CN111635991B - 一种焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置 - Google Patents

一种焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置 Download PDF

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Abstract

一种焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置，氮气冷却旋风分离器组和空气冷却旋风分离器组内部分布设有接触换热器；氮气冷却旋风分离器组由1～n级氮气冷却旋风分离器组成；空气冷却旋风分离器组由1～n级空气冷却旋风分离器组成；氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀和空气冷却旋风分离器组串联连通。本发明的装置传热效率高，易于大型化，实用性强，可精准调控和分段调节冷却气氛，可与流化床，悬浮焙烧炉配套使用，适用于铁矿石的磁化焙烧冷却，但不局限于铁矿石磁化焙烧冷却中的应用。

Description

一种焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置
技术领域
本发明属于矿物加工设备技术领域，具体涉及到一种焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置。
背景技术
在高品位铁矿石的日益枯竭的背景下，低品位难选铁矿石的高效开发利用成为了当下热点。目前，磁化焙烧技术是处理难选铁矿石的有效技术，就铁矿石在磁化焙烧中的温度变化而言，大致可分为物料加热还原和物料冷却两大阶段；工业生产中上，可以设计余热回收再利用的装置，实现降低能耗，提高能量利用率；当前在铁矿石的磁化焙烧过程中，对热能的回收主要集中在烟气的热量回收利用，500～560℃的还原物料在进入冷却阶段期间降温所散发的热量及相变潜热，未有效回收利用，造成极大的热量损失；同时，当前冷却阶段控制方法及装置不当，极易降低产品磁性，引起产品质量下降。
专利CN201610180287公开一种流态化焙烧难选铁矿石生产铁精矿的新方法，铁矿无氧间接水冷至300～500℃，再通入氧气冷却，部分Fe3O4被氧化为γFe2O3依然保持了强磁性。但冷却过程未有效的回收显热和潜热，未能对进入空气冷却的时机做出有效控制，同样存在 Fe3O4和γ-Fe2O3转化为α-Fe2O3的情况。
专利CN200710121616.4和CN201010621731.X公开的难选铁矿经流态化磁化焙烧后，采用初步冷却至200℃后直接排出或冷却水直接冷却，通过旋风换热的方式，回收了高温焙烧铁矿石的部分显热，但存在过氧化的情况。
研究表明，人工磁铁矿在一定条件下，转化为磁性较强的γ-Fe2O3将会降低铁矿物的矫顽力，减少磁团聚的发生，同时，在人工磁铁矿氧化为γ-Fe2O3的过程中，还将释放一部分潜热，上述专利均未对Fe3O4→γ-Fe2O3的过程控制和潜热回收制定精准控制的装置。
发明内容
针对现有磁化焙烧-磁选回收技术工艺处理难选铁矿中存在的能耗高、产品磁团聚现象严重等技术问题，本发明提供一种焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置。
本发明的装置包括氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀、空气冷却旋风分离器组和磁选机；氮气冷却旋风分离器组和空气冷却旋风分离器组内部分布设有接触换热器；氮气冷却旋风分离器组由1～n级氮气冷却旋风分离器组成，第1级氮气冷却旋风分离器的出料口与第2 级氮气冷却旋风分离器的进料口连通，第2级氮气冷却旋风分离器的出气口与第1级氮气冷却旋风分离器的进料口连通，第n-1级氮气冷却旋风分离器的出料口与第n级氮气冷却旋风分离器的进料口连通，第n级氮气冷却旋风分离器的出气口与第n-1级氮气冷却旋风分离器的进料口连通；第1级氮气冷却旋风分离器的出气口作为氮气冷却旋风分离器组的出气口，第n级氮气冷却旋风分离器的出料口作为氮气冷却旋风分离器组的出料口；空气冷却旋风分离器组由1～n级空气冷却旋风分离器组成，第1级空气冷却旋风分离器的出料口与第2级空气冷却旋风分离器的进料口连通，第2级空气冷却旋风分离器的出气口与第1级空气冷却旋风分离器的进料口连通，第n-1级空气冷却旋风分离器的出料口与第n级空气冷却旋风分离器的进料口连通，第n级空气冷却旋风分离器的出气口与第n-1级空气冷却旋风分离器的进料口连通；第1级空气气冷却器的出气口作为空气冷却旋风分离器组的出气口，第n级空气冷却旋风分离器的出料口作为空气冷却旋风分离器组的出料口；氮气冷却旋风分离器组的出料口与流动密封阀的进料口连通，流动密封阀的出料口与空气冷却旋风分离器组的进料口连通。
