一种无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置及方法，以氢气为还原剂和流化气，采用低温冷等离子体流态化固态还原赤泥中的氧化铁，然后磁选得到铁磁性物料，铁回收率

【技术实现步骤摘要】
一种无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置及方法


[0001]本专利技术涉及化工有色冶金环保领域，具体涉及一种无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置及方法
。

技术介绍

[0002]赤泥是碱浸铝土矿生产氧化铝过程中产生的工业固体废渣，具有高碱度
、
高水分
、
高粘性和放射性等特点，现有处置方法以干法筑坝堆存为主，不仅占用大量土地资源，长期堆存还会对周围土壤和水资源造成巨大安全隐患和危害
。
赤泥中含铁量较高，可以作为回收铁的二次资源
。
对赤泥中的铁资源分离回收，是其资源化利用和减量化处理的重要途径
。
[0003]中国专利申请
CN102628097A
公开了一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法，采用滚筒将赤泥烘干并预热后，利用一定成分的还原煤气在循环流化床中磁化还原焙烧，获得铁品位
61
％
‑
65
％的铁精粉
。
该方案虽然可以将赤泥中的铁资源回收，然而滚筒干燥仅适用于低水分低粘度赤泥，高水分高粘度赤泥在滚筒干燥中容易结块粘壁，难以连续化操作
。
[0004]中国专利申请
CN107523686A
公开了一种用于赤泥悬浮焙烧制备铁精粉的装置，首先将赤泥干燥打散制成含水量低于
15
％的赤泥矿粉，再经过流态化预热
、
流态化氧化
、
流态化还原和冷却磁选得到铁品位
50<br/>％
‑
68
％的铁精粉
。
该方案可以实现赤泥中铁的回收率
60
‑
90
％，然而该方案采用常温水间接换热冷却热还原料，未能在系统内有效回收利用热还原料的预热，造成了系统能量的浪费，此外该方案未具体说明赤泥干燥打散的方法，难以有效利用高水分高粘度赤泥
。
[0005]中国专利申请
CN1300348A
公开了一种从赤泥中回收铁的方法，将含水量
10
‑
20
％的赤泥与煤和海绵铁粉混合
、
挤压成型并干燥，然后与工业煤混合送入回转窑在
1100
‑
1200℃
下还原焙烧，焙烧产物冷却后磁选得到海绵铁粉
。
中国专利申请
CN102839249A
公开了一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，利用预热空气将赤泥在链篦机中烘干至水分低于
12
％，再与焦粉或煤粉混合压制成生球，生球经烘干筛分至8‑
12mm
送入回转窑，在
1000
‑
1400℃
下还原焙烧，焙烧产物经冷却
、
破碎
、
磁选得到铁品位高于
60
％的铁精粉
。
中国专利申请
CN103805726A
公开了一种利用转底炉珠铁工艺综合利用高铁赤泥的方法，将高铁赤泥
、
煤粉或焦粉及一定量的添加剂混匀
、
造球，置于转底炉中
1350
‑
1450℃
下还原焙烧，焙烧产物经冷却
、
破碎
、
磁选得到珠铁
。
中国专利申请
CN107254583A
公开了一种基于回转窑直接还原焙烧
‑
磁选的赤泥综合利用方法，以赤泥为原料，煤粉为还原剂，钛磁铁矿为添加剂，淀粉和膨润土为粘结剂制球
、
烘干，将干球置于
1280
‑
1300℃
下的回转窑中直接还原焙烧，焙烧产物经冷却磁选得到铁品位高于
92
％的直接还原铁
。
上述技术方案都通过还原焙烧实现了赤泥中铁资源的回收，然而均是以煤粉或焦粉为还原剂，焙烧过程中二氧化碳排放量大，并且会在焙烧产物中引入其他杂质，此外上述专利技术的还原焙烧温度均在
1000℃
以上，能耗较高
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置及方法
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置，包括料仓
、
加料器
、
变径流化床
、
微波发生装置
、
惰性颗粒床料
、
一级旋风分离器
I、
立管
、
出料阀
I、
二级旋风分离器
I、
进料阀
、
流化床反应器
、
低温冷等离子体发生装置
、
一级旋风分离器
I I、
旋风分离器回料阀
、
二级旋风分离器
II、
出料阀
I I、
磁选系统和除尘脱水系统；
[0009]所述料仓
、
加料器和变径流化床沿物料流通的方向依次连接；所述变径流化床底部的进气口与空气管线相连接，出气口则与一级旋风分离器
