CN205368455U - 一种生产镍铁粉的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产镍铁粉的装置，具体公开了一种使用红土镍矿直接还原生产镍铁粉的装置。本实用新型包括原矿处理单元、回转窑焙烧单元和磁选单元。本实用新型二次风调节供给，可有效控制还原矿二次氧化，保证煤粉充分燃烧，不浪费资源，但又不会在回转窑内留下富余氧气，造成物料的再次氧化。本实用新型对回转窑进行负压密封，回转窑处于负压时，窑头就不会有氧气漏入窑内，造成物料反氧化；窑尾也不会有氧气漏入窑内，造成一氧化爆炸；回转窑处于正压时，窑头、窑尾溢出的气体、粉尘也会被及时排走，避免造成回转窑废气对生产现场的环境污染。

Description

一种生产镍铁粉的装置

技术领域

本实用新型涉及一种生产镍铁粉的装置，具体涉及一种使用红土镍矿直接还原生产镍铁粉的装置。

背景技术

随着我国经济的发展和人民生活水平提高，不锈钢生产消费快速增长。铬镍系不锈钢是消费镍的主要不锈钢品种，由于其优异的综合性能，得到广泛应用，占不锈钢总产量的60％～75％。不锈钢产量的增长将拉动镍金属消费量增长。镍铁合金对降低不锈钢冶炼成本的优势逐渐得到体现，镍铁在不锈钢原料中占据了重要的地位，国内的镍铁冶炼行业迎来了一个发展良机。

由于电解镍主要是由硫化镍矿冶炼所得，而硫化矿提取工艺成熟，长时间的大量开采使得世界近期可供开发的硫化矿资源已经不多，加之硫化矿资源勘探周期和建设周期均较长，开发和利用相对比较困难，与硫化镍矿情况相反的是红土镍矿资源丰富，贮存在红土矿中镍金属量占据了镍储量的65％，而每年从氧化镍矿中提取的镍只占世界镍产量的30％，因此随着世界上硫化镍矿资源的逐步减少，从氧化镍矿中提取镍金属将具有极大的发展前景。

红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。目前采用的主要工艺为RKEF工艺，该工艺流程为：原料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精炼转炉→浇铸。因红土镍矿中80％是废渣，全部入炉升温熔融后又冷却排渣，造成电耗、水耗较高。现有的回转窑直接还原工艺存在能耗偏高、还原率低、二次氧化严重、系统运转不稳定等问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供的一种使用红土镍矿直接还原生产镍铁粉的装置。本实用新型致力于提高窑尾废气热量利用率，降低能耗，从而降低成本；通过改变传统工艺思路，在操作中能最大限度实现工艺设计指标，以确保本系统的还原率及回收率、提高系统运转率；可实现低品位镍矿(Ni含量0.5％-1.3％)直接还原、回收富集。

本实用新型装置的技术方案是：本实用新型包括原矿处理单元、回转窑焙烧单元和磁选单元；

原矿处理单元包括喂料机、破碎机一、烘干机、破碎机二、振动筛、定量给料机、混合机、压球机和筛分机；红土镍矿原料通过喂料机喂入破碎机一进行破碎，破碎后物料输送至烘干机中，经过烘干后的红土镍矿送入破碎机二内进行二次破碎，二次破碎后的红土镍矿后，入振动筛中进行筛分，筛分后，细料入定量给料机，粗料返破碎机二内进行重新破碎、筛分；筛分后的细料进入定量给料机，经过配比将配料加入；筛分后细料和配料输送至混合机中进行混合，混合后的物料进入压球机压制成球；压制后的物料经过筛分机筛分；粉料返回压球机重新压制成合格料球，合格料球入回转窑还原焙烧单元；

回转窑还原焙烧单元包括耐热锁风阀及负压去氧装置、回转窑、专用煤粉燃烧器、水淬出料机、排料装置、除尘器和排风机；合格料球经耐热锁风阀及负压去氧装置喂入回转窑内，回转窑上装有专用煤粉燃烧器供给燃料及空气进行燃烧，合格料球经加热、燃烧还原后，经排料装置分选，大块异常物料从侧门排除，小块正常物料进入水淬出料机进行隔氧冷却后，形成还原后镍原料进到磁选单元3；窑尾废气从窑尾进入烘干机，对红土镍矿原料进行烘干，废气出来后经除尘器除尘后经排风机排出；

磁选单元包括：破碎机三、破碎机四、干式磁选机、溢流磨机、磨头仓和定量给料机、磁选机二、精矿磁选过滤机；铁镍粗料进入破碎机三，经破碎后输送至破碎机四，再次破碎后物料输送至干式磁选机中；经干式磁选机分离出的尾矿输送至尾矿库，精矿经过磨头仓和定量给料机进入溢流磨机中；精矿经溢流磨机研磨后进入磁选机二磁选，尾矿浆入尾矿浆处理系统，精矿经精矿磁选过滤机脱水之后形成镍铁粉成品。

