CN205907304U - 铁矿石处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铁矿石处理系统，该系统包括：破碎装置、造球装置、上料装置、磁化焙烧装置、水淬装置、磨矿装置和磁选装置。该系统采用造球装置将小粒径的矿粉加工为球团，避免矿粉在磁化焙烧时被气流带走，节约原料并防止矿粉堵塞装置，系统稳定性好。并且本实用新型的铁矿石处理系统，处理量大，粉料和块料均可处理，热效率高，热稳定性好、并且不易结圈堵塞。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁矿石处理系统。
背景技术
我国铁矿虽储量大，但品位低、杂质多，97％以上需要选矿提高铁精矿品位，降低SiO2、Al2O3等杂质的含量。能够开采利用的铁矿石中接近一半铁矿具有磁性，其比磁化系数较大，采用弱磁选机分选即可得到合格的铁精矿粉。另外一大部分铁矿嵌布粒度细、磁性弱、品位低、共生组分多，且共生组分复杂，脉石主要以含铁硅酸盐居多，铁矿与脉石矿物的物理、化学性质相近，采用常规选矿方法则难以将铁矿与脉石矿物分离。对于此类贫铁铁矿，常规处理办法是进行磁化焙烧。当前，难选铁矿物的磁化处理工艺主要有竖炉、回转窑工艺。竖炉工艺对破碎成块的矿石进行磁化焙烧，但该装置的焙烧效率低、产量小、成本高，没有获得大规模的推广和应用。相比竖炉工艺，回转窑工艺有一定程度的改进，但在磁化处理矿物时，还存在如下缺点：①处理物料仍为块状物料，粒度较细矿物无法处理，造成资源浪费；②磁化焙烧过程中温度控制不稳定，容易造成过烧或者欠烧现象，导致矿物磁选还原不高；③回转窑还存在着结圈堵塞现象，设备运行不稳定。
由此，现有的磁化焙烧装置在结构与使用上，仍存在着系统热效率低、热稳定性差、易结圈堵塞等诸多缺陷与不足，亟待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种稳定，磁化效率高，处理量大的铁矿石处理系统，该系统利用造球装置将小粒径的矿粉加工为球团，避免矿粉在磁化焙烧时被气流带走。
根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种铁矿石处理系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：破碎装置，所述破碎装置具有铁矿石物料入口和矿石颗粒出口；造球装置，所述造球装置具有矿石粉末入口、加水口和球团出口；上料装置，所述上料装置具有第一入料口、第二入料口和出料口，所述第一入料口与所述矿石颗粒出口相连，所述第二入料口与所述球团出口相连；磁化焙烧装置，所述磁化焙烧装置具有原料入口、还原气入口、还原产物出口和烟气出口，所述原料入口与所述出料口相连；水淬装置，所述水淬装置具有还原产物入口、进水口、出水口和水淬后物料出口，所述还原产物入口与所述还原产物出口相连；磨矿装置，所述磨矿装置具有水淬后物料入口和磨矿产物出口，所述水淬后物料入口与所述水淬后物料出口相连；以及磁选装置，所述磁选装置具有磨矿产物入口和单质铁出口，所述磨矿产物入口与所述磨矿产物出口相连。
根据本实用新型实施例的铁矿石处理系统，该系统采用造球装置将小粒径的矿粉加工为球团，避免矿粉在磁化焙烧时被气流带走，节约原料并防止矿粉堵塞装置，系统稳定性好。此外，该系统可以分别由破碎装置对大粒径矿石进行处理，造球装置对矿石粉末进行处理，矿石的处理范围广，适用于不同粒径矿石的处理，磁化效率高，处理量大。由此，本实用新型的铁矿石处理系统，处理量大，粉料和块料均可处理，热效率高，热稳定性好、并且不易易结圈堵塞。
任选地，所述磁化焙烧装置为磁化焙烧炉。
任选地，所述磁化焙烧装置为全密闭磁化焙烧装置。
任选地，所述磁化焙烧装置为旋转式磁化焙烧装置。
任选地，所述磁化焙烧装置为水密封式磁化焙烧装置。
任选地，所述磁化焙烧装置具有上下辐射管。
任选地，所述磁化焙烧装置的还原气入口与二氧化碳气瓶和一氧化碳气源相连。
任选地，该系统进一步包括：筛分装置，所述筛分装置具有筛分物料入口、大粒径物料出口和小粒径物料出口，所述大粒径物料出口与所述第一入料口相连，所述小粒径物料出口与所述矿石颗粒入口相连。
任选地，所述筛分装置的筛口直径为1mm。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本实用新型一个实施例的铁矿石处理系统的结构示意图；
图2显示了根据本实用新型一个实施例的磁化焙烧装置的结构示意图；
