低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法技术

本发明专利技术公开了低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法，将高锰褐铁矿粉磨至粒度小于15mm矿粉；采用多级动态磁化焙烧炉对矿粉进行干燥、脱水、预热、焙烧、冷却处理；将矿粉在200～300℃状态下翻动干燥、脱水4～6min；翻动状态下在300

【技术实现步骤摘要】
低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法


[0001]本专利技术属于矿产资源与二次能源循环利用领域，具体涉及低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法。

技术介绍

[0002]随着我国钢铁工业的高速发展，我国粗钢产量占比超过了世界粗钢产量的50％，我国已成为了铁矿石消耗大国，2015年以来，我国铁矿石对外依存度超过了85％，年进口铁矿石近10亿吨。我国查明铁矿资源储量744亿吨，其中，基础储量193亿吨，资源量551亿吨，铁矿石具有储量大、品位低的特点，矿石含铁品位平均只有30％，贫矿石占全部铁矿石储量的98％，绝大部分铁矿石必须经过选矿富集后才能应用；而锰是从“铁”到“转”钢化过程中必不可少的原料，故有“无锰不成钢”之说，近年来，随着中国钢铁高速发展，对锰资源的需求量不断增大，极大的进口压力迫使国内相关锰资源冶炼企业必须加强技术攻关，提高低品位氧化锰矿的综合利用水平，进而缓解当前我国锰矿资源的进口压力，在开发利用低品位铁矿资源的同时，在选冶流程中回收利用其中伴生的锰资源也具有是重要的意义。
[0003]铁矿资源作为战略性矿产资源，巨大的供需缺口完全依赖国际市场和境外资源供应，对国家经济安全将构成严重威胁。因此，迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用和解决国内现有复杂难处理铁矿资源，尤其是受目前常规选矿技术限制而不能利用的复杂难处理铁矿石以及目前虽能利用但质量和利用率较低铁矿石的高效开发利用，提高国内资源保证程度，已经成为经济社会可持续发展、维护国家经济安全的战略选择。充分利用我国菱铁矿、褐铁矿、鲕状赤铁矿等目前没有大规模利用的难处理铁矿，对缓解铁矿供需矛盾，减少对外依存度，保护国家资源安全，满足重大战略需求意义重大。
[0004]针对储量约120亿吨目前尚不能有效利用的菱铁矿、褐铁矿、鲕状赤铁矿等复杂难选铁矿石以及老尾矿库中还堆存了高达至少50亿吨没有回收的以赤铁矿、褐铁矿及菱铁矿为主含铁20～30％的尾矿，应大力发展源头减量、资源化、再制造、零排放和产业链接等新技术，推进产业化，提高资源产出率。
[0005]高炉煤气是炼铁过程的副产品，含有大量的氮、二氧化碳等惰性气体(约占63～70％)，因此，它的发热值不高，一般为3000～4000kJ/m3，单独作为燃料直接使用困难，常与焦炉煤气混合使用。一般要求高炉煤气的含尘量不大于30mg/m3，煤气温度在40℃以下。煤气压力取决于高炉构造特点及其操作制度。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提出一种低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法，高锰褐铁矿利用低热值高炉煤气为燃料和还原剂、采用多级动态磁化焙烧炉处理，通过对工艺过程及参数的控制，解决铁矿石磁化还原焙烧结圈结块、欠还原或过还原等问题，同时实现低热值高炉煤气和高锰褐铁矿综合资源化利用。
[0007]为达到上述目的，采用技术方案如下：
[0008]低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法，包括以下步骤：
[0009]1)将高锰褐铁矿粉磨至粒度小于15mm矿粉；
[0010]2)采用多级动态磁化焙烧炉对矿粉进行干燥、脱水、预热、焙烧、冷却处理；
[0011]将矿粉在200～300℃状态下翻动干燥、脱水4～6min；翻动状态下在300
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500℃预热10～15min；以低热值高炉煤气为燃料和还原气，使预热后的矿粉在翻动状态下500～750℃还原焙烧5～10min；还原焙烧后的矿粉在非氧化气氛以及翻动状态下快速降温；
[0012]3)在密封条件下将降温后的矿粉排入水池淬冷；
[0013]4)淬冷后的物料磨矿后通过弱磁选流程进行分选富集。
[0014]按上述方案，步骤2所述多级动态磁化焙烧炉由多个隔板将筒体的空腔分割成多个炉腔；隔板的中心开有主轴孔，空心的旋转主轴从筒体的底端穿过各层隔板的主轴孔，旋转主轴的上下端通过轴承与筒体相连；在每一层隔板上设置有扒臂与所述旋转主轴连接，扒臂上设置有扒齿，通过旋转主轴的旋转带动扒臂翻动物料；所述隔板上还设置有下料孔，且相邻隔板的下料孔交错分布；所述筒体上端设置有给料口、引风口，筒体底端设置有出料口经溢流型密封螺旋与水池相通。
[0015]按上述方案，所述炉腔从上至下第1～3层为干燥、脱水段，第4～5层为预热段，第6～8层为焙烧段，各设有两个燃烧室，第9～10层为冷却段；旋转主轴的冷却风作为燃烧室的助燃风，通过调节煤气量，使燃烧室内产生不完全燃烧，既确保磁化焙烧所需要的热量，又确保有充足的还原性气体CO，尾气通过引风口进入除尘系统；回收的的粉尘返回给料口重复利用，废气经除尘、脱硫后排放。