专用煤粉燃烧器还包括二次风供给调节装置，在专用煤粉燃烧器的外风通道外，设有二次风通道，二次风通道与二次风管联接，二次风管与二次风调节阀和二次风机联接。

回转窑包括负压装置，在回转窑窑头设有窑头负压罩，经过窑头密封圈将窑头密封，在窑头负压罩上装有窑头负压风管，窑头负压风管与窑头负压风机联接；在回转窑窑尾设有窑尾负压罩，经过窑尾密封圈将窑尾密封，在窑尾负压罩上装有窑尾负压风管，窑尾负压风管与窑尾负压风机联接。

排料装置由上向下为锥形设置，在排料装置下部设有多个空气梁，空气梁由上到下设置，在空气梁上放置有篦子，篦子呈倾斜装态，在篦子的下端部装设液压门，液压门与大块物料排出口相联。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型二次风调节供给，可有效控制还原矿二次氧化，保证煤粉充分燃烧，不浪费资源，但又不会在回转窑内留下富余氧气，造成物料的再次氧化；可有效控制窑内结圈现象，延长结圈周期，延长设备使用周期；

2、本实用新型烘干机热风来自于回转窑，充分利用窑尾废气余热，降低能耗；工艺布局紧凑，减少占地；

3、本实用新型对大块物料进行自动选择排除工艺，减少大块物料对水淬出料机磨损，降低能耗，提高了装置的整体效率。

4、本实用新型对回转窑进行负压密封，回转窑处于负压时，窑头就不会有氧气漏入窑内，造成物料反氧化；窑尾也不会有氧气漏入窑内，造成一氧化碳爆炸；回转窑处于正压时，窑头、窑尾溢出的气体、粉尘也会被及时排走，避免造成回转窑废气对生产现场的环境污染。

附图说明

图1为本实用新型装置实施例整体示意图。

A-红土镍矿原料，B-烘干后的红土镍矿，C-还原后镍原料；

原矿处理单元：板式喂料机101，齿辊式破碎机102，高效专用烘干机103，高效反击式破碎机104，振动筛105，定量给料机106，混合机107，压球机108，筛分机109；

回转窑还原焙烧单元：耐热锁风阀及负压去氧装置201，回转窑202，专用煤粉燃烧器203，排料装置204,水淬出料机205，袋式除尘器206，排风机207；

磁选单元，鄂式破碎机301，高效对辊破碎机302，干式磁选机303，溢流磨机304，三级磁选机305，精矿磁选过滤机306。

图2为本实用新型装置实施例二次风调节装置示意图。

图中：203-专用煤粉燃烧器，1-二次风通道，2-外风通道，3-送煤风通道，4-内旋风通道，5-中心风通道6-二次风管7-一次风管。

图3为本实用新型装置实施例回转窑负压装置示意图。

图中：202-回转窑，8-窑头密封圈，9-窑头负压罩，10-窑尾负压罩，11-窑尾密封圈，12-窑尾负压风管，13-窑头负压风管。

图4为本实用新型排料装置示意图；

图中：204-排料装置，14-篦子，15-空气梁，16-液压门，17-合格物料下料位置，18-大块物料排出口。

具体实施方式

下面结合实施例附图具体来说明。

图1，所示原矿处理单元、回转窑焙烧单元和磁选单元。

原矿处理单元的作用是将红土镍矿原料进行烘干、破碎、配料、混合、压球；

原矿处理单元包括板式喂料机101、齿辊式破碎机102、烘干机103、高效反击式破碎机104、振动筛105、定量给料机106、混合机107、压球机108和筛分机109；红土镍矿原料A通过板式喂料机101喂入齿辊式破碎机102进行破碎，破碎后物料输送至烘干机103中，经过烘干后的红土镍矿B送入高效反击式破碎机104内进行二次破碎，二次破碎后的红土镍矿，入振动筛105中进行筛分，筛分后的细料进入定量给料机106，粗料返高效反击式破碎机104内进行重新破碎、筛分；筛分后的细料进入定量给料机106，经过配比将配料加入；筛分后细料和配料输送至混合机107中进行混合，混合后的物料进入压球机108压制成球；压制后的物料经过筛分机109筛分；粉料返回压球机108重新压制成合格料球，合格料球入回转窑还原焙烧单元；

回转窑还原焙烧单元的作用，是通过加热燃烧将合格料球还原成含镍原料；

回转窑还原焙烧单元包括耐热锁风阀及负压去氧装置201、回转窑202、专用煤粉燃烧器203、排料装置204、水淬出料机205、袋式除尘器206和排风机207；合格料球经耐热锁风阀及负压去氧装置201喂入回转窑202内，回转窑202上装有专用煤粉燃烧器203供给燃料及空气进行燃烧，合格料球经加热、燃烧还原后，经排料装置204分选，大块异常物料从侧门排除，小块正常物料进入水淬出料机205进行隔氧冷却后，形成还原后镍原料进到磁选单元3；窑尾废气从窑尾进入烘干机103，对红土镍矿原料进行烘干，废气出来后经袋式除尘器206除尘后经排风机207排出；