上述装置中，第1级氮气冷却旋风分离器的出气口与氮气存储罐的进口连通，氮气存储罐的出口与引风机的进口连通，引风机的出口与流动密封阀底部的进气口连通；氮气存储罐内设有接触换热器。
上述装置中，流动密封阀的出气管与第n级氮气冷却旋风分离器的进料口连通。
上述装置中，空压机的出口与第n级空气冷却旋风分离器的进料口连通。
上述装置中，空气冷却旋风分离器组的出料口与磁选机的进口相配合；磁选机的精矿出口与精矿收集器相对，尾矿出口与尾矿收集器相对。
上述装置中，氮气冷却旋风分离器组的1～n级氮气冷却旋风分离器内分别设有一个接触换热器；空气冷却旋风分离器组的1～n级空气冷却旋风分离器内分别设有一个接触换热器。
上述的接触换热器为管式换热器。
上述的氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀、空气冷却旋风分离器组和氮气存储罐外壁设有保温层。
上述的氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀和空气冷却旋风分离器组设有温度传感器和压力传感器。
本发明的焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置的使用方法按以下步骤进行：
1、将含铁物料经脱水和悬浮还原焙烧后，生成的焙烧物料输送到氮气冷却旋风分离器组内；所述的焙烧物料的粒径-0.074mm的部分占总质量的50～90％，焙烧物料的温度500～560℃焙烧物料中磁铁矿的Fe含量占还原焙烧料中总Fe的90％以上；所述的含铁物料为复杂难选矿；
2、启动空压机和引风机，通过空压机向空气冷却旋风分离器组通入空气，空气从空气冷却旋风分离器组的出气口排出；通过引风机向流动密封阀通入氮气，氮气从流动密封阀的出气口排出，进入第n级氮气冷却旋风分离器的进料口，并从第1级氮气冷却旋风分离器的出气口排出，进入氮气存储罐；
3、焙烧物料在氮气冷却旋风分离器组内的氮气气氛条件下旋风分离，并降温至200～ 300℃，形成冷却焙烧料进入流动密封阀，然后从流动密封阀的出料口排出进入空气冷却旋风分离器组；
4、在空气冷却旋风分离器组内的冷却焙烧料在空气气氛下旋风分离，并降温至≤100℃，在此降温过程中，冷却焙烧料中的磁铁矿与氧气发生氧化反应，生成γ-Fe2O3；氧化反应后获得的氧化物料从空气冷却旋风分离器的出料口排出；
5、将氧化物料用磁选机进行弱磁选，磁场强度1000～2000Oe，获得铁精矿。
上述的步骤1中，复杂难选矿的主要物相为针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿或黄铁矿。
上述的步骤1中，复杂难选矿的铁品位TFe在25～45％，按质量百分比含SiO2 25～55％。
上述的步骤1中，脱水是指将含铁物料磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量的50～90％，然后在悬浮状态下被加热至650～700℃脱水，再经过旋风分离后形成脱水固体物料；悬浮还原焙烧是指将脱水固体物料置于还原焙烧炉中，同时向还原焙烧炉内通入氮气和还原器，脱水固体物料在悬浮状态下降温至500～600℃，并与还原气进行还原反应，α-Fe2O3被还原生成 Fe3O4，获得还原焙烧料。
上述的步骤3中，还原焙烧料在氮气冷却旋风分离器组内的停留时间为10～30min。
上述的步骤4中，冷却焙烧料在空气冷却旋风分离器组内的停留时间为3～8min。
上述的步骤4中，氧化反应的主要反应式为：
Fe3O4+O2→γ-Fe2O3。
上述的步骤5中，弱磁选采用湿式弱磁选机。
上述的铁精矿的铁品位TFe≥57％。
