CN106556248A - 一种矿物焙烧处理的方法及其电磁感应焙烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种矿物焙烧处理的方法及其电磁感应焙烧装置。将粉碎的矿粉与一定数量的金属颗粒充分搅拌、混匀、造粒后，加入“电磁感应焙烧装置”，混有金属颗粒的矿粉球团在自身重力的作用下，随着焙烧装置底部的出渣速度缓慢向下移动，在向下移动的过程中，球团中的金属颗粒在感应电磁场作用下，加热到设定的温度，并将热量传导给矿粉，使之达到焙烧所需的温度进行焙烧。这种焙烧处理方法涉及电磁感应焙烧装置和出渣装置以及作为发热材料和导热介质的金属颗粒。
Description
技术领域：
本发明属于冶金技术领域，涉及一种焙烧方法和一种电磁感应焙烧装置，可用于矿物焙烧处理和矿物废(尾)渣的无害化处理。
技术背景：
近十年来有色金属、贵金属矿物采选、冶炼及综合回收量，都达到了前所未有的水平。由于大多数矿物中都含有影响有色金属、贵金属回收率，并会污染环境的有害元素(如：砷、硫)。国内外以精矿为原料的冶炼企业，绝大多数都采用氧化或还原焙烧来脱除有害元素，以提高目标金属的浸出率。生产过程中产生的含砷含硫废渣、烟尘灰等，大多采用返回配料的形式在生产系统内循环使用，但仍有相当部分砷和硫进入污酸酸泥和烟尘灰，再以废渣的形式外售给小型的综合回收企业。以各种废渣料、烟灰为原料的企业一般都规模较小，这些企业大多采用些设备投资小、效率低、能耗高、烟尘不易控制的技术。配套的环保设施相对落后，对冶炼过程中各种危废的管理水平较低，容易发生有害物质泄漏事故，从而对环境产生严重的污染。因此，发明一种高效且环境友好地脱除矿物中影响有色金属、贵金属回收率的有害元素(砷和硫)的焙烧方法及其装置，就显得尤为迫切与重要。
目前，国内采用的焙烧方法有：反射炉焙烧、回转窑焙烧、沸腾炉焙烧、微波炉焙烧。所采用的热源有：燃煤、燃油、热电偶、微波发生器，这些方法或多或少都存在一些问题和不足，现叙述如下：
反射炉焙烧：采用燃煤或燃油加热。缺点是：焙烧温度不易控制、加热不均匀、焙烧过程中需人工翻动、产能低、热效率低、燃料消耗大、烟尘量大、有害烟尘控制困难容易泄漏；
回转窑焙烧：采用燃煤、燃油或热电偶加热。缺点是：焙烧温度不易控制、热效率低、燃料和能源消耗大、烟尘量大、有害烟尘控制困难容易泄漏。如采用热电偶加热，热效率更低且故障率高；
沸腾炉焙烧：采用燃煤加热。缺点是：焙烧温度不易控制、烟尘量大、有害烟尘控制困难容易泄漏；
微波炉焙烧：采用微波发生器加热。缺点是：微波加热具有选择性，只能加热含极性分子或偶极子的介质材料，设备复杂、投资大；
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，提供一种矿物焙烧处理的方法及其电磁感应焙烧装置，解决目前矿物焙烧处理方法效率低、能耗高、焙烧温度和烟尘控制难，适用范围窄、设备投资大等问题。
本发明的技术方案是：将焙烧过程分为四个阶段即：预热段、加热(升温)段、保温段、降温段；将粉碎的矿粉与一定数量的金属颗粒充分搅拌、混匀、造粒后，从“电磁感应焙烧装置”顶部的进料口连续、均匀的加入。混有金属颗粒的矿粉球团在自身重力的作用下，随着焙烧装置底部出渣装置控制的出渣速度缓慢向下移动，混有金属颗粒的矿粉球团在缓慢向下移动的过程中，球团中的金属颗粒在感应电磁场作用下加热到设定的温度，并将热量传导给矿粉，使之达到焙烧所需的温度进行焙烧。这种焙烧处理方法涉及以下两种装置和一种加热方法：
1、技术方案所述的电磁感应焙烧装置，其特征是：一个上小下大呈园塔状竖立的管状陶瓷结构，管状陶瓷结构的顶部设有进料口，上部设有烟气导管，中部绕有中频感应线(管)圈，外部套以钢制外壳，底部与出渣装置平台相连接。
