一种利用生物质热解还原赤泥提铁的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用生物质热解还原赤泥提铁的系统及方法，以生物质热解气为还原剂，低温流态化固态还原赤泥中的氧化铁，再磁选得到铁磁性物料，铁回收率

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物质热解还原赤泥提铁的系统及方法


[0001]本专利技术属于有色冶金环保领域，特别涉及一种利用生物质热解还原赤泥提铁的系统及方法
。

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
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r/>、
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
。
上述各技术方案均通过还原焙烧实现了赤泥中铁资源的回收，但都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，此外各技术方案的还原焙烧温度均在
1000℃
以上，能耗较高
。
[0004]生物质是一种重要的可再生能源，直接或间接来自植物的光合作用，具有环境友好
、
成本低廉和碳中和等特点
。
中国专利申请
CN107311479A
公开了一种生物质还原赤泥中氧化铁同步提高无机组分活性的方法，将生物质与高铁拜耳法赤泥混合均匀，在
400
‑
750℃
下焙烧，焙烧产物经磁选后可得铁精矿和高胶凝活性的无机材料，与煤粉还原相比，生物质还原可以将还原温度降低
200℃
，节省了能耗，然而该方案停留在实验室固定床小规模研究阶段，尚无切实可行的生产工艺系统和方法，同时，该方法中生物质热解与铁氧化物还原耦合在相同温度下进行，不利于反应的优化调控
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种利用生物质热解还原赤泥提铁的系统及方法
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种利用生物质热解还原赤泥提铁的系统，包括赤泥料仓
、
赤泥加料器
、
变径流化床
、
底伸式多层搅拌装置
、
搅拌电机
、
一级旋风分离器
I、
立管
、
出料阀
I、
二级旋风分离器
I、
一级旋风预热器
、
二级旋风预热器
、
一级旋风分离器
II、
燃料生物质料仓
、
燃料生物质加料器
、
燃烧室
、
多层流化床
、
出料阀
II、
热解生物质料仓
、
热解生物质加料器
、
一级旋风分离器Ⅲ、
二级旋风分离器
I I、
旋风分离器出料阀
I、
流化床冷却器
、
一级旋风分离器
Ⅵ
、
二级旋风分离器Ⅲ、
旋风分离器出料阀
II、
出料阀Ⅲ和磁选系统；
[0008]所述赤泥料仓
、
赤泥加料器
、
变径流化床沿物料流通的方向依次连接；所述变径流化床的进气口
、
出气口和出料口分别与所述一级旋风分离器
II
的出气口
、
所述一级旋风分离器
I
的进气口和所述立管上端的进料口相连接；
[0009]二级旋风分离器
I
的进气口
、
出气口和出料口分别与所述一级旋风分离器
I
的出气口
、
尾气处理系统和所述一级旋风预热器的进料口相连接；
[0010]出料阀
I
的进料口
、
出料口和进气口分别与所述立管下端的出料口
、
所述一级旋风预热器的进料口和空气管线相连接
。
[0011]所述一级旋风预热器的出料口和出气口分别与所述燃烧室的出气口和所述一级旋风分离器
II
的进气口相连接；所述一级旋风预热器的进气口与二级旋风预热器的出气口相连接，所述二级旋风预热器的进气口与燃烧室的出气口相连接；所述燃料生物质料仓的出料口与燃料生物质加料器的进料口相连接，所述燃料生物质加料器的出料口与燃烧室的进料口相连接；
[0012]所述多层流化床内部的中部从下往上依次分隔为三级生物质层
、
二级赤泥颗粒层和一级赤泥颗粒层，气体可在三级生物质层
、