I
的进气口相连接；所述变径流化床下部的直径大于上部的直径，其下部设有微波发生装置，并且其下部的内部装载有惰性颗粒床料；
[0010]所述一级旋风分离器
I
顶部的出气口与二级旋风分离器
I
的进气口相连接，底部的出料口通过立管与出料阀
I
的进料口相连接，所述出料阀
I
的出料口与进料阀的进料口相连接；所述二级旋风分离器
I
顶部的出气口与尾气处理系统相连接，底部的出料口与进料阀的进料口连接；所述进料阀的出料口与流化床反应器的进料口相连接；
[0011]所述流化床反应器的出料口与出料阀
II
的进料口相连接，出气口与一级旋风分离器
II
的进气口相连接；所述流化床反应器内部的下部设有低温冷等离子体发生装置；
[0012]所述一级旋风分离器
II
的出气口与二级旋风分离器
II
的进气口相连接，出料口与旋风分离器回料阀的进料口相连接；所述二级旋风分离器
II
的出料口与旋风分离器回料阀的进料口相连接，出气口与除尘脱水系统的进口相连接；所述旋风分离器回料阀的出料口与流化床反应器的旋风回料口相连接；所述流化床反应器底部的进气口与氢气管线相连接；所述出料阀
I I
的出料口与磁选系统的进口相连接，所述除尘脱水系统的出口与氢气管线相连接
。
[0013]进一步地，所述出料阀
I
底部的进气口
、
进料阀底部的进气口和出料阀...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置，其特征在于，包括料仓
(1)、
加料器
(2)、
变径流化床
(3)、
微波发生装置
(31)、
惰性颗粒床料
(32)、
一级旋风分离器
I(4)、
立管
(5)、
出料阀
I(6)、
二级旋风分离器
I(7)、
进料阀
(8)、
流化床反应器
(9)、
低温冷等离子体发生装置
(91)、
一级旋风分离器
II(10)、
旋风分离器回料阀
(11)、
二级旋风分离器
II(12)、
出料阀
II(13)、
磁选系统
(14)
和除尘脱水系统
(15)
；所述料仓
(1)、
加料器
(2)
和变径流化床
(3)
沿物料流通的方向依次连接；所述变径流化床
(3)
底部的进气口与空气管线相连接，出气口则与一级旋风分离器
I(4)
的进气口相连接；所述变径流化床
(3)
下部的直径大于上部的直径，其下部设有微波发生装置
(31)
，并且其下部的内部装载有惰性颗粒床料
(32)
；所述一级旋风分离器
I(4)
顶部的出气口与二级旋风分离器
I(7)
的进气口相连接，底部的出料口通过立管
(5)
与出料阀
I(6)
的进料口相连接，所述出料阀
I(6)
的出料口与进料阀
(8)
的进料口相连接；所述二级旋风分离器
I(7)
顶部的出气口与尾气处理系统相连接，底部的出料口与进料阀
(8)
的进料口连接；所述进料阀
(8)
的出料口与流化床反应器
(9)
的进料口相连接；所述流化床反应器
(9)
的出料口与出料阀
II(13)
的进料口相连接，出气口与一级旋风分离器
II(10)
的进气口相连接；所述流化床反应器
(9)
内部的下部设有低温冷等离子体发生装置
(91)
；所述一级旋风分离器
II(10)
的出气口与二级旋风分离器
II(12)
的进气口相连接，出料口与旋风分离器回料阀
(11)
的进料口相连接；所述二级旋风分离器
II(12)
的出料口与旋风分离器回料阀
(11)
的进料口相连接，出气口与除尘脱水系统
(15)
的进口相连接；所述旋风分离器回料阀
(11)
的出料口与流化床反应器
(9)
的旋风回料口相连接；所述流化床反应器
(9)
底部的进气口与氢气管线相连接；所述出料阀
II(13)
的出料口与磁选系统
(14)
的进口相连接，所述除尘脱水系统
(15)
的出口与氢气管线相连接
。2.
根据权利要求1所述的无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置，其特征在于，所述出料阀
I(6)
底部的进气口
、
进料阀
(8)
底部的进气口和出料阀
II(13)
底部的进气口均与氮气管线相连接
。3.
根据权利要求1所述的无需燃烧供热的赤泥还原提铁的装置，其特征在于，所述旋风分离器回料...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜占，刘万超，杜心，许敦歌，胡剑波，梅文良，庄凌云，
申请(专利权)人：中铝环保节能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：