2、技术方案所述的出渣装置，其特征是：一个呈方锥形的钢制装置，装置上部是个方形平台，平台中间有个直径大于焙烧装置底部内孔直径10至30mm的圆孔，平台下面设有数量为偶数的带齿炉排，带齿炉排的顶端装有传动齿轮，相邻带齿炉排上的齿相互错位，各炉排呈咬合状排列，成对咬合的传动齿轮带动带齿炉排呈对辊状转动出渣，装置底部出渣口有法兰与螺旋出料机链接。
3、技术方案所述的加热方法，其特征是：以金属颗粒作为发热材料和传热介质，采用感应电磁场作用于金属颗粒产生热量，金属颗粒与矿粉混合均匀、接触紧密从而实现内加热。
有益效果：
本发明对比已有技术具有以下创新点：
1、金属颗粒作为发热材料和传热介质与矿粉均匀而紧密的接触，实现内加热，传热迅速、矿粉受热均匀热效率高、能耗低。
2、采用感应电磁场作用于金属颗粒作为加热手段，焙烧温度和时间都能精确控制。
3、利用矿粉球团的自身重力，在焙烧装置底部出渣装置控制下进行连续作业，机械结构简单，机械功率要求低。
4、矿粉在焙烧装置内由上向下移动缓慢，且处于焙烧装置上部的矿粉球团有少许含水量，烟尘少、烟气纯净。
5、焙烧装置与其他设备连接处可作密封连接，使整个焙烧流程处于密闭的低负压状态，烟气不易泄露。
6、矿渣中砷和硫的残存量可进行达标控制。
7、设备造价低、投资少。
具体实施方式：
焙烧过程分为四个阶段即：预热段、加热(升温)段、保温段、降温段。将粉碎的矿粉与一定数量的金属颗粒充分搅拌、混匀、造粒后，计量给料机按设定的量或速度，从“电磁感应焙烧装置”顶部的进料口均匀、连续的加入，焙烧装置底部的出渣装置按设定的量或速度均匀出渣。混有金属颗粒的矿粉球团在自身重力的作用下，随着焙烧装置底部的出渣速度缓慢向下移动。混有金属颗粒的矿粉球团在缓慢向下移动的过程中，球团中的金属颗粒，在感应电磁场作用下加热到设定的温度，并将热量传导给矿粉，使之达到焙烧所需的温度进行焙烧，焙烧产生的含砷含硫烟气由导气管从焙烧装置上部导出，进入还原装置还原成单质的砷和硫后冷却收集。焙烧装置底部排出的渣经分离后，金属颗粒返回配料车间重新配料，余渣包装入库。
附图说明：
附图1：矿物焙烧处理方法(技术方案)剖面示意图。
附图2：电磁感应焙烧装置剖面图
附图3：出渣装置示意图。
Claims (4)
1.一种矿物焙烧处理方法及其电磁感应焙烧装置，其特征是：将粉碎的矿粉与一定数量的金属颗粒充分搅拌、混匀、造粒后，从“电磁感应焙烧装置”顶部的进料口连续、均匀的加入。混有金属颗粒的矿粉球团在自身重力的作用下，随着焙烧装置底部出渣装置控制的出渣速度缓慢向下移动，混有金属颗粒的矿粉球团在缓慢向下移动的过程中，球团中的金属颗粒在感应电磁场作用下加热到设定的温度，并将热量传导给矿粉，使之达到焙烧所需的温度进行焙烧。这种焙烧处理方法涉及以下两种装置和一种加热方法。
2.权利要求1所述的电磁感应焙烧装置，其特征是：一个上小下大呈园塔状竖立的管状陶瓷结构，管状陶瓷结构的顶部设有进料口，上部设有烟气导管，中部绕有感应线(管)圈，外部套以钢制外壳，底部与出渣装置的平台相连接。
3.权利要求1所述的出渣装置，其特征是：一个呈方锥形的钢制装置，装置上部是个方形平台，平台中间有个直径大于焙烧装置底部内孔直径10至30mm的圆孔，平台下面装有数量为偶数的带齿炉排，带齿炉排的顶端装有传动齿轮，相邻带齿炉排上的齿相互错位，各炉排呈咬合状排列设置，成对咬合的传动齿轮，带动带齿炉排呈对辊状转动出渣，装置底部出渣口有法兰与螺旋出料机链接。
4.权利要求1所述的加热方法，其特征是：以金属颗粒作为发热材料和传热介质，采用感应电磁场作用于金属颗粒产生热量，金属颗粒与矿粉混合均匀、接触紧密，从而实现内加热。
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