二级赤泥颗粒层和一级赤泥颗粒层之间通过；所述三级生物质层的出料口和进料口分别与所述燃料生物质加料器的进料口和所述热解生物质加料器的出料口相连接，所述二级赤泥颗粒层的出料口与出料阀
II
的进料口相连接，所述一级旋风分离器
I I
的出料口和所述二级旋风预热器的出料口均与一级赤泥颗粒层的进料口连接；所述多层流化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用生物质热解还原赤泥提铁的系统，其特征在于，包括赤泥料仓
、
赤泥加料器
、
变径流化床
、
底伸式多层搅拌装置
、
搅拌电机
、
一级旋风分离器
I、
立管
、
出料阀
I、
二级旋风分离器
I、
一级旋风预热器
、
二级旋风预热器
、
一级旋风分离器
II、
燃料生物质料仓
、
燃料生物质加料器
、
燃烧室
、
多层流化床
、
出料阀
II、
热解生物质料仓
、
热解生物质加料器
、
一级旋风分离器Ⅲ、
二级旋风分离器
II、
旋风分离器出料阀
I、
流化床冷却器
、
一级旋风分离器
Ⅵ
、
二级旋风分离器Ⅲ、
旋风分离器出料阀
II、
出料阀Ⅲ和磁选系统；所述赤泥料仓
、
赤泥加料器
、
变径流化床沿物料流通的方向依次连接；所述变径流化床的进气口
、
出气口和出料口分别与所述一级旋风分离器
II
的出气口
、
所述一级旋风分离器
I
的进气口和所述立管上端的进料口相连接；二级旋风分离器
I
的进气口
、
出气口和出料口分别与所述一级旋风分离器
I
的出气口
、
尾气处理系统和所述一级旋风预热器的进料口相连接；出料阀
I
的进料口
、
出料口和进气口分别与所述立管下端的出料口
、
所述一级旋风预热器的进料口和空气管线相连接；所述一级旋风预热器的出料口和出气口分别与所述燃烧室的出气口和所述一级旋风分离器
II
的进气口相连接；所述一级旋风预热器的进气口与二级旋风预热器的出气口相连接，所述二级旋风预热器的进气口与燃烧室的出气口相连接；所述燃料生物质料仓的出料口与燃料生物质加料器的进料口相连接，所述燃料生物质加料器的出料口与燃烧室的进料口相连接；所述多层流化床内部的中部从下往上依次分隔为三级生物质层
、
二级赤泥颗粒层和一级赤泥颗粒层，气体可在三级生物质层
、
二级赤泥颗粒层和一级赤泥颗粒层之间通过；所述三级生物质层的出料口和进料口分别与所述燃料生物质加料器的进料口和所述热解生物质加料器的出料口相连接，所述二级赤泥颗粒层的出料口与出料阀
II
的进料口相连接，所述一级旋风分离器
II
的出料口和所述二级旋风预热器的出料口均与一级赤泥颗粒层的进料口连接；所述多层流化床内还设有溢流管，所述溢流管上端的进料口与一级赤泥颗粒层相通，所述二级赤泥颗粒层与溢流管下端的出料口相通；所述热解生物质加料器的进料口与热解生物质料仓的出料口相连接；所述多层流化床的进气口和出气口分别与所述二级旋风分离器Ⅲ的出气口和一级旋风分离器Ⅲ的进气口相连接；所述一级旋风分离器Ⅲ的出气口与二级旋风分离器
II
的进气口相连接，所述一级旋风分离器Ⅲ的出料口和所述二级旋风分离器
II
的出料口均与旋风分离器出料
I
的进料口相连接，所述二级旋风分离器
II
的出气口与二级旋风预热器的进气口相连接；所述出料阀
II
的出料口和所述旋风分离器出料
I
的出料口均与流化床冷却器的进料口相连接，所述出料阀
II
的进气口与氮气管线相连接，所述旋风分离器出料
I
的进气口与氮气管线相连接；所述流化床冷却器的进气口与氮气管线相连接，所述流化床冷却器的出气口与一级旋风分离器
Ⅵ
的进气口相连接，所述一级旋风分离器
Ⅵ
的出气口与二级旋风分离器Ⅲ的进气口相连接，所述一级旋风分离器
Ⅵ
的出料口与旋风分离器出料阀
II
的进料口相连接，所述二级旋风分离器Ⅲ的出料口与旋风分离器出料阀
II
的进料口相连接，所述流化床冷却器的出料口与出料阀Ⅲ的进料口相连接，所述出料阀Ⅲ的进气口与氮气管线相连接，所述旋风分离器出料阀
II
的进气...

【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：