石煤钒矿粗细分级氧化焙烧提钒系统及氧化焙烧的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种石煤钒矿粗细分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、二级旋风分离器和粗粒焙烧反应器构成的粗粒物料氧化焙烧系统；由三级旋风分离器、细粒焙烧反应器组成的细粒物料氧化焙烧系统；由排气换热器、布袋除尘器、罗茨风机和烟囱构成的负压除尘系统；以及由换热器、第一一段冷却器、第一二段冷却器、第二一段冷却器、第二二段冷却器、热交换进气管构成的热量回收系统；本发明专利技术通过设置粗粒、细粒焙烧反应器，使粗粒、细粒石煤焙烧过程的操作参数可单独控制，进而提高焙烧样中钒的浸出率，还大幅度提高了热量利用率，将系统能耗大大降低。耗大大降低。耗大大降低。

【技术实现步骤摘要】
石煤钒矿粗细分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粗细分级氧化焙烧提钒系统及氧化焙烧的方法。

技术介绍

[0002]现行的石煤提钒工艺主要有钠化焙烧－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。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、作业成本低和节能环保等优势。尤其是NEUH系列悬浮焙烧工业化装备及技术在难选铁矿、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》，CN109943710A《一种铁矿粉多级悬浮态还原焙烧装置及方法》，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
‑
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》，现行的钙化焙烧、复合添加剂焙烧和钠化焙烧过程都存在环保效果差、焙烧效果差和钒浸出率低等问题。而现行的焙烧设备—平窑、竖窑需要将物料制球或烧砖，反应时气固接触不充分，且焙烧产品再破碎、磨矿，会将热量浪费，作业能耗较高。
[0003]针对石煤钒矿普遍粒度范围较宽，粗粒、细粒含量大的问题，现行悬浮焙烧系统容易出现细粒物料焙烧效果差、浸出率低的问题。这是因为宽粒度分布的石煤钒矿中，细粒物料极易流化，其在反应器中与粗粒物料停留时间短，导致细粒物料焙烧时间不足，焙烧质量不均匀，钒浸出率低。
[0004]粗粒、细粒石煤的最佳焙烧条件不同，现行装备无法单独控制其操作参数。
[0005]另外，现行悬浮焙烧设备的排矿温度较高，余热没有有效回收，需要提高热量利用率。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中石煤钒矿普遍粒度范围较宽，粗粒、细粒含量大的问题，本专利技术的目的是提供一种石煤钒矿粗细分级氧化焙烧提钒系统及氧化焙烧的方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0008]作为目的之一，本专利技术提供了一种石煤钒矿粗细分级氧化焙烧提钒系统，其包括给料系统、粗粒物料氧化焙烧系统、细粒物料氧化焙烧系统、负压除尘系统和热量回收系统。
[0009]给料系统包括料仓和其通过失重称相连的螺旋给料管。
[0010]粗粒物料氧化焙烧系统包括一级旋风分离器、二级旋风分离器、流动密封阀、主炉
和粗料焙烧反应器，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，二级旋风分离器底部的出料口连通至粗料焙烧反应器。
[0011]细粒物料氧化焙烧系统包括三级旋风分离器和通过其底部的出料口连通的细粒焙烧反应器，三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]负压除尘系统包括依次连通的排气换热器、布袋除尘器、罗茨风机和烟囱，排气换热器和三级旋风分离器上方的进料口通过管道相连。
[0013]热量回收系统包括换热器、第一一段冷却器、第一二段冷却器、第二一段冷却器、第二二段冷却器和热交换进气管，第一一段冷却器和第一二段冷却器相连接，第二一段冷却器和第二二段冷却器相连接，第一一段冷却器和第二一段冷却器均连通至换热器，用于加热入炉物料；第一一段冷却器的顶端连通至粗粒焙烧反应器的出料口，第二一段冷却器的顶端连通至细粒焙烧反应器的出料口；第一二段冷却器和第二二段冷却器均连通至热交换进气管，用于预热入炉空气。
[0014]作为本专利技术的一种优选实施例，流动密封阀、粗料焙烧反应器和细料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、流化室、松动室和布风板，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、粗料焙烧反应器和细料焙烧反应器内均通入流化风和松动风；流动密封阀内通入流化风的体积流量为1
‑
4m3/h，松动风的体积流量为2
‑
5m3/h，松动风和流化风均为空气；粗料焙烧反应器和细料焙烧反应器内通入流化风的体积流量为12
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22m3/h，流化风为空气和氧气混合气，氧气浓度为21
