用于固体物料的热处理的设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于固体物料的热处理的设备，以降低重金属元素和/或其它杂质含量。该设备包括用以加热该固体物料的反应器。并且该设备还可选地包括至少一个干燥系统、至少一个预加热系统、热回收系统及冷却系统。其中，该设备仅包括一个反应器，该反应器被布置为兼具氧化性气氛和还原性气氛。并且该设备包括热气源，其被布置为向反应器提供热气。该热气源可以是热气发生器。气源可以是热气发生器。气源可以是热气发生器。

Equipment for heat treatment of solid materials

【技术实现步骤摘要】
用于固体物料的热处理的设备


[0001]本技术涉及一种用于固体物料的热处理以降低重金属元素含量的设备(plant)和方法。
[0002]本技术还涉及一种用于生产肥料前体(fertilizer precursor)的方法，其中该方法使用用于固体物料的热处理的设备和/或方法。

技术介绍

[0003]低品位磷矿石的选矿是普通的工艺步骤，用以取得30％或更高的P2O5含量。对于硅质矿石和粘土矿石而言，通常使用传统的选矿技术(包括例如破碎、研磨、磁选、浮选、擦洗和洗涤)以去除脉石。但是，对于含有氧化镉、碳酸盐和有机碳的矿石而言，物理分离方法并不那么有效。
[0004]现已研究了若干种技术，用以从磷矿石去除有毒重金属元素(诸如镉)。但是，它们都有缺点，并且难以在工业规模上应用这些技术。
[0005]例如，氧化性气氛下的煅烧对于温度敏感的磷矿石而言是不可行的，因为氧化镉(CdO)蒸发所需的工艺温度处于临界烧结温度以上。这在矿石的后续加工步骤(诸如浸出步骤)中会引发问题。而且，例如在流化床反应器中在还原性气氛下的煅烧对于温度敏感的磷矿石而言是不可行的，因为工艺温度超过了形成积聚物的临界温度。

