一种锰铁矿的处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种锰铁矿的处理系统。该系统包括：还原装置，设有原料入口和金属化球团出口；磨选装置，设有金属化球团入口、金属铁粉出口和锰渣出口，金属化球团入口与还原装置的金属化球团出口相连；第一混料装置，设有锰渣入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合料出口，锰渣入口与磨选装置的锰渣出口相连；第一成型装置，设有第一混合料入口和第一球团出口，第一混合料入口与第一混合装置的第一混合料出口相连；熔分装置，设有第一球团入口和锰铁合金出口，第一球团入口与第一成型装置的第一球团出口相连。本实用新型专利技术可以综合回收铁锰矿中的锰和铁，得到金属铁粉和锰铁。

【技术实现步骤摘要】
一种锰铁矿的处理系统
本技术属于能源与冶金领域，具体地，涉及一种锰铁矿的处理系统。
技术介绍
锰产品广泛应用于钢铁、电子、轻工、化工、农业等领域。除少量富锰矿可以直接用于炼钢和用作电池锰粉外，绝大多数需要经过加工后才能应用。因此，锰矿提锰一直是国内外研究的重点。我国的锰矿多以贫矿为主，主要以碳酸锰和氧化锰形式存在，而氧化锰矿种的氧化锰和氧化铁共生，主要用于生产富锰渣和生铁。目前，锰系合金的生产主要有三种方式。第一种是高炉法冶炼高炉锰铁，该工艺成熟，产出的高炉锰铁中金属锰含量大于65％，单要求入炉的原料锰含量较高，铁含量相对较低，故需对锰矿石进行烧结处理提高锰含量，因此能耗较高。第二种是高炉+矿热炉法冶炼硅锰合金，即先通过高炉冶炼获得生铁和富锰渣，然后用矿热炉由富锰渣生产出硅锰合金，此工艺资源适应性强，但流程长。第三种是中频感应炉冶炼锰铁合金，该工艺采用金属锰配加废钢的方式生产不同等级的锰铁合金，其生产方式简单、成熟，但原料中的金属锰制造过程复杂、成本高、环境污染严重。因此，急需开发中低品位锰矿石为原料直接生产高品位锰铁合金的低能耗、无污染、低成本的工艺。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种锰铁矿的处理系统，其包括：还原装置，设有原料入口和金属化球团出口；磨选装置，设有金属化球团入口、金属铁粉出口和锰渣出口，所述金属化球团入口与所述还原装置的金属化球团出口相连；第一混料装置，设有锰渣入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合料出口，所述锰渣入口与所述磨选装置的锰渣出口相连；第一成型装置，设有第一混合料入口和第一球团出口，所述第一混合料入口与所述第一混合装置的第一混合料出口相连；熔分装置，设有第一球团入口和锰铁合金出口，所述第一球团入口与所述第一成型装置的第一球团出口相连。在本技术的一些实施例中，上述处理系统还包括：第二混料装置，设有锰铁矿入口、还原剂入口和第二混合料出口；第二成型装置，设有第二混合料入口和含碳球团出口，所述第二混合料入口与所述第二混合装置的第二混合料出口相连，所述含碳球团出口与所述还原装置的原料入口相连。在本技术的一些实施例中，上述处理系统还包括：烘干装置，设有湿球团入口和干燥球团出口，所述湿球团入口与所述第一成型装置的第一球团出口相连，所述干燥球团出口与所述熔分装置的第一球团入口相连。本技术可以综合回收铁锰矿中的锰和铁，得到的最终产品是金属铁粉和锰铁。本技术工艺短，成本低，制得的锰铁合金中锰含量高，锰的回收率高。附图说明图1为本技术实施例中的一种锰铁矿的处理系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。铁锰矿中以铁为主，由于铁含量较高，制备锰铁时锰含量不高，本技术先初步还原回收一部分铁，再将富锰渣进行熔分，得到高锰含量的锰铁合金。如图1所示，本技术提供的锰铁矿的处理系统包括：第二混料装置1、第二成型装置2、还原装置3、磨选装置4、第一混料装置5、第一成型装置6、烘干装置7和熔分装置8。第二混料装置1用于混合锰铁矿和还原剂，设有锰铁矿入口、还原剂入口和第二混合料出口。第二成型装置2用于将第二混合料成型，设有第二混合料入口和含碳球团出口，第二混合料入口与第二混合装置1的第二混合料出口相连。第二混料装置1和第二成型装置2并不是本技术的必须装置，本技术所用的还原剂可以是固体还原剂也可以是气体还原剂，当采用固体还原剂时，本系统可以加上第二混料装置1和第二成型装置2，即先将锰铁矿和固体还原剂混合均匀制备成球团，再进行还原。还原装置3用于还原锰铁矿，设有原料入口和金属化球团出口，原料入口与第二成型装置2的含碳球团出口相连。磨选装置4用于磨矿磁选，设有金属化球团入口、金属铁粉出口和锰渣出口，金属化球团入口与还原装置3的金属化球团出口相连。第一混料装置5用于混合锰渣、还原煤和添加剂，设有锰渣入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合料出口，锰渣入口与磨选装置4的锰渣出口相连。