[0016]按上述方案，步骤2中所述低热值高炉煤气热值为3000～4000KJ/Nm3，CO的体积分数为0.5％～5％。
[0017]按上述方案，步骤4中磁场强度为63.69～159.24kA/m。
[0018]相对于现有技术，本专利技术有益效果在于：
[0019]本专利技术多级动态磁化还原方法，干燥、脱水、预热、焙烧、冷却均在动态下完成，矿石在炉体内的规则翻滚和均匀受热，改善其与还原介质接触效率，磁化焙烧速度大幅度提高(整个磁化还原时间30分钟)、还原的均匀性得到改善，工艺流程简单，对燃料和原料适应性强，铁矿物磁化还原转化率可达到90％以上，弱磁选精矿铁锰含量大于65％，铁品位提高到57％以上，铁锰综合回收率90％，SiO2下降50％以上，产品冶炼价值大幅度提高，选冶渣量降低40％以上。
附图说明
[0020]图1：本专利技术高炉煤气和高锰褐铁矿综合资源化利用方法工艺流程图；
[0021]图2：本专利技术多级动态磁化焙烧炉结构示意图；
[0022]其中，1
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筒体，2
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旋转主轴，3
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出料口，4
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水池，5
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A组燃烧室，6
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B组燃烧室，7
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抽风机，8
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给料口，9
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扒臂，10
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扒齿，11
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隔板，12
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下料孔，13
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溢流型螺旋。
具体实施方式
[0023]以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。
[0024]本专利技术低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法工艺流程图参照图1所
示：
[0025]1)将高锰褐铁矿粉磨至粒度小于15mm矿粉并混匀；
[0026]2)采用多级动态磁化焙烧炉对矿粉进行干燥、脱水、预热、焙烧(还原)、冷却；
[0027]将矿粉在200～300℃状态下翻动干燥、脱水4～6min；翻动状态下在300
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500℃预热10～15min；以低热值高炉煤气为燃料和还原气，使预热后的矿粉在翻动状态下500～750℃还原焙烧5～10min；还原焙烧后的矿粉在非氧化气氛以及翻动状态下快速降温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法，其特征在于包括以下步骤：1)将高锰褐铁矿粉磨至粒度小于15mm矿粉；2)采用多级动态磁化焙烧炉对矿粉进行干燥、脱水、预热、焙烧、冷却处理；将矿粉在200～300℃状态下翻动干燥、脱水4～6min；翻动状态下在300
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500℃预热10～15min；以低热值高炉煤气为燃料和还原气，使预热后的矿粉在翻动状态下500～750℃还原焙烧5～10min；还原焙烧后的矿粉在非氧化气氛以及翻动状态下快速降温；3)在密封条件下将降温后的矿粉排入水池淬冷；4)淬冷后的物料磨矿后通过弱磁选流程进行分选富集。2.如权利要求1所述低热值高炉煤气磁化还原高锰褐铁矿综合利用方法，其特征在于步骤2所述多级动态磁化焙烧炉由多个隔板将筒体的空腔分割成多个炉腔；隔板的中心开有主轴孔，空心的旋转主轴从筒体的底端穿过各层隔板的主轴孔，旋转主轴的上下端通过轴承与筒体相连；在每一层隔板上设置有扒臂与所述旋转主轴连接，扒臂上设置有扒齿，通过旋转主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汉泉，路漫漫，余洪，刘明霞，张翼，李坤，
申请(专利权)人：湖北坤杰科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：