上述方法中，Fe的回收率≥84％。
上述的步骤3中，还原物料降温放出的显热被氮气冷却旋风分离器组的接触换热器回收。
上述的步骤4中，冷却还原物料降温放出的显热和氧化反应放出的潜热被空气冷却旋风分离器组内的接触换热器回收。
上述的步骤2中，进入氮气存储罐的氮气经接触换热器换热后，进入引风机循环使用。
本发明的原理是：在还原焙烧料铁矿物主要为人工磁铁矿(即由针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿和/或黄铁矿在悬浮脱水过程中被氧化后，再经还原反应生成的磁铁矿，其主要成分为Fe3O4，还原反应的反应式为：Fe2O3+H2/CO→Fe3O4+H2O/CO2)时，想通过常温的氮气对物料进行降温；氮气可根据实际情况，进行循环利用；从余热回收装置中回收的高品位热能将进行发电，中低品味热能通过余热回收；冷却后的物料在空气环境进行降温，冷却至100℃以下，人工磁铁矿在空气中氧化为γ-Fe2O3，该反应为放热反应，将会释放潜热被换热器回收；同时，产品的矫顽力下降，磁团聚现象减弱，有利于后续磁选作业提质；与“磁化焙烧(氮气冷却)-磁选”工艺得到的弱磁精矿相比，本发明的悬浮焙烧(适时风冷)-磁选得到弱磁选铁精矿的铁品位提高1.5％以上，铁回收率下降1％以内。
本发明相比常规磁化焙烧，可实现物料适时风冷，精准控制人工磁铁矿在适宜的温度下接触空气转化为γ-Fe2O3，从而降低铁矿物矫顽力，降低磁团聚，提高产品质量，不仅可回收还原产品的显热，还可回收人工磁铁矿氧化生成的潜热；本发明的装置物料悬浮于流场中，传热效率高，可广泛应用于粉体的悬浮冷却；装置易于大型化，实用性强，可精准调控和分段调节冷却气氛，可与流化床，悬浮焙烧炉配套使用，适用于铁矿石的磁化焙烧冷却，但不局限于铁矿石磁化焙烧冷却中的应用。
附图说明
图1为本发明实施例1中的焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置结构示意图；
图中，1、第1级氮气冷却旋风分离器，2、第1接触换热器，3、第2级氮气冷却旋风分离器，4、第2接触换热器，5、第3级氮气冷却旋风分离器，6、第3接触换热器，7、流动密封阀，8、氮气存储罐，9、第6接触换热器，10、第1级空气冷却旋风分离器，11、第4 接触换热器，12、第2级空气冷却旋风分离器，13、第5接触换热器，14、磁选机，15、精矿收集器，16、尾矿收集器，17、空压机，18、预氧化焙烧炉，19、引风机；
图2为本发明实施例中的流动密封阀结构原理示意图。
具体实施方式
本发明实施例中采用的复杂铁矿石铁品位TFe在25～45％，按质量百分比含SiO225～55％；主要物相为针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿或黄铁矿，粒径200mm以下。
本发明实施例中将含铁物料经脱水和悬浮还原焙烧，是采用专利号CN107460307或专利号CN107523686记载的装置进行，其中脱水是指将含铁物料磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量的50～90％，然后在悬浮状态下被加热至650～700℃脱水，再经过旋风分离后形成脱水固体物料；悬浮还原焙烧是指将脱水固体物料置于还原焙烧炉中，同时向还原焙烧炉内通入氮气和还原器，脱水固体物料在悬浮状态下降温至500～600℃，并与还原气进行还原反应，α-Fe2O3被还原生成Fe3O4，获得还原焙烧料。
本发明实施例中在悬浮状态下被加热至650～700℃脱水采用的设备为预氧化焙烧炉 (18)；第1级空气冷却旋风分离器(10)在旋风分离过程中将经过氧化反应后和换热的空气排出，通过管道排放到预氧化焙烧炉(18)的空气入口。
本发明实施例中采用的流动密封阀结构原理如图2所示，流动密封阀内部设有挡板将流动密封阀内部分隔为进料室和出料室，挡板的顶边和侧边与流动密封阀内部固定连接，挡板的底边与流动密封阀的底部之间有间隙作为水平通道；进料室侧壁上设有进料口，出料室侧壁上设有出料口，进料口和出料口均位于挡板底边的上方，且进料口高于出料口；出料室顶部还设有出气管；进料室底板上设有松动风入口与进气管道1连通，出料室底板上设有流化风入口与进气管道2连通；进气管道1和进气道管2分别与气源连通。