第一成型装置6用于将第一混合料成型，设有第一混合料入口和第一球团出口，第一混合料入口与第一混合装置5的第一混合料出口相连。烘干装置7用于干燥第一球团，设有湿球团入口和干燥球团出口，湿球团入口与第一成型装置6的第一球团出口相连。烘干装置7也不是本系统必备的装置，若第一球团的含水量影响后续熔分处理时，第一球团需要经过烘干装置7干燥后才能被送入熔分装置8进行熔分处理。熔分装置8用于对干燥球团进行熔分处理，设有第一球团入口和锰铁合金出口，所述第一球团入口与所述烘干装置7的干燥球团出口相连。将锰铁矿和还原剂送入还原装置3进行还原焙烧，获得金属化球团；将金属化球团送入磨选装置4进行磨矿磁选，获得金属铁粉和锰渣；将锰渣与还原煤、添加剂送入第一混料装置5，混合均匀后获得第一混合料；将第一混合料送入第一成型装置6进行成型，获得第一球团；将第一球团送入熔分装置8进行熔分处理，获得锰铁合金。本技术先将铁锰矿中的铁进行还原，锰还原成氧化亚锰，通过磨矿磁选回收部分铁得到铁精粉，再将磨选尾渣配加碳质还原剂进行熔分，得到锰含量为65％～85％的锰铁合金。本技术所用的添加剂为钙或镁的化合物，含钙的化合物主要用于置换硅，含镁化合物主要用于增加渣的流动性。下面参考具体实施例，对本技术进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的，其可取数值范围如前述
技术实现思路
中所示。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。实施例1本实施例所用的铁锰矿，其成分为：TFe25.28％，TMn14.35％；所用的还原剂为煤粉，其固定碳的质量百分含量为82.63％，空干基灰分的质量百分含量为8.17％；所用的还原煤也为该煤粉；所用添加剂为氧化钙。本实施例采用图1所示的系统处理锰铁矿，具体流程如下：将锰铁矿和煤粉按照质量比100：20送入第二混合料1混合均匀，获得第二混合料。将第二混合料送入第二成型装置2进行成型，获得含碳球团。将含碳球团送入还原装置3进行还原焙烧，在1100℃下还原20min，获得金属化球团。将金属化球团送入磨选装置4进行磨矿磁选，获得TFe90.01％的金属铁粉和TFe8.79％、TMn32.39％的锰渣。将锰渣、煤粉、氧化钙按照质量比为100:10:5送入第一混料装置5，混合均匀后获得第一混合料。将第一混合料送入第一成型装置6进行成型，获得第一球团。将第一球团送入熔分装置8进行熔分处理，在1550℃下熔分40min，获得锰铁合金。经检测，该锰铁合金中Fe的质量含量为19.90％，Mn的质量含量为77.42％。实施例2本实施例所用的铁锰矿，其成分为：TFe25.28％，TMn14.35％；所用的还原剂为H2和CO的混合气体，其中混合气体中(H2+CO)的体积分数≥70％，所用的还原煤中固定碳的质量百分含量为76％；所用添加剂为氧化镁。本实施例采用图1所示的系统处理锰铁矿，具体流程如下：将锰铁矿送入还原装置3，并往还原装置3中通入上述混合气体，对锰铁矿进行还原焙烧，在800℃下还原90min，获得金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锰铁矿的处理系统，其特征在于，包括：还原装置，设有原料入口和金属化球团出口；磨选装置，设有金属化球团入口、金属铁粉出口和锰渣出口，所述金属化球团入口与所述还原装置的金属化球团出口相连；第一混料装置，设有锰渣入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合料出口，所述锰渣入口与所述磨选装置的锰渣出口相连；第一成型装置，设有第一混合料入口和第一球团出口，所述第一混合料入口与所述第一混合装置的第一混合料出口相连；熔分装置，设有第一球团入口和锰铁合金出口，所述第一球团入口与所述第一成型装置的第一球团出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种锰铁矿的处理系统，其特征在于，包括：还原装置，设有原料入口和金属化球团出口；磨选装置，设有金属化球团入口、金属铁粉出口和锰渣出口，所述金属化球团入口与所述还原装置的金属化球团出口相连；第一混料装置，设有锰渣入口、还原煤入口、添加剂入口和第一混合料出口，所述锰渣入口与所述磨选装置的锰渣出口相连；第一成型装置，设有第一混合料入口和第一球团出口，所述第一混合料入口与所述第一混合装置的第一混合料出口相连；熔分装置，设有第一球团入口和锰铁合金出口，所述第一球团入口与所述第一成型装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，古明远，王健月，吴佩佩，王福佳，曹志成，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