磁选单元的作用是将含镍原料通过选取，生产出镍铁粉。

磁选单元包括：鄂式破碎机301、对辊破碎机302、干式磁选机303、溢流磨机304、磨头仓和定量给料机、三级磁选机305、精矿磁选过滤机306；铁镍粗料进入鄂式破碎机301，经破碎后输送至对辊破碎机302，再次破碎后物料输送至干式磁选机303中；经干式磁选机303分离出的尾矿输送至尾矿库，精矿经过磨头仓和定量给料机进入溢流磨机304中；精矿经溢流磨机304研磨后进入三级磁选机305磁选，尾矿浆入尾矿浆处理系统，精矿经精矿磁选过滤机306脱水之后形成镍铁粉成品。

图2所示为二次风供给调节装置。

在专用煤粉燃烧器203的外风通道2外，设有二次风通道1，二次风通道1与二次风管6联接，二次风管6与二次风调节阀和二次风机联接。

二次风供给调节装置，可以通过对氧气使用量的精确计算，控制调节二次风风量大小，保证煤粉充分燃烧，不浪费资源，但又使氧气全部使用，不会在回转窑内留下富余氧气，防止富余氧气对还原后的物料造成二次氧化。

图3所示为负压装置。

在回转窑202窑头设有窑头负压罩9，经过窑头密封圈8将窑头密封，在窑头负压罩9上装有窑头负压风管12，窑头负压风管12与窑头负压风机联接；在回转窑202窑尾设有窑尾负压罩10，经过窑尾密封圈11将窑尾密封，在窑尾负压罩10上装有窑尾负压风管13，窑尾负压风管13与窑尾负压风机联接。

负压装置可使回转窑202的本体外部处于负压状态。这样回转窑处于负压时，窑头就不会有氧气漏入窑内，造成物料反氧化；窑尾也不会有氧气漏入窑内，造成一氧化碳爆炸。回转窑处于正压时，窑头、窑尾溢出的气体、粉尘也会被及时排走，可以避免造成工人一氧化碳中毒和现场环境污染。

图4所示为排料装置。

排料装置204由上向下为锥形设置，在排料装置204下部设有多个空气梁15，空气梁15由上到下设置，在空气梁15上放置有篦子14，篦子14呈倾斜装态，在篦子14的下端部装设液压门16，液压门16与大块物料排出口18相联。合格物料经合格物料下料位置17下落。

回转窑还原焙烧过程中难免会出现结块、窑皮等大块异常物料，这些物料可能导致水淬出料机链条砸坏或卡死，这是目前影响整个系统运转率的主要因素。空气梁、篦子及液压门组成的排料装置，确保大块异常物料及时从侧门排除，不会进入水淬出料机而影响冷却系统运转，并降低人工清除高温物料的风险。

Claims (4)

1.一种生产镍铁粉的装置，包括原矿处理单元、回转窑焙烧单元和磁选单元；所述原矿处理单元包括喂料机、破碎机一、烘干机、破碎机二、振动筛、定量给料机、混合机、压球机和筛分机；所述回转窑还原焙烧单元包括耐热锁风阀及负压去氧装置、回转窑、专用煤粉燃烧器、水淬出料机、排料装置、除尘器和排风机；所述磁选单元包括：破碎机三、破碎机四、干式磁选机、溢流磨机、磨头仓和定量给料机、磁选机二、精矿磁选过滤机。

2.根据权利要求1所述的一种生产镍铁粉的装置，其特征在于：回转窑还包括二次风供给调节装置，在专用煤粉燃烧器的外风通道外，设有二次风通道，二次风通道与二次风管联接，二次风管与二次风调节阀和二次风机联接。

3.根据权利要求1所述的一种生产镍铁粉的装置，其特征在于：还包还括负压装置，在回转窑窑头设有窑头负压罩，经过窑头密封圈将窑头密封，在窑头负压罩上装有窑头负压风管，窑头负压风管与窑头负压风机联接；在回转窑窑尾设有窑尾负压罩，经过窑尾密封圈将窑尾密封，在窑尾负压罩上装有窑尾负压风管，窑尾负压风管与窑尾负压风机联接。

4.根据权利要求1所述的一种生产镍铁粉的装置，其特征在于：所述排料装置由上向下为锥形设置，在排料装置下部设有多个空气梁，空气梁由上到下设置，在空气梁上放置有篦子，篦子呈倾斜装态，在篦子的下端部装设液压门，液压门与大块物料排出口相联。