技术实现思路

[0006]目的
[0007]本技术的目的在于提供一种新式的用于处理固体物料以降低重金属元素和其它杂质含量的设备和方法。特别是用于处理低品位磷矿石以便去除杂质，诸如镉、碳酸盐和/或有机碳。
[0008]概要
[0009]根据本技术，提供了一种用于固体物料的热处理的设备，以降低重金属元素和/或其它杂质的含量，所述设备包括：可选地，至少一个干燥系统；可选地，至少一个预加热系统；反应器，用于将所述固体物料加热到反应温度；可选地，热回收系统，以及可选地，冷却系统。其中，所述设备仅包括一个反应器，且所述反应器被布置为兼具氧化性气氛和还原性气氛，并且所述设备包括热气源，该热气源被布置为向所述反应器提供热气。
[0010]在上述设备中，所述反应器可以是回转炉。
[0011]在上述设备中，所述热气源可被布置为提供用于加热并提供还原性气氛的热还原和/或无氧气体。
[0012]在上述设备中，所述热气源可以是热气发生器。
[0013]在上述设备中，所述固体物料可以是矿石，优选为磷矿石，优选为磷酸盐含量小于30％重量百分比的磷矿石。
[0014]在上述设备中，所述反应器可以是回转炉，其中，所述热气源被布置为用以加热所
述固体物料，并通过逆向气流来提供还原气。
[0015]在上述设备中，所述热气源可被布置为将热气、优选为包含CO和H2的热气在所述反应器的排放端处和/或附近提供到所述反应器中。
[0016]在上述设备中，所述还原性气氛可被布置在所述反应器的排放端处和/ 或附近，而所述氧化性气氛可被布置在所述反应器的进料端处和/或附近。
[0017]在上述设备中，所述反应器可以是回转炉，该回转炉包括至少两个壳式风扇。
[0018]在上述设备中，所述反应器可以是回转炉，该回转炉中每10米炉窑包括至少一个壳式风扇。
[0019]在上述设备中，所述反应器可被布置为将所述固体物料加热到 500
‑
1000℃、优选750
‑
900℃的温度。
[0020]在上述设备中，所述重金属元素可包括镉(Cd)。
[0021]在上述设备中，所述设备可包括至少一个预加热器，并且离开所述回转炉的废气配置为被引导到所述至少一个预加热器。
[0022]在上述设备中，所述设备可包括预干燥器(1)以及位于所述预干燥器(1) 下游的预加热器。
[0023]根据本技术，还提供了一种用于固体物料的热处理以去除重金属元素和/或其它杂质的方法，所述方法包括以下步骤：可选地，将所述固体物料干燥；可选地，预加热所述固体物料；将反应器中的固体物料加热至反应温度，以降低重金属元素和/或其它杂质的含量；可选地，将加热后的固体物料冷却，以及获得处理过的固体物料。其中，所述加热仅在一个反应器中进行，并且所述反应器兼具还原性气氛和氧化性气氛，以及所述反应器的加热至少部分地通过经由热气源提供热气来实现。
[0024]在上述方法中，所述反应器可以是回转炉。
[0025]在上述方法中，所述固体物料可以是矿石，优选为磷矿石，该磷矿石优选具有小于30％重量百分比的磷酸盐含量。
[0026]在上述方法中，所述热气源可以是热气发生器。
[0027]在上述方法中，所述反应器的加热可至少部分地通过在所述反应器的排放端处和/或附近，经由热气源提供包括CO和H2的热气来实现。
[0028]在上述方法中，从加热步骤去除所述重金属元素可通过使所述元素附着到悬浮在废气流中的固体颗粒来完成。
[0029]在上述方法中，所述固体物料可在逆向流中被加热。
[0030]在上述方法中，所述反应器可以是回转炉，该回转炉可包括至少两个壳式风扇。
[0031]在上述方法中，所述反应器可以是回转炉，该回转炉中每10米炉窑包括至少一个壳式风扇。
[0032]在上述方法中，在所述回转炉中的所述固体物料被加热到700
‑
1000℃、优选750
‑
900℃的温度。
[0033]在上述方法中，所述重金属元素可包括镉(Cd)。
[0034]在上述方法中，所述固体物料可以是粒状固体物料，优选具有6mm或更小的粒度。
[0035]在上述方法中，在所述固体物料被供给到所述反应器之前，所述固体物料可在预干燥器中被干燥，且随后在预加热器中被加热。
[0036]此外，还提供了一种用于生产肥料前体的方法，该方法使用根据本技术所述的用于固体物料的热处理以降低重金属元素和/或其它杂质的含量的设备，以及/或者根据本技术所述的用于固体物料的热处理以去除重金属元素和/或其它杂质的方法。
[0037]本技术的方案具有如下有益效果：通过在此公开的设备和/或方法，固体物料、例如低品位磷矿石的热处理允许去除或降低杂质的含量至一定水平，以避免下游工艺(诸如酸化工艺)中的低效率。而且，这种热处理能够符合与最终产物(例如，能用于制备肥料的肥料前体)相关的质量和健康法规。
附图说明
[0038]所包括的附图提供了对本公开的进一步理解，并且构成本说明书的一部分，阐示了本公开的实施例，并且与说明书一起有助于解释本公开的原理。在图中：
[0039]图1是阐示该设备的一个实施例的方块图。
[0040]图2是阐示该设备的另一个实施例的流程图。
[0041]图3是阐示该设备的另一个实施例的流程图。
具体实施方式
[0042]在本公开中，若非另有说明，以下术语和表达均具有如下所述的定义。
[0043]术语“固体物料”指的是要在该设备中处理或者要根据该方法处理的进料(馈给物料)。其可以是矿石，诸如天然岩石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于固体物料的热处理的设备，用于降低重金属元素和/或其它杂质的含量，所述设备包括：反应器(5)，用于将所述固体物料加热到反应温度，其特征在于，所述设备仅包括一个反应器(5)，且所述反应器(5)被布置为兼具氧化性气氛和还原性气氛，并且所述设备包括热气源(9)，该热气源被布置为向所述反应器提供热气。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反应器(5)是回转炉。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热气源(9)是热气发生器。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述热气源(9)是热气发生器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述固体物料是矿石。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述固体物料是磷矿石。7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述反应器(5)是回转炉，其中，所述热气源(9)被布置为用以加热所述固体物料，并通过逆向气流来提供还原气。8.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述热气源(9)被布置为将热气在所述反应器的排放端(5
‑
2)处和/或附近提供到所述反应器(5)中。9.根据权利要求1至4中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：美卓奥图泰芬兰有限公司，
类型：新型
国别省市：