本发明专利技术提供了一种石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统及氧化焙烧的方法，该系统包括：由料仓、失重称和螺旋给料管构成的给料系统；由一级旋风分离器、流动密封阀、主炉和二级旋风分离器构成的物料循环蓄热系统；由脱碳焙烧反应器、破晶焙烧反应器和排矿换热管构成的梯级氧化焙烧系统；由三级旋风分离器、灰斗、布袋除尘器、罗茨风机和烟囱构成的负压除尘系统；本发明专利技术通过脱碳焙烧反应器和破晶焙烧反应器的串联，可实现物料分段悬浮焙烧的目的；另外，本系统包含四阶段热交换过程，一级自热利用过程，整体能量利用率极高，故本发明专利技术的梯级氧化焙烧系统具有两段焙烧独立可控、气固接触充分、能量利用率高、传质传热效率高、作业成本低和高效环保等优点。效环保等优点。效环保等优点。
【技术实现步骤摘要】
石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统及氧化焙烧的方法
[0001]本专利技术属于石煤钒矿提钒
，具体涉及一种石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统及氧化焙烧的方法。
技术介绍
[0002]目前石煤提钒工艺种类较多，主要有钠化焙烧－水浸、钙化焙烧－酸(碱)浸、复合添加剂焙烧－浸出、无添加剂氧化焙烧－酸(碱)浸和直接浸出等工艺。对于含碳石煤钒矿，焙烧过程是提高浸出率至关重要的一环，现行的焙烧设备主要为平窑和竖窑。
[0003]悬浮焙烧作为一种流态化焙烧技术，具有气固接触充分、传质传热效率高、作业成本低和环保等优势。尤其是NEUH系列悬浮焙烧工业化装备及技术在难选铁矿、铁锰矿、高铁铝土矿、高铁赤泥、含碳金矿和石煤钒矿等难选矿产的高效利用方面取得了一定技术突破，且部分项目已实现工业化应用。相关专利如申请号200720014578.8《悬浮磁化焙烧炉》，CN106868292A《一种难选铁矿石多段悬浮磁化焙烧
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磁选系统装置及方法》，CN111644267A《一种基于矿相分段精准调控的复杂铁矿石强化分选方法》，CN111500854A《一种工业化处理铁锰矿石的悬浮焙烧系统及方法》，CN107460307A《一种氧化铝悬浮焙烧炉》，CN111485100A《一种含碳金矿悬浮焙烧强化金浸出率的方法》，CN111304465A《一种含钒石煤脱碳
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破晶焙烧强化酸浸提钒的方法》，CN111304464A《一种石煤钒矿多段焙烧强化拌酸熟化提钒的方法》，现行的钠化焙烧、钙化焙烧和复合添加剂焙烧过程都存在污染严重、焙烧效果不佳、钒浸出率低的问题。
[0004]现行的焙烧设备为平窑和竖窑，其无法粉矿给料，必须制球或烧砖，气固接触不充分；焙烧产品需冷却后破碎磨矿，导致大部分热量被浪费，传质传热效率低、作业成本较高。
[0005]对于含碳量较高的石煤钒矿，现行悬浮焙烧设备只有一个反应器，无法实现可控温的分段焙烧。低温脱碳和高温破晶过程发生在一个反应器内，易出现烧结问题。
[0006]现行悬浮焙烧设备的排矿、排气温度较高，余热没有得到有效回收，热利用率有待提高。
技术实现思路
[0007]针对现有技术中悬浮焙烧系统存在的问题，本专利技术的目的是提供一种石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统及氧化焙烧的方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0009]作为目的之一，本专利技术提供了一种石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统，其包括给料系统、物料循环蓄热系统、梯级氧化焙烧系统和负压除尘系统。
[0010]给料系统包括料仓和其通过失重称相连的螺旋给料管。
[0011]物料循环蓄热系统包括一级旋风分离器、流动密封阀、主炉和二级旋风分离器，一级旋风分离器上方的进料口通过管道连通至螺旋给料管的底端，一级旋风分离器底部的出料口和流动密封阀相连通，流动密封阀连通至主炉的底端，主炉的底端给料口侧壁设有热
交换进气管和燃烧机的燃烧口，主炉的顶端通过管道连通至二级旋风分离器上方的进料口，二级旋风分离器上方的进料口和一级旋风分离器上方的进料口通过管道相连。
[0012]梯级氧化焙烧系统包括依次串联的脱碳焙烧反应器、破晶焙烧反应器和排矿换热管，脱碳焙烧反应器连接在二级旋风分离器的底端，排矿换热管和热交换进气管相连通。
[0013]负压除尘系统包括三级旋风分离器、灰斗、布袋除尘器、罗茨风机和烟囱，三级旋风分离器通过排气换热器和一级旋风分离器相连通，排气换热器和热交换进气管相连通，灰斗连接在三级旋风分离器的底端，布袋除尘器连通至三级旋风分离器上方的进料口，布袋除尘器、罗茨风机和烟囱依次连通。
[0014]作为本专利技术的一种优选实施例，流动密封阀、脱碳焙烧反应器、破晶焙烧反应器的结构相同，均包括反应器腔体和包裹反应器腔体的电热炉套，反应器腔体内设有中心隔板、松动室、流化室和布风板，反应器腔体由顶部的中心隔板分隔开，中心隔板的底端和反应器腔体之间留有空隙并设置布风板，布风板和反应器腔体底部平行，流化室设置在中心隔板的左侧，流化室的外侧中上部设有出料口，松动室设置在中心隔板的右侧，松动室的顶部中心设有进料口。
[0015]作为本专利技术的一种优选实施例，流动密封阀、脱碳焙烧反应器和破晶焙烧反应器内均通入流化风和松动风，流化风的体积流量均为10
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20m3/h，流化风为空气和氧气的混合气；松动风的体积流量均为3
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8m3/h，松动风为空气。
[0016]作为本专利技术的一种优选实施例，电热炉套的温度为600
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1050℃。