本发明实施例中流动密封阀的工作方法为：从进料口进入的固体物料逐渐累积，当固体物料将水平通道封闭时，通过进气管道1向进料室通入气体作为松动风，通过进气管道2向出料室通入气体作为流化风，使进料室内的固体物料在气流作用下向出料室运动；随着固体物料在进料室和出料室内逐渐累积，当出料室内的固体物料顶面升高到出料口的位置时，在气流作用下，出料室内的固体物料从出料口排出。
本发明实施例中流动密封阀(7)的进气管道1和进气道管2同时与引风机(19)连通，采用氮气作为松动风和流化风；从流动密封阀(7)出气管排出的空气进入第3级氮气冷却旋风分离器(5)的进料口，用于形成氮气气氛。
本发明实施例中，还原物料的显热经氮气冷却旋风分离器组内接触换热器换热后回收，冷却还原物料的显热和氧化反应的潜热经空气冷却旋风分离器组内接触换热器换热后回收。
本发明实施例中弱磁选采用湿式弱磁选机。
本发明实施例中氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀、空气冷却旋风分离器组和氮气存储罐外壁设有保温层。
本发明实施例中氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀和空气冷却旋风分离器组设有温度传感器和压力传感器。
实施例1
焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置结构如图1所示，包括氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀(7)、空气冷却旋风分离器组和磁选机(14)；
氮气冷却旋风分离器组由3级氮气冷却旋风分离器组成，第1级氮气冷却旋风分离器(1) 的出料口与第2级氮气冷却旋风分离器(3)的进料口连通，第2级氮气冷却旋风分离器(3) 的出气口与第1级氮气冷却旋风分离器(1)的进料口连通，第2级氮气冷却旋风分离器(3) 的出料口与第3级氮气冷却旋风分离器(5)的进料口连通，第3级氮气冷却旋风分离器(5) 的出气口与第2级氮气冷却旋风分离器3的进料口连通；
第1级氮气冷却旋风分离器(1)的出气口作为氮气冷却旋风分离器组的出气口，第3级氮气冷却旋风分离器(5)的出料口作为氮气冷却旋风分离器组的出料口；
空气冷却旋风分离器组由2级空气冷却旋风分离器组成，第1级空气冷却旋风分离器(10) 的出料口与第2级空气冷却旋风分离器(12)的进料口连通，第2级空气冷却旋风分离器(12) 的出气口与第1级空气冷却旋风分离器(10)的进料口连通；
第1级空气气冷却器(10)的出气口作为空气冷却旋风分离器组的出气口，第2级空气冷却旋风分离器(12)的出料口作为空气冷却旋风分离器组的出料口；
氮气冷却旋风分离器组的出料口与流动密封阀(7)的进料口连通，流动密封阀(7)的出料口与空气冷却旋风分离器组的进料口连通；
第1级氮气冷却旋风分离器(1)、第2级氮气冷却旋风分离器(3)和第3级氮气冷却旋风分离器(5)的内部分别设有第1接触换热器(2)、第2接触换热器(4)和第3接触换热器(6)；
第1级空气冷却旋风分离器(10)和第2级空气冷却旋风分离器(12)的内部分布设有第4接触换热器(11)和第5接触换热器(13)；
第1级氮气冷却旋风分离器的出气口与氮气存储罐(8)的进口连通，氮气存储罐(8) 的出口与引风机(19)的进口连通，引风机(19)的出口与流动密封阀(7)底部的进气口连通；氮气存储罐(8)内设有第6接触换热器(9)；
流动密封阀(7)的出气管与第3级氮气冷却旋风分离器(5)的进料口连通；
空压机(17)的出口与第2级空气冷却旋风分离器(12)的进料口连通；
空气冷却旋风分离器组的出料口(第2级空气冷却旋风分离器(12)的出料口)与磁选机(14)的进口相配合；磁选机14的精矿出口与精矿收集器(15)相对，尾矿出口与尾矿收集器(16)相对；
方法为：
将含铁物料经脱水和悬浮还原焙烧后，生成的焙烧物料输送到氮气冷却旋风分离器组内；焙烧物料的粒径-0.074mm的部分占总质量的60％，焙烧物料的温度530℃焙烧物料中磁铁矿的Fe含量占还原焙烧料中总Fe的92％；含铁物料为复杂难选矿，铁品位TFe35.16％，按质量百分比含SiO2 45.23％；
