本。根据本技术的实施例，与窑法磷酸相比，本技术实施例的处理磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理磷矿的系统，其特征在于，包括：混料装置，所述混料装置具有磷矿入口、还原剂入口、硅石入口、粘结剂入口和混合物料出口；制球装置，所述制球装置具有混合物料入口、水入口和含水球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；烘干装置，所述烘干装置具有含水球团入口和干燥球团出口，所述含水球团入口与所述含水球团出口相连；转底炉，所述转底炉包括：环形壳体；可转动的环形炉底，所述环形炉底设置在所述环形壳体内，并与所述环形壳体共同限定出炉腔空间；传热板，所述传热板设置在所述炉腔空间内，并将所述炉腔空间分隔为上层炉腔和下层炉腔，利用隔墙沿物料流动方向将所述下层炉腔依次分隔为底部连通的进料腔室，还原腔室和出料腔室，其中，所述进料腔室具有干燥球团入口，所述干燥球团入口与所述干燥球团出口相连，所述还原腔室具有加热部件，所述出料腔室具有炉料出口；下层炉腔气体出口，所述下层炉腔气体出口位于还原腔室的侧壁上；上层炉腔气体入口，所述上层炉腔气体入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，所述上层炉腔气体入口与所述下层炉腔气体出口相连；上层炉腔空气入口，所述上层炉腔空气入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部；上层炉腔气体出口，所述上层炉腔气体出口位于上层炉腔的侧壁上；水化装置，所述水化装置具有炉气入口、磷酸出口和尾气出口，所述炉气入口与所述上层炉腔气体出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种处理磷矿的系统，其特征在于，包括：混料装置，所述混料装置具有磷矿入口、还原剂入口、硅石入口、粘结剂入口和混合物料出口；制球装置，所述制球装置具有混合物料入口、水入口和含水球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；烘干装置，所述烘干装置具有含水球团入口和干燥球团出口，所述含水球团入口与所述含水球团出口相连；转底炉，所述转底炉包括：环形壳体；可转动的环形炉底，所述环形炉底设置在所述环形壳体内，并与所述环形壳体共同限定出炉腔空间；传热板，所述传热板设置在所述炉腔空间内，并将所述炉腔空间分隔为上层炉腔和下层炉腔，利用隔墙沿物料流动方向将所述下层炉腔依次分隔为底部连通的进料腔室，还原腔室和出料腔室，其中，所述进料腔室具有干燥球团入口，所述干燥球团入口与所述干燥球团出口相连，所述还原腔室具有加热部件，所述出料腔室具有炉料出口；下层炉腔气体出口，所述下层炉腔气体出口位于还原腔室的侧壁上；上层炉腔气体入口，所述上层炉腔气体入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，所述上层炉腔气体入口与所述下层炉腔气体出口相连；上层炉腔空气入口，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静静，宋文臣，李红科，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32