CN103589860B - 一种回转窑焙烧贫铁矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种回转窑焙烧贫铁矿的方法。将挥发分含量12-20%的烟煤粉与贫铁矿粉按比例混合，在距离窑头2/3～3/4处喷入挥发分含量大于20%的烟煤粉，控制从喷煤位置到窑头与窑尾的两段温度范围，控制抽风量以调节一氧化碳的产生量。分两段加入不同挥发分含量的烟煤作为还原剂大大减少了煤的用量，并且还能够有效提升还原处理效果，在900℃以下的温度，就能够有效的去除硫、砷、磷等杂质，并且去除率很高，能够将含铁量为40%左右的铁矿，提升至含铁量60%以上，处理后的铁矿能够直接进行铁的冶炼。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种回转窑焙烧贫铁矿的方法。
背景技术
目前，在生产还原铁的工艺流程中，铁矿石含铁量要达到65%以上，即使采用回转窑工艺流程，含铁量也要达到56%以上，否则很难生产出合格产品。我国铁矿资源以贫铁矿为主，每年还需要进口大量的铁矿石以满足或内需求，而直接还原铁对原料的要求比较苛刻，国内基本上没有可以直接供生产还原铁的大型富矿山，所以目前使用铁矿原料生产还原铁的范围还很有限，大量的贫铁矿资源被闲置。并且用贫铁矿炼铁，能耗高，资源浪费严重，对环境污染较大。
现有技术中已经出现了一些利用回转窑炉焙烧高硫、高砷褐铁矿的方法，如中国发明专利申请，专利申请号“201110060647”，专利名称为“回转窑高温焙烧高硫、高砷褐铁矿方法”中记载的技术，其摘要为：本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高硫、高砷褐铁矿(磁选渣、硫酸渣)的处理方法。本方法的特点是以无烟煤粉作为还原剂，与褐铁矿原料混合后送入回转窑中焙烧反应，回转窑的预热段温度控制在300～1100℃范围随炉料移动逐渐上升，烧成带温度控制为1200～1500℃，出料温度控制在1100～1300℃。本发明的工艺简单，处理效果好，脱出硫及砷的效率高，产出的产品品位高，可不经磁选直接做为高炉炼铁原料。
这些现有技术的方法中还原剂的种类选择及用量搭配不够合理，选择无烟煤作为还原剂，虽然煤的纯度较高，发热量足，但是还原效果不尽理想，并且需要高反应温度，其处理工艺成本高，并且不适合放大生产。其全过程需要使用无烟煤，对煤质量要求也较高，使用的煤量也较大，燃料消耗多，不利于节能环保。
发明内容
本发明旨在提供一种回转窑焙烧贫铁矿的方法，该方法弥补了现有技术的空白，能够在低反应温度下实现良好的去除硫、砷、磷杂质的技术效果，并且巧妙的利用烟煤来进行反应，减少了煤的用量，降低了成本，克服了现有技术的缺陷。
本发明所述的回转窑焙烧贫铁矿的方法，包括以下的步骤：
A、配料，将贫铁矿粉与挥发分含量12-20%的烟煤粉混合，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的0.8-1.5%；
B、将矿粉配料从回转窑尾端的进料口送入回转窑内，回转窑以每分钟1-2转的转速将矿粉配料向窑头输送；
C、在回转窑尾至窑头方向上，2/3-3/4处设有喷煤装置，于该处向回转窑内喷入挥发分含量大于20%的烟煤粉，烟煤粉喷入的速度为单位时间的配料通过量的1-2%；
D、回转窑头内设有燃烧装置，在起始阶段通过燃烧煤气、木材、煤粉或燃油，产生的高温气体抽向窑尾，配料与高温气体逆向而行，逐步得到预热和焙烧；
E、在回转窑尾至窑头方向上，回转窑尾至喷煤装置段温度控制范围为300℃～600℃，喷煤装置至窑头段温度控制范围为600℃～900℃。
所述的反应过程中，窑炉中产生的一氧化碳量通过抽风量进行调节，根据不同的窑炉大小，控制不同的抽风量。
所述的贫铁矿粉为含铁量为30-50%的高硫、高砷和/或高磷铁矿。
所述的矿粉配料在窑内停留时间为2.5～3小时。
所述的步骤A中，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.2%，烟煤粉的粒径为0.1-3mm。
