本发明专利技术涉及矿物资源节能综合利用技术领域，是一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置及方法；装置包括窑体，窑体内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，蛇形烟道从上到下分为焙烧预热段、焙烧加热段、焙烧还原段；焙烧预热段上方设置有预热料池，焙烧预热段的底部连通有垂直的落料通道，所述落料通道穿过焙烧加热段、焙烧还原段并与焙烧加热段和焙烧还原段相隔离；落料通道的底端连通有风冷管，风冷管底部连接有物料输出装置及研磨磁选系统；本发明专利技术方法通过原料处理、气基直接还原焙烧、研磨磁选优化得到最终优化产物；本发明专利技术解决了现有技术还原效率低、还原加热时间长、加热温度高、保温效果差的问题。保温效果差的问题。保温效果差的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置及方法
[0001]本专利技术属矿物资源节能综合利用直接还原
，涉及气基直接还原焙烧窑及矿物优选方法；具体涉及一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置及方法。
技术介绍
[0002]镍具有抗腐蚀性能强、耐热性好等特点在不锈钢、特殊合金钢等多种领域得到广泛应用；目前，世界上60%的镍金属是从硫化镍矿中提取，其生产工艺成熟，但硫化镍矿资源在日益减少，随着不锈钢产业的迅猛发展，镍的需求量也日益增大，占地球镍资源储量 70% 的红土氧化镍矿开发利用具有十分重要的现实意义。
[0003]处理氧化镍矿的传统工艺是火法冶炼镍铁合金，该工艺主要处理镍品位较高的变质橄榄岩，根据还原工艺的不同分为回转窑预还原和竖炉还原—矿热电炉—精炼法，但是回转窑预还原和竖炉还原由于烟气对还原气体稀释，二者均未构成红土镍矿所需直接充分还原氛围，二者均提高温度还原，造成热工难控、高温粘结结块、能耗居高不下、生产效率低下、生产不稳定等问题；镍回收率以及镍合金品位不高；致使气基竖炉工艺工业化生产应用屡屡受挫。
技术实现思路
[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提出一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置及方法。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的。
[0006]一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置，包括窑体，所述窑体内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，所述蛇形烟道从上到下分为三层，依次为：焙烧预热段、焙烧加热段、焙烧还原段；所述焙烧预热段连接有烟气收集引风装置，所述焙烧预热段上方设置有预热料池，预热料池通过预热料管与焙烧预热段相连通，焙烧预热段的底部连通有垂直的落料通道，所述落料通道穿过焙烧加热段和焙烧还原段并与焙烧加热段和焙烧还原段相隔离；所述焙烧还原段连接有燃烧室的火咀；焙烧还原段内的焙烧加热温度为960
‑
1030℃；所述落料通道的底端连通有用于冷却物料的风冷管，所述风冷管内设有还原气预热还原装置；还原气预热还原装置连通有还原气管路；还原气压力为600
‑
1200Pa；所述风冷管底部连接有物料输出装置，所述物料输出装置依次连接有对辊循环研磨系统、雷蒙循环研磨系统和磁选优化系统。
[0007]进一步的，所述还原气预热还原装置的还原气出口设置在风冷管内的上端并朝向落料通道；风冷管的中部以上包裹有保温结构。
[0008]进一步的，风冷管外部设置有进风预热器，冷却热风收集器出口与进风预热器入口相连接，所述进风预热器与燃烧室的火咀相连接。
[0009]进一步的，物料经过风冷管后温度冷却至45
‑
55℃。
[0010]进一步的，还包括原料处理系统，所述原料处理系统包括依次相连接的镍矿筛分
制粒机和烟气净化干燥机和镍矿筛选输出装置，所述镍矿筛选输出装置与所述预热料池相连接；所述烟气收集引风装置与烟气净化干燥机相连接。
[0011]进一步的，所述对辊循环研磨系统包括依次连接的对辊磨机、筛分抽离装置、提升机；所述雷蒙循环研磨系统包括依次连接的雷蒙磨机、粗细分离装置、离心抽离装置；所述磁选系统包括依次连接的中磁选机、强磁精选装置、中磁精选装置。
[0012]更进一步，还包括相连接的除灰除尘装置和静电除尘装置，所述筛分抽离装置和中磁选机分别与除灰除尘装置相连接。
[0013]进一步的，所述窑体为空心壳体，窑体顶壁中部向窑体内侧凹陷地设有预热料池，预热料池上方设有布料机，风冷管末端下方设有导料叶轮，导料叶轮下方设有导料平台，所述导料平台下方设有料仓，料仓下方设有输出提升装置。
[0014]进一步，烟道下方与窑体底面之间设有支撑梁，所述窑体底面下方设有垫环，所述垫环与地面之间设有支撑柱。
[0015]进一步，所述预热布料池下底面材质为钢板。
[0016]进一步，所述预热料管为方钢管。
[0017]进一步，所述蛇形烟道下端连接加热室及火咀，加热室侧壁设有观火孔，在观火孔上方的加热室侧壁上设有温度监测装置。
[0018]进一步，所述焙烧加热段与焙烧预热段之间设有隔板，所述隔板末端焙烧加热段与焙烧预热段内对称设有凸缘。
[0019]进一步，所述焙烧还原段与焙烧加热段之间设有隔板，所述隔板末端向焙烧还原段内设有凸缘。