启动空压机和引风机，通过空压机向空气冷却旋风分离器组通入空气，空气从空气冷却旋风分离器组的出气口排出；通过引风机向流动密封阀通入氮气，氮气从流动密封阀的出气口排出，进入第3级氮气冷却旋风分离器的进料口，经过第2级氮气冷却旋风分离器的进料口，从第1级氮气冷却旋风分离器的出气口排出，进入氮气存储罐；
焙烧物料在氮气冷却旋风分离器组内的氮气气氛条件下旋风分离，并降温至240℃，形成冷却焙烧料进入流动密封阀，然后从流动密封阀的出料口排出进入空气冷却旋风分离器组；还原焙烧料在氮气冷却旋风分离器组内的停留时间为20min；
在空气冷却旋风分离器组内的冷却焙烧料在空气气氛下旋风分离，并降温至≤100℃，在此降温过程中，冷却焙烧料中的人工磁铁矿与氧气发生氧化反应，生成γ-Fe2O3；氧化反应后获得的氧化物料从空气冷却旋风分离器的出料口排出；冷却焙烧料在空气冷却旋风分离器组内的停留时间为7min；
将氧化物料用磁选机进行弱磁选，磁场强度1500Oe，获得铁精矿，铁品位TF58.31％； Fe的回收率85.51％；与“磁化焙烧(氮气冷却)磁选”工艺得到的弱磁精矿相比，铁精矿的铁品位提高1.71％，铁回收率下降0.98％。
实施例2
装置结构同实施例1；
方法同实施例1，不同点在于：
(1)焙烧物料的粒径-0.074mm的部分占总质量的70％，焙烧物料的温度550℃焙烧物料中磁铁矿的Fe含量占还原焙烧料中总Fe的96％；复杂难选矿铁品位TFe 30.28％，按质量百分比含SiO2 29.21％；
(2)焙烧物料在氮气冷却旋风分离器组降温至260℃；还原焙烧料在氮气冷却旋风分离器组内的停留时间为15min；
(3)冷却焙烧料在空气冷却旋风分离器组内的停留时间为8min；
(4)弱磁选的磁场强度1300Oe，获得铁精矿，铁品位TFe 57.93％；Fe的回收率86.52％；与“磁化焙烧(氮气冷却)磁选”工艺得到的弱磁精矿相比，铁精矿的铁品位提高1.63％，铁回收率下降0.75％。
实施例3
装置结构同实施例1；
方法同实施例1，不同点在于：
(1)焙烧物料的粒径-0.074mm的部分占总质量的80％，焙烧物料的温度510℃焙烧物料中磁铁矿的Fe含量占还原焙烧料中总Fe的94％；复杂难选矿铁品位TFe 42.19％，按质量百分比含SiO2 50.67％；
(2)焙烧物料在氮气冷却旋风分离器组降温至280℃；还原焙烧料在氮气冷却旋风分离器组内的停留时间为17min；
(3)冷却焙烧料在空气冷却旋风分离器组内的停留时间为5min；
(4)弱磁选的磁场强度1700Oe，获得铁精矿，铁品位TFe58.26％；Fe的回收率85.4％；与“磁化焙烧(氮气冷却)磁选”工艺得到的弱磁精矿相比，铁精矿的铁品位提高1.66％，铁回收率下降0.35％。

Claims (1)

1.一种焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置的使用方法，其特征在于焙烧物料风冷调控磁性强化分选并回收潜热的装置包括氮气冷却旋风分离器组、流动密封阀、空气冷却旋风分离器组和磁选机；氮气冷却旋风分离器组和空气冷却旋风分离器组内部分布设有接触换热器；氮气冷却旋风分离器组由1~n级氮气冷却旋风分离器组成，第1级氮气冷却旋风分离器的出料口与第2级氮气冷却旋风分离器的进料口连通，第2级氮气冷却旋风分离器的出气口与第1级氮气冷却旋风分离器的进料口连通，第n-1级氮气冷却旋风分离器的出料口与第n级氮气冷却旋风分离器的进料口连通，第n级氮气冷却旋风分离器的出气口与第n-1级氮气冷却旋风分离器的进料口连通；第1级氮气冷却旋风分离器的出气口作为氮气冷却旋风分离器组的出气口，第n级氮气冷却旋风分离器的出料口作为氮气冷却旋风分离器组的出料口；空气冷却旋风分离器组由1~n级空气冷却旋风分离器组成，第1级空气冷却旋风分离器的出料口与第2级空气冷却旋风分离器的进料口连通，第2级空气冷却旋风分离器的出气口与第1级空气冷却旋风分离器的进料口连通，第n-1级空气冷却旋风分离器的出料口与第n级空气冷却旋风分离器的进料口连通，第n级空气冷却旋风分离器的出气口与第n-1级空气冷却旋风分离器的进料口连通；第1级空气冷却器的出气口作为空气冷却旋风分离器组的出气口，第n级空气冷却旋风分离器的出料口作为空气冷却旋风分离器组的出料口；氮气冷却旋风分离器组的出料口与流动密封阀的进料口连通，流动密封阀的出料口与空气冷却旋风分离器组的进料口连通；所述的第1级氮气冷却旋风分离器的出气口与氮气存储罐的进口连通，氮气存储罐的出口与引风机的进口连通，引风机的出口与流动密封阀底部的进气口连通；氮气存储罐内设有接触换热器；所述的流动密封阀的出气管与第n级氮气冷却旋风分离器的进料口连通；空压机的出口与第n级空气冷却旋风分离器的进料口连通；所述的氮气冷却旋风分离器组的1~n级氮气冷却旋风分离器内分别设有一个接触换热器；空气冷却旋风分离器组的1~n级空气冷却旋风分离器内分别设有一个接触换热器；