所述的步骤C中，烟煤粉的粒径为0.1-3mm。
本发明巧妙的利用分两段加入不同挥发分含量的烟煤作为还原剂来进行还原反应的特殊设计，克服了现有技术采用无烟煤的偏见，烟煤中的挥发分不但不会影响还原效果，反而对还原效果有促进作用，这是本发明的关键创新点之一。本发明通过这一创新点，大大减少了煤的用量，并且还能够有效提升还原处理效果，在900℃以下的温度，就能够有效的去除硫、砷、磷等杂质，并且去除率很高，能够将含铁量为40%左右的铁矿，提升至含铁量60%以上，处理后的铁矿能够直接进行铁的冶炼。
本发明的方法只需要在起始阶段通过燃烧煤气、木材、煤粉或燃油提供高温气体启动反应后，后续过程均无需再进行燃料补充和加热，由矿粉配料中含有的煤和喷煤装置补充的煤的氧化放热即能满足全过程反应要求。
本发明喷煤点的设计位置也是核心技术点之一，起到了保证反应温度和还原效果的双重功效。
本发明的技术方案，经试焙烧6000吨贫铁矿实验，证明效果良好，铁矿平均纯度能提升20-30%。
具体实施方式
实施例1
所述回转窑焙烧贫铁矿的方法，按以下步骤实施：
A、配料，将贫铁矿粉与挥发分含量12%的烟煤粉混合，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的0.8%；
B、将矿粉配料从回转窑尾端的进料口送入回转窑内，回转窑以每分钟1转的转速将矿粉配料向窑头输送；
C、在回转窑尾至窑头方向上，2/3处设有喷煤装置，于该处向回转窑内喷入挥发分含量为20%的烟煤粉，烟煤粉喷入的速度为单位时间的配料通过量的1%；
D、回转窑头内设有燃烧装置，在起始阶段通过燃烧木材，产生的高温气体抽向窑尾，配料与高温气体逆向而行，逐步得到预热和焙烧；
E、在回转窑尾至窑头方向上，回转窑尾至喷煤装置段温度控制范围为300℃～600℃，喷煤装置至窑头段温度控制范围为600℃～900℃。
所述的反应过程中，窑炉中产生的一氧化碳量通过抽风量进行调节，根据不同的窑炉大小，控制不同的抽风量。
所述的贫铁矿粉为含铁量为30%的高硫铁矿。
所述的矿粉配料在窑内停留时间为3小时。
所述的步骤A中，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.2%，烟煤粉的粒径为3mm。
所述的步骤C中，烟煤粉的粒径为3mm。
最后制成品的含铁量为60.8%
实施例2
所述回转窑焙烧贫铁矿的方法，按以下步骤实施：
A、配料，将贫铁矿粉与挥发分含量20%的烟煤粉混合，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.5%；
B、将矿粉配料从回转窑尾端的进料口送入回转窑内，回转窑以每分钟2转的转速将矿粉配料向窑头输送；
C、在回转窑尾至窑头方向上，3/4处设有喷煤装置，于该处向回转窑内喷入挥发分含量为25%的烟煤粉，烟煤粉喷入的速度为单位时间的配料通过量的2%；
D、回转窑头内设有燃烧装置，在起始阶段通过燃烧燃油，产生的高温气体抽向窑尾，配料与高温气体逆向而行，逐步得到预热和焙烧；
E、在回转窑尾至窑头方向上，回转窑尾至喷煤装置段温度控制范围为300℃～600℃，喷煤装置至窑头段温度控制范围为600℃～900℃。
所述的反应过程中，窑炉中产生的一氧化碳量通过抽风量进行调节，根据不同的窑炉大小，控制不同的抽风量。
所述的贫铁矿粉为含铁量为50%的高磷铁矿。
所述的矿粉配料在窑内停留时间为2.5小时。
所述的步骤A中，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.2%，烟煤粉的粒径为0.1mm。
所述的步骤C中，烟煤粉的粒径为0.1mm。
最后制成品的含铁量为74.2%
实施例3
所述回转窑焙烧贫铁矿的方法，按以下步骤实施：
A、配料，将贫铁矿粉与挥发分含量18%的烟煤粉混合，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.0%；