[0017]作为本专利技术的一种优选实施例，脱碳焙烧反应器中焙烧温度为550
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650℃，焙烧时间为1
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2h；破晶焙烧反应器中焙烧温度为850
‑
950℃，焙烧时间为8
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20h。
[0018]作为本专利技术的一种优选实施例，罗茨风机的风机负压为(
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2.0)
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(
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2.5)kpa。
[0019]作为本专利技术的一种优选实施例，热交换进气管为管壳式热交换进气管；排矿换热管为间壁式排矿换热管。
[0020]作为本专利技术的一种优选实施例，石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统中的石煤钒粉矿中V2O5含量0.6
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1.5％。
[0021]一种利用上述的石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统进行石煤钒矿氧化焙烧的方法，其包括如下步骤：
[0022](1)、物料通过给料系统进行入物料循环蓄热系统的一级旋风分离器中，经过一次旋风分离的粉矿进入流动密封阀，然后进入主炉下部给料口，物料在主炉内提升，经上部管道进入二级旋风分离器并从其底部的出料口排出；
[0023](2)、从二级旋风分离器中排出的物料，进入脱碳焙烧反应器中，脱碳焙烧料从该反应器的出料口排出，接着进入破晶焙烧反应器中，破晶焙烧料从该反应器的出料口排出，最后进入排矿换热管冷却后排出；
[0024](3)、从一级旋风分离器排出的物料依次经过排气换热器和负压除尘系统中的三级旋风分离器，囤积在灰斗和布袋除尘器中，气体通过罗茨风机和烟囱排出。
[0025]由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：
[0026]第一、本专利技术的系统通过两个悬浮焙烧反应器(即脱碳焙烧反应器和破晶焙烧反应器)的串联，实现石煤低温脱碳和高温破晶的分段焙烧，使得含碳石煤可以在脱碳焙烧反应器中先将碳质脱除，再进入破晶焙烧反应器中进行高温焙烧，可实现分段梯级焙烧、优先
脱碳、防止烧结；另外，脱碳焙烧反应器和破晶焙烧反应器外均设有电热炉套可精准控温。相比较于现有技术，一方面避免了在一个反应器内直接进行高温焙烧易导致的局部过热及烧结现象，另一方面使两段焙烧过程的操作参数可单独控制，从而提高焙烧样中钒的浸出率，如反应温度、反应时间、焙烧气量、氧气浓度等。
[0027]第二、本专利技术的系统包含四阶段热交换和一级自热利用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统，其特征在于：其包括给料系统、物料循环蓄热系统、梯级氧化焙烧系统和负压除尘系统；所述给料系统包括料仓(1)和其通过失重称(2)相连的螺旋给料管(3)；所述物料循环蓄热系统包括一级旋风分离器(4)、流动密封阀(5)、主炉(6)和二级旋风分离器(7)，所述一级旋风分离器(4)上方的进料口通过管道连通至螺旋给料管(3)的底端，所述一级旋风分离器(4)底部的出料口和流动密封阀(5)相连通，所述流动密封阀(5)连通至所述主炉(6)的底端，所述主炉(6)的底端给料口侧壁设有热交换进气管(10)和燃烧机(11)的燃烧口，所述主炉(6)的顶端通过管道连通至二级旋风分离器(7)上方的进料口，所述二级旋风分离器(7)上方的进料口和一级旋风分离器(4)上方的进料口通过管道相连；所述梯级氧化焙烧系统包括依次串联的脱碳焙烧反应器(8)、破晶焙烧反应器(9)和排矿换热管(18)，所述脱碳焙烧反应器(8)连接在二级旋风分离器(7)的底端，排矿换热管(18)和热交换进气管(10)相连通；所述负压除尘系统包括三级旋风分离器(12)、灰斗(13)、布袋除尘器(15)、罗茨风机(16)和烟囱(17)，所述三级旋风分离器(12)通过排气换热器(14)和一级旋风分离器(4)相连通，排气换热器(14)和热交换进气管(10)相连通，所述灰斗(13)连接在三级旋风分离器(12)的底端，所述布袋除尘器(15)连通至三级旋风分离器(12)上方的进料口，所述布袋除尘器(15)、罗茨风机(16)和烟囱(17)依次连通。2.根据权利要求1所述的石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统，其特征在于：所述流动密封阀(5)、脱碳焙烧反应器(8)、破晶焙烧反应器(9)的结构相同，均包括反应器腔体和包裹反应器腔体的电热炉套(23)，所述反应器腔体内设有中心隔板(19)、松动室(20)、流化室(21)和布风板(22)，所述反应器腔体由顶部的中心隔板(19)分隔开，所述中心隔板(19)的底端和反应器腔体之间留有空隙并设置布风板(22)，所述布风板(22)和反应器腔体底部平行，所述流化室(21)设置在中心隔板(19)的左侧，所述流化室(21)的外侧中上部设有出料口，所述松动室(20)设置在中心隔板(19)的右侧，所述松动室(20)的顶部中心设有进料口。3.根据权利要求2所述的石煤钒矿梯级氧化焙烧提钒系统，其特征在于：所述流动密封阀(5)、脱碳焙...
【专利技术属性】
技术研发人员：高占奎，韩跃新，李艳军，
申请(专利权)人：上海逢石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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