‑
30％，松动风的体积流量为4
‑
9m3/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
‑
1050℃。
[0017]作为本专利技术的一种优选实施例，粗料焙烧反应器中焙烧温度为850
‑
960℃，焙烧时间为6
‑
30h；细料焙烧反应器中焙烧温度为850
‑
960℃，焙烧时间为5
‑
25h。
[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(
‑
3.0)
‑
(
‑
3.5)kpa。
[0019]作为本专利技术的一种优选实施例，换热器为套管式换热器，热交换进气管为间壁式热交换进气管，具体为管壳式热交换进气管。
[0020]作为本专利技术的一种优选实施例，该石煤钒矿粗细分级氧化焙烧提钒系统中的石煤钒粉矿中V2O5含量0.4
‑
1.7％。
[0021]作为目的之二，本专利技术提供了一种利用上述的石煤钒矿粗细分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粗粒物料氧化焙烧系统的一级旋风分离器中进行粗细分级，粗粒物料由底部排出，经过流动密封阀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，进入粗粒焙烧反应器中进行高温氧化焙烧；
[0023](2)、从粗粒焙烧反应器中排出的物料，经过热量回收系统中的第一一段冷却器后，转移至套管式换热器中，从第一一段冷却器底部排出的物料经过第一二段冷却器后，转移至间壁式热交换进气管中，用于加热入炉物料；
[0024](3)、从一级旋风分离器分离出的细粒物料，由细粒物料氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石煤钒矿粗细分级氧化焙烧提钒系统，其特征在于：其包括给料系统、粗粒物料氧化焙烧系统、细粒物料氧化焙烧系统、负压除尘系统和热量回收系统；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)；所述粗粒物料氧化焙烧系统包括一级旋风分离器(4)、二级旋风分离器(8)、流动密封阀(5)、主炉(7)和粗料焙烧反应器(9)，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(7)的底端，所述主炉(7)的底端给料口侧壁设有热交换进气管(21)和燃烧机(20)的燃烧口，所述主炉(7)的顶端通过管道连通至二级旋风分离器(8)上方的进料口，所述二级旋风分离器(8)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，所述二级旋风分离器(8)底部的出料口连通至粗料焙烧反应器(9)；所述细粒物料氧化焙烧系统包括三级旋风分离器(12)和通过其底部的出料口连通的细粒焙烧反应器(13)，所述三级旋风分离器(12)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；所述负压除尘系统包括依次连通的排气换热器(16)、布袋除尘器(17)、罗茨风机(18)和烟囱(19)，所述排气换热器(16)和三级旋风分离器(12)上方的进料口通过管道相连；所述热量回收系统包括换热器(6)、第一一段冷却器(10)、第一二段冷却器(11)、第二一段冷却器(14)、第二二段冷却器(15)和热交换进气管(21)，所述第一一段冷却器(10)和第一二段冷却器(11)相连接，所述第二一段冷却器(14)和第二二段冷却器(15)相连接，所述第一一段冷却器(10)和第二一段冷却器(14)均连通至换热器(6)，用于加热入炉物料；所述第一一段冷却器(10)的顶端连通至粗粒焙烧反应器(9)的出料口，所述第二一段冷却器(14)的顶端连通至细粒焙烧反应器(13)的出料口；所述第一二段冷却器(11)和第二二段冷却器(15)均连通至热交换进气管(21)，用于预热入炉空气。2.根据权利要求1所述的石煤钒矿粗细分级氧化焙烧提钒系统，其特征在于：所述流动密封阀(5)、粗料焙烧反应器(9)和细料焙烧反应器(13)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(26)，所述反应器腔体内设有中心隔板(22)、流化室(24)、松动室(23)和布风板(25)，所述反应器腔体由顶部的中心隔板(22)分隔开，所述中心隔板(22)的底端和反应器腔体之间留有空隙并设置布风板(25)，所述布风板(25)和反应器腔体底部平行，所述流化室(24)设置在中心隔板(22)的左侧，所述流化室(24)的外侧中上部设有出料口，所述松动室(23)设置在中心隔板(22)的右侧，所述松动室(23)的顶部中心设有进料口。3.根据权利要求2所述的石煤钒矿粗细分级氧化焙烧提钒系统，其特征在于：所述流动密封阀(5)、粗料焙烧反应器(9)和细料焙烧反应器(13)内均通入流化风和松动风；所述流动密封阀(5)内流化风的体积流量为1
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【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：