CN106987713A - 一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统 - Google Patents

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苏木清
苏建财
唐立靖
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Abstract

本发明提供了一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统，包括密闭尾矿冷却罐，其特征在于：所述的密闭尾矿冷却罐竖直放置，上部设置物料入口，下部设置物料出口，罐内竖直安装有水循环螺旋输送管道；所述水循环螺旋输送管道包括水循环螺旋腔道和物料螺旋滑道，所述物料螺旋滑道位于所述水循环螺旋腔道上表面，且和所述水循环螺旋腔道螺旋向下；所述水循环螺旋腔道包括进水口和出水口。

Description

一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统
技术领域
本发明涉及一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统。
背景技术
通常尾矿是选矿中产生最大的固体废物之一，大部份的尾矿是进入尾矿库或充填，也是选矿行业当中是最大污染源，我国每年有几十亿吨的尾矿排放在尾矿库或充填，在金属矿选矿产生的尾矿中大部份含有三氧化二铁及其他金属原素没有得到有效的回收利用直接排入尾矿库或充填；而如果开发利用好长期累积的大量固体废物尾矿，既可“变废为宝”，又可有效缓解资源和环境压力，并可以释放被尾矿占用的大量土地资源，我国尾矿大部份没有得到充分利用，现有利用固体废物尾矿的再生是通过对尾矿经浓缩、脱水、烘干、磁化焙烧，冷却，磨矿、磁选等工艺实现资源的综合回收利用，然而，在上述工艺中，经磁化焙烧后的尾矿，通常具有较高的出炉温度，从700度降到100度以下，为了防止尾矿在出磁化焙烧窑后高温条件下接触空气二次氧化，需要对焙烧后的尾矿进行冷却处理，但国内外并没有磁化焙烧尾矿及细粒粉矿的案例，参照目前国内外对氧化矿磁化焙烧文献见之于报端广范是用原矿进行破碎到10MM到30MM左右的粒度，进入回转窑或竖窑的焙烧方式，焙烧后的产品为了不让他接触空气只好采用进入水淬冷却法，通过大量的水，使焙烧矿从700度直接进入水中快速降温至50度左右，然后采用脱水后再进入磨矿。然而，如果是尾矿的冷却过程中采用直接进入水中的这种方式根本是无法进行，申请人发现，水淬冷却存在如下问题有待解决：
1、冷却过程中，大量的水会成为气雾，尾矿及细粒粉矿因为粒度太细会成为粉尘与气雾混合向空中排放，由于气雾含水份太大无法在密闭空间内进行有效的除尘处理，气雾及大量的粉尘会造成了工作环境的恶劣；同时，这些气雾混合粉尘是巨大的污染空气；
2、因为尾矿及细粒粉矿的粒度太细如果通过水直接冷却还会造成，在冷却后的物料存在脱水困难，污水当中还会存在大量的浮物，另外冷却一吨的磁化焙烧后的矿，通常需要大约7-12吨的水，而这部分水较难回收直接利用，造成了水资源的大量浪费，部分液态水同样混杂重金属，也需要进行处理后才能再次利用或排放，成本极高；
3、尾矿中本身携带的大量热能直接进入水中，这部分热能因为水中含有大量的泥浆及矿物而无法得到有效的回收利用，还要进行污水处理并冷却后排放，造成极大的浪费。
所以现有人设计出卧式尾矿冷却处理装置，通过扬矿输送装置将尾矿送入冷却桶，冷却桶壁将尾料和水隔开，冷却桶外设有流动水，进行冷却处理，该装置存着以下几个问题：
1、必须设有动力装置（扬矿输送装置）将尾矿送入冷却桶；
2、由于冷却面积只限于桶内壁，而尾矿通过扬矿输送装置卷扬后跟冷却桶壁接触，在冷却过程中间，由于冷却桶壁与尾矿的接触面积有限，导致冷却不均匀，一部分尾矿冷却不足，出窑后由于这部分高温尾矿接触空气出现二次氧化的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统，包括密闭尾矿冷却罐，其特征在于：所述的密闭尾矿冷却罐竖直放置，上部设置物料入口，下部设置物料出口，罐内竖直安装有水循环螺旋输送管道；所述水循环螺旋输送管道包括水循环螺旋腔道和物料螺旋滑道，所述物料螺旋滑道位于所述水循环螺旋腔道上表面，且和所述水循环螺旋腔道螺旋向下；所述水循环螺旋腔道包括进水口和出水口。
优选的，所述的密闭尾矿冷却罐罐体的罐壁为内外层双层结构，内外层之间为水循环冷却腔，所述水循环冷却腔包括水循环冷却腔进水口和水循环冷却腔出水口。
优选的，所述的密闭尾矿冷却罐罐体的罐体外缠绕水循环冷却管。
优选的，所述的水循环螺旋输送管道环绕截面为凹字形或月牙形。
优选的，所述的密闭尾矿冷却罐安装有中轴，所述水循环螺旋输送管道环绕罐体中轴安装，所述物料螺旋滑道螺旋向下时所述物料螺旋滑道螺旋的内边缘与所述中轴保持相连。
优选的，所述的物料螺旋滑道螺旋向下时所述的物料螺旋滑道螺旋的外边缘与所述的密闭尾矿冷却罐的罐壁保持相连。
采用上述方案后，一方面，由于密闭尾矿冷却罐的水冷循环自成系统，水不与高温焙烧后的尾矿及细粒粉矿直接接触不会产生大量气雾，仅是利用水循环完成热交换，不产生气雾及混合粉尘，不会造成空气污染，也避免了与空气直接接触后的氧化，有利于下级回收系统的工作；可以避免细粒的尾矿及细粒粉矿冷却后脱水困难，原料进入气雾中让空气带走无法回收造成矿资源二次浪费的局面，减少大量的脱水及除尘成本，脱水后物料无法进入高位矿仓储存，给磨矿造成无法控制在生产带来困难。另一方面，水循环冷却交换出来的热能可以得到二三次综合利用，水在管道内循环也没有资源的浪费与回收难度的问题；