B、将矿粉配料从回转窑尾端的进料口送入回转窑内，回转窑以每分钟1转的转速将矿粉配料向窑头输送；
C、在回转窑尾至窑头方向上，2/3处设有喷煤装置，于该处向回转窑内喷入挥发分含量为30%的烟煤粉，烟煤粉喷入的速度为单位时间的配料通过量的2%；
D、回转窑头内设有燃烧装置，在起始阶段通过燃烧煤气，产生的高温气体抽向窑尾，配料与高温气体逆向而行，逐步得到预热和焙烧；
E、在回转窑尾至窑头方向上，回转窑尾至喷煤装置段温度控制范围为300℃～600℃，喷煤装置至窑头段温度控制范围为600℃～900℃。
所述的反应过程中，窑炉中产生的一氧化碳量通过抽风量进行调节，根据不同的窑炉大小，控制不同的抽风量。
所述的贫铁矿粉为含铁量为40%的高硫高砷铁矿。
所述的矿粉配料在窑内停留时间为3小时。
所述的步骤A中，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.2%，烟煤粉的粒径为1mm。
所述的步骤C中，烟煤粉的粒径为1mm。
最后制成品的含铁量为67.1%。
实施例4
所述回转窑焙烧贫铁矿的方法，按以下步骤实施：
A、配料，将贫铁矿粉与挥发分含量16%的烟煤粉混合，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.2%；
B、将矿粉配料从回转窑尾端的进料口送入回转窑内，回转窑以每分钟1.5转的转速将矿粉配料向窑头输送；
C、在回转窑尾至窑头方向上，3/4处设有喷煤装置，于该处向回转窑内喷入挥发分含量为35%的烟煤粉，烟煤粉喷入的速度为单位时间的配料通过量的1%；
D、回转窑头内设有燃烧装置，在起始阶段通过燃烧燃油，产生的高温气体抽向窑尾，配料与高温气体逆向而行，逐步得到预热和焙烧；
E、在回转窑尾至窑头方向上，回转窑尾至喷煤装置段温度控制范围为300℃～600℃，喷煤装置至窑头段温度控制范围为600℃～900℃。
所述的反应过程中，窑炉中产生的一氧化碳量通过抽风量进行调节，根据不同的窑炉大小，控制不同的抽风量。
所述的贫铁矿粉为含铁量为45%的高硫高磷铁矿。
所述的矿粉配料在窑内停留时间为3小时。
所述的步骤A中，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.2%，烟煤粉的粒径为2mm。
所述的步骤C中，烟煤粉的粒径为2mm。
最后制成品的含铁量为70.7%。
Claims (5)
1.一种回转窑焙烧贫铁矿的方法，其特征在于包括以下的步骤：
A、配料，将贫铁矿粉与挥发分含量12-20%的烟煤粉混合，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的0.8-1.5%；
B、将矿粉配料从回转窑尾端的进料口送入回转窑内，回转窑以每分钟1-2转的转速将矿粉配料向窑头输送；
C、在回转窑尾至窑头方向上，2/3-3/4处设有喷煤装置，于该处向回转窑内喷入挥发分含量大于20%的烟煤粉，烟煤粉喷入的速度为单位时间的配料通过量的1-2%；
D、回转窑头内设有燃烧装置，在起始阶段通过燃烧煤气、木材、煤粉或燃油燃烧，产生的高温气体抽向窑尾，配料与高温气体逆向而行，逐步得到预热和焙烧；
E、在回转窑尾至窑头方向上，回转窑尾至喷煤装置段温度控制范围为300℃～600℃，喷煤装置至窑头段温度控制范围为600℃～900℃。
2.如权利要求1所述的回转窑焙烧贫铁矿的方法，其特征在于：所述的贫铁矿粉为含铁量为30-50%的高硫、高砷和/或高磷铁矿。
3.如权利要求1所述的回转窑焙烧贫铁矿的方法，其特征在于：所述的矿粉配料在窑内停留时间为2.5～3小时。
4.如权利要求1所述的回转窑焙烧贫铁矿的方法，其特征在于：所述的步骤A中，烟煤粉占贫铁矿粉总重量的1.2%，烟煤粉的粒径为0.1-3mm。
5.如权利要求1所述的回转窑焙烧贫铁矿的方法，其特征在于：所述的步骤C中，烟煤粉的粒径为0.1-3mm。
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