方法按以下步骤进行：
（1）将含铁物料经脱水和悬浮还原焙烧后，生成的焙烧物料输送到氮气冷却旋风分离器组内；所述的焙烧物料的粒径-0.074mm的部分占总质量的50~90%，焙烧物料的温度500~560℃焙烧物料中磁铁矿的Fe含量占还原焙烧料中总Fe的90%以上；所述的含铁物料为复杂难选矿，铁品位TFe在25~45%，按质量百分比含SiO225~55%；
（2）启动空压机和引风机，通过空压机向空气冷却旋风分离器组通入空气，空气从空气冷却旋风分离器组的出气口排出；通过引风机向流动密封阀通入氮气，氮气从流动密封阀的出气口排出，进入第n级氮气冷却旋风分离器的进料口，并从第1级氮气冷却旋风分离器的出气口排出，进入氮气存储罐；
（3）焙烧物料在氮气冷却旋风分离器组内的氮气气氛条件下旋风分离，并降温至200~300 ℃，形成冷却焙烧料进入流动密封阀，然后从流动密封阀的出料口排出进入空气冷却旋风分离器组；还原焙烧料在氮气冷却旋风分离器组内的停留时间为10~30min；
（4）在空气冷却旋风分离器组内的冷却焙烧料在空气气氛下旋风分离，并降温至≤100℃，在此降温过程中，冷却焙烧料中的磁铁矿与氧气发生氧化反应，生成γ-Fe2O3；氧化反应后获得的氧化物料从空气冷却旋风分离器的出料口排出；冷却焙烧料在空气冷却旋风分离器组内的停留时间为3~8min；
（5）将氧化物料用磁选机进行弱磁选，磁场强度1000~2000 Oe，获得铁精矿。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2777022A1 (fr) * 1998-04-06 1999-10-08 Billiton Sa Limited Amelioration de la qualite des laterites contenant du nickel
CN104357651A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 成都利君实业股份有限公司 粉磁化焙烧与冷却系统
CN104818378A (zh) * 2015-03-30 2015-08-05 东北大学 复杂难选铁矿石的预富集-三段悬浮焙烧-磁选处理方法
CN111057838A (zh) * 2019-12-23 2020-04-24 中国科学院过程工程研究所 一种高磷赤褐铁矿流态化焙烧系统及方法
CN111057839A (zh) * 2019-12-23 2020-04-24 中国科学院过程工程研究所 一种菱铁矿流态化氧化还原磁化焙烧系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2777022A1 (fr) * 1998-04-06 1999-10-08 Billiton Sa Limited Amelioration de la qualite des laterites contenant du nickel
CN104357651A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 成都利君实业股份有限公司 粉磁化焙烧与冷却系统
CN104818378A (zh) * 2015-03-30 2015-08-05 东北大学 复杂难选铁矿石的预富集-三段悬浮焙烧-磁选处理方法
CN111057838A (zh) * 2019-12-23 2020-04-24 中国科学院过程工程研究所 一种高磷赤褐铁矿流态化焙烧系统及方法
CN111057839A (zh) * 2019-12-23 2020-04-24 中国科学院过程工程研究所 一种菱铁矿流态化氧化还原磁化焙烧系统及方法

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