另一方面，本发明中的尾矿及细粒粉矿经磁化焙烧后，通过磁化焙烧窑物料出口处落入密闭尾矿冷却罐的物料入口，无需动力装置，物料在自身重力作用下沿着水循环螺旋输送管道的物料螺旋滑道向下滑动，最终由物料出口输出；另外，在物料通过物料螺旋滑道向下滑动过程中，物料不断受到水循环螺旋腔道流动水和水循环冷却腔的流动水冷却，物料冷却程度均匀，避免了传统装置在出窑后存在部分高温尾矿接触空气出现二次氧化的情况。
因此，本发明的方案同时兼顾了环保与能效的综合利用。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的较佳结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明的一个较佳实施例。
一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统，包括密闭尾矿冷却罐1，密闭尾矿冷却罐1竖直放置，上部设置物料入口2，下部设置物料出口3，罐内竖直安装有水循环螺旋输送管道4；水循环螺旋输送管道4包括水循环螺旋腔道41和物料螺旋滑道42，物料螺旋滑道42位于水循环螺旋腔道41上表面，且和水循环螺旋腔道41螺旋向下；所述水循环螺旋腔道41包括进水口411和出水口412。
物料螺旋滑道42的顶面正投影面积越大，物料螺旋滑道42跟物料接触的面积就越大，物料冷却效率越高；另外水循环螺旋输送管道4螺层的螺层越多，螺距越小，物料通过的时间就越长，同时物料冷却的时间也越长，可以通过设置物料螺旋滑道42的顶面正投影面积大小，同时设置水循环螺旋输送管道4的螺层数量和螺距来控制物料的滑动下落的时间，使尾矿通过低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统后的温度，符合后续处理的温度。
尾矿经磁化焙烧后通过磁化焙烧窑物料出口处落入密闭尾矿冷却罐1的物料入口2，物料受到重力作用沿着水循环螺旋输送管道4的物料螺旋滑道42向下滑动，在物料向下滑动过程中，水流从进水口11流入水循环螺旋腔道41，从出水口12流出；物料不断受到水循环螺旋腔道流动水的冷却，最终由物料出口输出。
为进一步加强冷却效率，本实施例中，密闭尾矿冷却罐1罐体的罐壁为内外层双层结构，内外层之间为水循环冷却腔13，水循环冷却腔13包括水循环冷却腔进水口131和水循环冷却腔出水口132，该水循环冷却腔13可同时通过接触吸收和辐射吸收对物料进行冷却，当然在密闭尾矿冷却罐1的罐体外缠绕水循环冷却管也是实施选择之一。
优选的，水循环螺旋输送管道4环绕截面为凹字形或月牙形，使得物料在物料螺旋滑道42向下滑动中，除了底部降温冷却外，增加了通过物料两边的冷却面积。
优选的，为了使用中更加牢靠安全，密闭尾矿冷却罐1安装有中轴5，水循环螺旋输送管道4环绕罐体的中轴5安装，物料螺旋滑道42螺旋向下时物料螺旋滑道42螺旋的内边缘与中轴5保持相连。
优选的，物料螺旋滑道42螺旋向下时物料螺旋滑道螺旋42的外边缘与密闭尾矿冷却罐1的罐壁保持相连，由于物料螺旋滑道42外边缘和密闭尾矿冷却罐1的罐壁相连接，避免物料从物料螺旋滑道42的边缘处落下。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统 ，包括密闭尾矿冷却罐，其特征在于：所述的密闭尾矿冷却罐竖直放置，上部设置物料入口，下部设置物料出口，罐内竖直安装有水循环螺旋输送管道；所述水循环螺旋输送管道包括水循环螺旋腔道和物料螺旋滑道，所述物料螺旋滑道位于所述水循环螺旋腔道上表面，且和所述水循环螺旋腔道螺旋向下；所述水循环螺旋腔道包括进水口和出水口。
2.如权利要求1所述的一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统 ，其特征在于：所述的密闭尾矿冷却罐罐体的罐壁为内外层双层结构，内外层之间为水循环冷却腔，所述水循环冷却腔包括水循环冷却腔进水口和水循环冷却腔出水口。
3.如权利要求1所述的一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统 ，其特征在于：所述的密闭尾矿冷却罐罐体的罐体外缠绕水循环冷却管。
4.如权利要求1所述的一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统，其特征在于：所述的水循环螺旋输送管道环绕截面为凹字形或月牙形。
5.如权利要求1-4任一所述的一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统，其特征在于：所述的密闭尾矿冷却罐安装有中轴，所述水循环螺旋输送管道环绕罐体中轴安装，所述物料螺旋滑道螺旋向下时所述物料螺旋滑道螺旋的内边缘与所述中轴保持相连。
6.如权利要求1-4一种低能耗环保式磁化焙烧尾矿冷却处理系统，其特征在于：所述的物料螺旋滑道螺旋向下时所述的物料螺旋滑道螺旋的外边缘与所述的密闭尾矿冷却罐的罐壁保持相连。
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