CN106733054A - 一种高效节能的液态co2制备铁矿粉装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置,包括:设有进液口、排液口、出气口、进料口及出料口的高压粉化舱;低压液态CO2储存仓,连接排液口,用于回收液态CO2;设置在高压粉化舱的出气口上端的双层防爆片,双层防爆片间充入液化丙烷和双氧水混合液体,用于实现高压粉化舱的快速卸荷;控制阀门,用于调节高压粉化舱灌装液态CO2和置换剂的速度;高压阀门,用于调节高压粉化舱中原有液态CO2排到低压液态CO2储存仓的速度;高压气泵系统,通过阀门与控制阀门连通,向高压粉化舱内置换剂施加高压;控压装置,用于将置换剂从进液口缓慢充入高压粉化舱;驱动气源,为高压气泵系统提供启动压力。本发明能大大降低液态CO2粉化铁矿石成本和减少环境污染。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置及方法。
背景技术
目前,铁矿石经过现场爆破后,形成多数小于1m的铁矿石块体,而后分别经过初破(≤30cm)、中破(≤7.5cm)、细破(≤3.0cm)和碾磨(≤74μm)等粉碎流程。经粉碎之后的矿石经粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选联合等工艺流程,获得小于74μm的铁矿石粉末。全部过程利用机械进行破碎和碾磨,其中碾磨过程采用球磨机时,通过滚筒转动提升钢球,钢球下落与筒底矿石发生碰撞,进行粉碎,设备磨损大,能量利用率低。整个流程工序多,能耗大,造价高。铁矿石选矿阶段的总成本为52.7元/吨,其中碾磨成本为37.6元/吨,占选矿阶段成本的71%。由于需要2.5吨矿石才能得到1吨品位在65以上的铁精粉,一吨铁精粉的碾磨成本为94元/吨,占铁精粉成本(400元/吨)的25%。目前条件下从破碎到粉化整体流程费用占据铁矿石粉价格近1/3。所以亟需一种高效节能的铁矿石制备装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效节能的铁矿石制备装置及方法。
为了解决上述问题,本发明提供一种高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置,包括:
设有进液口、排液口、出气口、进料口及出料口的高压粉化舱,用于盛放铁矿石及充入高压CO2;进料口用于装入铁矿石,出料口用于排出铁矿粉;
低压液态CO2储存仓,连接所述排液口,用于回收液态CO2;
设置在所述高压粉化舱的出气口上端的双层防爆片,所述双层防爆片间充入液化丙烷和双氧水混合液体,用于实现所述高压粉化舱的快速卸荷;
控制阀门,设置在所述进液口,用于调节所述高压粉化舱灌装液态CO2和置换剂的速度;
高压阀门,设置在所述排液口,用于调节所述高压粉化舱中原有液态CO2排到低压液态CO2储存仓的速度;
高压气泵系统,通过阀门与所述控制阀门连通,向所述高压粉化舱内置换剂施加高压;
控压装置,用于将置换剂从所述进液口缓慢充入所述高压粉化舱;
驱动气源,为所述高压气泵系统提供启动压力。
进一步,所述高压阀门为针阀。
进一步,所述高压粉化舱控制阀门处设有压力表,用于实时显示高压粉化舱内置换剂的压力值。
进一步,所述置换剂密度大于液态CO2,溶解度低,低温下不会发生凝结。
进一步,所述双层防爆片内具有与所述高压粉化舱内相匹配的初始压力,而初始压力又不至于击破外层防爆片,当外层防爆片被混合液体爆燃击破后,内层防爆片在外侧压力消失后也能被快速击破。
本发明还提供一种高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置的使用方法,包括以下步骤:
A、通过进料口装入铁矿石后关闭进料口;
B、高压粉化舱排液口关闭;
C、高压粉化舱灌装特定初压的液态CO2,静置待CO2充分渗透;
D、开启高压粉化舱控压装置,压力高于特定初压时,开启控制阀门和高压阀门,开始驱替;
E、当高压阀门位置开始稳定流水,关闭控制阀门和高压阀门,关闭控压装置,驱替完成;
F、通过驱动气源启动高压气泵系统;
G、高压气泵系统通过阀门与高压粉化舱控制阀门连接;
H、当压力表数值达到预设压力时,关闭控制阀门,关闭驱动气源和高压气泵系统;
I、引爆双层防爆片内的混合液体,高压粉化舱内的铁矿石被粉碎成铁矿粉,通过出料口排出铁矿粉。
相对于现有技术,本发明具有下列技术效果:
为降低粉化成本,本发明人开展了大量液态CO2粉化铁矿石试验,为降低液态CO2粉化铁矿石成本和提升环保标准,采用了驱替工艺对游离态液态CO2进行置换和回收重复利用,只保留渗进铁矿石内部的液态CO2,试验结果已证实该工艺可实现铁矿石粉化,直接降低了液态CO2的消耗量,减少了向大气中的排放,并且实验所得铁矿粉可直接用于重选、浮选和磁选。为进一步降低液态CO2粉化铁矿石成本和提升安全标准,采用了驱替后向高压粉化舱施加初始高压力(气压),而后通过极少的液化丙烷和双氧水爆燃去击破双层防爆片,试验结果证实可获得相同的铁矿石粉化结果。而施加初始高压气体耗能很小,成本很低。基于上述论述,液态CO2粉化铁矿石,经驱替和向高压粉化舱施加初始高压力是高效节能的优化方法,同时又保证了铁矿石的粉化效果。目前该工艺流程包括CO2液化、充装、驱替、初始高压和破膜卸荷等5个步骤,粉化运行成本9.3元/吨,设备折旧成本3.7元/吨,共计碾磨成本总计为13元/吨,远低于现有技术碾磨成本37.6元/吨,比现有工艺节约近2/3。
附图说明
图1为本发明实施例的原理图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例一:
如图1所示,本发明提供一种高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置,包括:
设有进液口11、排液口12、出气口13、进料口14及出料口15的高压粉化舱1,用于盛放铁矿石及充入高压CO2;进料口14用于装入铁矿石,出料口15用于排出铁矿粉。
低压液态CO2储存仓2,连接排液口12,用于回收液态CO2;
设置在高压粉化舱1的出气口13上端的双层防爆片18,双层防爆片间充入液化丙烷和双氧水混合液体,用于实现高压粉化舱1的快速卸荷;双层防爆片内具有与高压粉化舱1内相匹配的初始压力,而初始压力又不至于击破外层防爆片,当外层防爆片被混合液体爆燃击破后,内层防爆片在外侧压力消失后也能被快速击破。
控制阀门3,设置在进液口11,用于调节高压粉化舱1灌装液态CO2和置换剂的速度;置换剂密度大于液态CO2,溶解度低,低温下不会发生凝结。控制阀门3处设有压力表21,用于实时显示高压粉化舱1内置换剂的压力值。
高压阀门4,设置在排液口12,用于调节高压粉化舱1中原有液态CO2排到低压液态CO2储存仓2的速度;高压阀门4为针阀。
高压气泵系统5,通过阀门与控制阀门3连通,向高压粉化舱1内置换剂施加高压;
控压装置6,用于将置换剂从进液口11缓慢充入高压粉化舱1;
驱动气源,为高压气泵系统提供启动压力。
系统还包括:
入口分流阀71,用于切换高压气泵系统5,控压装置6和注入泵16,实现三个不同过程;(请补充)
出口分流阀72,用于切换低压液态CO2储存仓2,用于储存驱替出来的低压液态CO2;切换废水废气仓8时,排放高压粉化仓在粉化后的残留气态CO2;
排液减压阀73,用于打开出口分流阀72时,将驱替出来的高压液态CO2降至特定压力;
减压排空阀74,用于排出初始状态下存在于高压粉化仓1中的空气;
废水废气仓8,用于储存高压粉化仓在粉化后的残留气态CO2;
液体过滤器9,用于过滤驱替出来的低压液态CO2;
液体压缩机10,用于对驱替出来的低压液态CO2进行升压;
高压液态CO2储存仓17,用于储存特定高压液态CO2;
注入泵16,用于将特定高压液态CO2注入到高压粉化仓1中。
本发明还提供一种高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置的使用方法,包括以下步骤:
A、通过进料口装入铁矿石后关闭进料口;
B、高压粉化舱排液口关闭;
C、高压粉化舱灌装特定初压的液态CO2,静置待CO2充分渗透;
D、开启高压粉化舱控压装置,压力高于特定初压时,开启控制阀门和高压阀门,开始驱替;
E、当高压阀门位置开始稳定流水,关闭控制阀门和高压阀门,关闭控压装置,驱替完成;
F、通过驱动气源启动高压气泵系统;
G、高压气泵系统通过阀门与高压粉化舱控制阀门连接;
H、当压力表数值达到预设压力时,关闭控制阀门,关闭驱动气源和高压气泵系统;
I、引爆双层防爆片内的混合液体,高压粉化舱内的铁矿石被粉碎成铁矿粉,通过出料口排出铁矿粉。
相对于现有技术,本发明具有下列技术效果:
为降低粉化成本,本发明人开展了大量液态CO2粉化铁矿石试验,为降低液态CO2粉化铁矿石成本和提升环保标准,采用了驱替工艺对游离态液态CO2进行置换和回收重复利用,只保留渗进铁矿石内部的液态CO2,试验结果已证实该工艺可实现铁矿石粉化,直接降低了液态CO2的消耗量90%,减少了向大气中的排放,并且实验所得铁矿粉可直接用于重选、浮选和磁选。为进一步降低液态CO2粉化铁矿石成本和提升安全标准,采用了驱替后向高压粉化舱施加初始高压力(气压),而后通过极少的液化丙烷和双氧水爆燃去击破双层防爆片,试验结果证实可获得相同的铁矿石粉化结果。而施加初始高压气体耗能很小,成本很低。基于上述论述,液态CO2粉化铁矿石,经驱替和向高压粉化舱施加初始高压力是高效节能的优化方法,同时又保证了铁矿石的粉化效果。目前该工艺流程包括CO2液化、充装、驱替、初始高压和破膜卸荷等5个步骤,粉化运行成本9.3元/吨,设备折旧成本3.7元/吨,共计碾磨成本总计为13元/吨,远低于现有技术碾磨成本37.6元/吨,比现有工艺节约近2/3。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置,其特征在于,包括:
设有进液口、排液口、出气口、进料口及出料口的高压粉化舱,用于盛放铁矿石及充入高压CO2;进料口用于装入铁矿石,出料口用于排出铁矿粉;
低压液态CO2储存仓,连接所述排液口,用于回收液态CO2;
设置在所述高压粉化舱的出气口上端的双层防爆片,所述双层防爆片间充入液化丙烷和双氧水混合液体,用于实现所述高压粉化舱的快速卸荷;
控制阀门,设置在所述进液口,用于调节所述高压粉化舱灌装液态CO2和置换剂的速度;
高压阀门,设置在所述排液口,用于调节所述高压粉化舱中原有液态CO2排到低压液态CO2储存仓的速度;
高压气泵系统,通过阀门与所述控制阀门连通,向所述高压粉化舱内置换剂施加高压;
控压装置,用于将置换剂从所述进液口缓慢充入所述高压粉化舱;
驱动气源,为所述高压气泵系统提供启动压力。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:
所述高压阀门为针阀。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于:
所述高压粉化舱控制阀门处设有压力表,用于实时显示高压粉化舱内置换剂的压力值。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于:
所述置换剂密度大于液态CO2,溶解度低,低温下不会发生凝结。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于:
所述双层防爆片内具有与所述高压粉化舱内相匹配的初始压力,而初始压力又不至于击破外层防爆片,当外层防爆片被混合液体爆燃击破后,内层防爆片在外侧压力消失后也能被快速击破。
6.一种如权利要求1所述的高效节能的液态CO2制备铁矿粉装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、通过进料口装入铁矿石后关闭进料口;
B、高压粉化舱排液口关闭;
C、高压粉化舱灌装特定初压的液态CO2,静置待CO2充分渗透;
D、开启高压粉化舱控压装置,压力高于特定初压时,开启控制阀门和高压阀门,开始驱替;
E、当高压阀门位置开始稳定流水,关闭控制阀门和高压阀门,关闭控压装置,驱替完成;
F、通过驱动气源启动高压气泵系统;
G、高压气泵系统通过阀门与高压粉化舱控制阀门连接;
H、当压力表数值达到预设压力时,关闭控制阀门,关闭驱动气源和高压气泵系统;
I、引爆双层防爆片内的混合液体,高压粉化舱内的铁矿石被粉碎成铁矿粉,通过出料口排出铁矿粉。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111701687A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-25 | 中科前衍(深圳)工程科学发展有限公司 | 一种基于气体推动和液态co2卸荷的铁矿石粉化装置及方法 |
CN115254344A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-11-01 | 中科前衍(深圳)工程科学发展有限公司 | 基于高压气体循环利用和机械卸荷的矿石粉化装置及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05285360A (ja) * | 1992-04-03 | 1993-11-02 | Akoo:Kk | 粉体の性質を変化させる方法および装置 |
CN101660889A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-03-03 | 西安新竹防灾救生设备有限公司 | 惰性气体爆炸装置 |
CN201524597U (zh) * | 2009-11-03 | 2010-07-14 | 山东黄金矿业股份有限公司新城金矿 | 高压气流研磨装置 |
CN105486628A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-04-13 | 中国科学院力学研究所 | 一种高压气体碎化铁矿石试验装置 |
CN105772189A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-20 | 中国科学院力学研究所 | 一种高压液态co2破碎铁矿石装置及方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05285360A (ja) * | 1992-04-03 | 1993-11-02 | Akoo:Kk | 粉体の性質を変化させる方法および装置 |
CN101660889A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-03-03 | 西安新竹防灾救生设备有限公司 | 惰性气体爆炸装置 |
CN201524597U (zh) * | 2009-11-03 | 2010-07-14 | 山东黄金矿业股份有限公司新城金矿 | 高压气流研磨装置 |
CN105486628A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-04-13 | 中国科学院力学研究所 | 一种高压气体碎化铁矿石试验装置 |
CN105772189A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-20 | 中国科学院力学研究所 | 一种高压液态co2破碎铁矿石装置及方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111701687A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-25 | 中科前衍(深圳)工程科学发展有限公司 | 一种基于气体推动和液态co2卸荷的铁矿石粉化装置及方法 |
CN111701687B (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-23 | 中科前衍(深圳)工程科学发展有限公司 | 一种基于气体推动和液态co2卸荷的铁矿石粉化装置及方法 |
CN115254344A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-11-01 | 中科前衍(深圳)工程科学发展有限公司 | 基于高压气体循环利用和机械卸荷的矿石粉化装置及方法 |
CN115254344B (zh) * | 2022-06-22 | 2024-01-12 | 中科前衍(深圳)工程科学发展有限公司 | 基于高压气体循环利用和机械卸荷的矿石粉化装置及方法 |
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