[0020]进一步，所述焙烧还原段侧壁设有还原段还原后气体溢流口。
[0021]进一步，所述还原后气体溢流口与焙烧还原段连通。
[0022]进一步，贯穿所述焙烧还原段侧壁与窑体侧壁设置有温度监测装置。
[0023]进一步，所述窑体侧壁与预热布料池之间以及窑体侧壁与焙烧系统之间设置有连通的保温密封缝隙。
[0024]一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的方法，包括以下步骤：a）原料处理：将低品位红土镍矿经过筛分制粒干燥筛选，得到粒径3
‑
40mm红土镍矿颗粒物料，水分重量百分比＜10%。
[0025]b）气基直接还原焙烧：焙烧还原段烟气温度达900
‑
950℃时，将红土镍矿颗粒物料沿预热料池、预热料管和落料通道开始下料，下料速度为v1；同时向落料通道通入还原气，焙烧还原段烟气温度达980℃时，下料速度为v2；v2为v1的5
‑
6倍；低品位红土镍矿颗粒物料在预热料池中平铺堆积厚度为200～300mm；焙烧还原段烟气温度上升速度≤2℃/分钟。
[0026]c）经过气基直接还原焙烧的红土镍矿颗粒物料进入风冷管。
[0027]d）经过冷却的物料进入对辊循环研磨系统得到>200目的分离物料，之后经过雷蒙循环研磨系统得到>300目分离物料；再经过磁选系统得到镍合金产品，所述镍合金产品中的含镍的质量百分比为Ni>8%。
[0028]优选的，红土镍矿颗粒物料通过导料叶轮控制下料，所述导料叶轮转速4
‑
6转/小时。
[0029]本专利技术相对于现有技术所产生的有益效果为：
1）对于原料处理：原料进行加热干燥利用了气基直接还原焙烧窑烟气余热，焙烧窑排烟温度160～200℃、焙烧料冷却热风作为备用热源，加热干燥原料便于生产进行，为气基直接还原焙烧提供以下有利条件。
[0030]①
热烟气引入干燥装置，烟气流经原料颗粒空隙，烟气中的微尘及有害物被原料颗粒粘结吸附，微尘及有害物在筛选过程中顺便抽灰除去，原料颗粒成为烟气净化填料，烟气得到净化、环境友好、净化后烟气温度<60℃、环保投资减少，原料得到干燥，烟气余热利用效率明显提高，再经筛选得到颗粒物料。
[0031]②
镍矿筛选顺便将红土镍矿中部分杂质（6%～10%）直接抽灰除去，焙烧加热能耗减少＞6%，生产过程环境友好。
[0032]③
镍矿颗粒空隙还原接触面积增大、还原气容留空间充足、反应时间充分；
④
颗粒空隙便于焙本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置，其特征在于，包括窑体（1），所述窑体（1）内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，所述蛇形烟道从上到下分为三层，依次为：焙烧预热段（5）、焙烧加热段（6）、焙烧还原段（7）；所述焙烧预热段（5）连接有烟气收集引风装置（701），所述焙烧预热段（5）上方设置有预热料池（2），预热料池（2）通过预热料管（3）与焙烧预热段（5）相连通，焙烧预热段（5）的底部连通有垂直的落料通道（4），所述落料通道（4）穿过焙烧加热段（6）和焙烧还原段（7）并与焙烧加热段（6）和焙烧还原段（7）相隔离；所述焙烧还原段（7）连接有燃烧室（25）的火咀；焙烧还原段（7）内的焙烧加热温度为960
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1030℃；所述落料通道（4）的底端连通有用于冷却物料的风冷管（10），所述风冷管（10）内设有还原气预热还原装置（9）；还原气预热还原装置（9）连通有还原气管路；还原气压力为600
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1200Pa；所述风冷管（10）底部连接有物料输出装置（14），所述物料输出装置（14）依次连接有对辊循环研磨系统、雷蒙循环研磨系统和磁选优化系统。2.根据权利要求1所述的一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置，其特征在于，所述还原气预热还原装置（9）的还原气出口设置在风冷管（10）内的上端并朝向落料通道（4）；风冷管（10）的中部以上包裹有保温结构。3.根据权利要求1所述的一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置，其特征在于，风冷管（10）外部设置有进风预热器（16），冷却热风收集器（17）出口与进风预热器（16）入口相连接，所述进风预热器（16）与燃烧室（25）的火咀相连接。4.根据权利要求1所述的一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置，其特征在于，物料经过风冷管（10）后温度冷却至45
‑
55℃。5.根据权利要求1所述的一种气基直接还原磁选优化低品位红土镍矿的装置，其特征在于，还包括原料处理系统，所述原料处理系统包括依次相连接的镍矿筛分制粒机（101）和烟气净化干燥机（102）和镍矿筛选输出装置（103），所述镍矿筛选输出装置（103）与所述预热料池（2）相连接；...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，张凯玮，张妍琪，
申请(专利权)人：张雷，
类型：发明
国别省市：
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