图3显示了根据本实用新型一个实施例的磁化焙烧装置的局部结构示意图；
图4显示了根据本实用新型又一个实施例的铁矿石处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种铁矿石处理系统。参考图1，根据本实用新型的实施例，对该磁化焙烧系统进行解释说明，该系统包括：破碎装置100、造球装置200、上料装置300、磁化焙烧装置400、水淬装置500、磨矿装置600和磁选装置700。
根据本实用新型的实施例，破碎装置100具有铁矿石物料入口和矿石颗粒出口，用于将大块铁矿石原料进行破碎处理，得到合适粒度的矿石颗粒，该矿石颗粒可以满足磁化焙烧装置对原料粒径的要求。
根据本实用新型的实施例，造球装置200具有矿石粉末入口、加水口和球团出口，用于将粒度较细的铁矿粉末造成一定粒度的球团，从而，可避免粒度小于74微米的矿粉在直接进行磁化焙烧时被气流带走。
根据本实用新型的实施例，上料装置300具有第一入料口、第二入料口和出料口，其中，第一入料口与矿石颗粒出口相连，第二入料口与球团出口相连，用于将矿石颗粒和球团输送至磁化焙烧装置，节省人力成本。
根据本实用新型的实施例，磁化焙烧装置400具有原料入口、还原气入口、还原产物出口和烟气出口，其中，原料入口与出料口相连，利用还原气对矿石原料进行还原焙烧处理，使铁的氧化物还原为还原铁，由此，利用还原气作为还原气，铁单质的杂质少，纯度高。
根据本实用新型的实施例，水淬装置500具有还原产物入口、进水口、出水口和水淬后物料出口，其中，还原产物入口与还原产物出口相连，由此，对还原产物进行降温处理，便于进行后续的磨矿磁选处理。
根据本实用新型的实施例，磨矿装置600具有水淬后物料入口和磨矿产物出口，水淬后物料入口与水淬后物料出口相连，用于将水淬后物料进行磨细处理，便于进行后续的磁选处理。
根据本实用新型的实施例，磁选装置700具有磨矿产物入口和单质铁出口，磨矿产物入口与所述磨矿产物出口相连，从磨矿产物中分离单质铁。
根据本实用新型实施例的铁矿石处理系统，该系统采用造球装置将小粒径的矿粉加工为球团，避免矿粉在磁化焙烧时被气流带走，节约原料并防止矿粉堵塞装置，系统稳定性好。此外，该系统可以分别由破碎装置对大粒径矿石进行处理，造球装置对矿石粉末进行处理，矿石的处理范围广，适用于不同粒径矿石的处理，磁化效率高，处理量大。由此，本实用新型的铁矿石处理系统，处理量大，粉料和块料均可处理，热效率高，热稳定性好、并且不易易结圈堵塞。
根据本实用新型的具体实施例，磁化焙烧装置400为磁化焙烧炉。进一步地，根据本实用新型的具体实施例，磁化焙烧装置400为全密闭磁化焙烧装置。由此，实现绝氧加热，确保炉内气氛。
参考图2，根据本实用新型的实施例，磁化焙烧装置400为旋转式磁化焙烧装置。物料随炉底一起转动，还原气从入气口通入，使得气流方向与炉床旋转方向相反，使还原气与物料充分接触，提高还原效率。磁化焙烧装置可以连续出料和进料，处理量大，生产效率高。
根据本实用新型的实施例，磁化焙烧装置400为水密封式磁化焙烧装置。由此，易于密封，且密封效果好。
参考图3，根据本实用新型的实施例，磁化焙烧装置400具有上下辐射管。由此，物料上下受热，温度较为均匀，反应更彻底，并便于应用于全密闭磁化焙烧装置。
根据本实用新型的实施例，磁化焙烧装置400的还原气入口与二氧化碳气瓶和一氧化碳气源相连。根据本实用新型的实施例，磁化焙烧装置200的还原气入口与二氧化碳气瓶和一氧化碳气瓶相连。发明人通过热力学计算发现，采用CO和CO2混合气作为还原气体，同时控制好它们之间的比例保证一定的氧分压，可以实现铁矿石的氧化铁还原为四氧化三铁。
根据本实用新型的实施例，还原气体中，二氧化碳和一氧化碳的体积比为(10～100)：1。若该比例过小有可能造成具有强磁性的Fe3O4进一步还为浮士体，不易通过磁选回收，而比例过大会造成还原速率减慢，效果变差。当二氧化碳和一氧化碳的体积比为(10～100)：1时，还原气体的还原性适当，使氧化铁只能还原为具有强磁性的四氧化三铁，具体反应式如下：
Fe2O3+CO＝Fe3O4+CO2
参考图4，根据本实用新型的实施例，该系统进一步包括：筛分装置800，该筛分装置800具有筛分物料入口、大粒径物料出口和小粒径物料出口，其中，大粒径物料出口与第一入料口相连，小粒径物料出口与所述矿石颗粒入口相连，从而，对破碎装置破碎过程中产生的矿石粉末和矿石颗粒进行筛分，矿石颗粒经上料装置直接输送至磁化焙烧装置，而破碎处理产生的矿石粉末则输送至造球装置进行造球处理后再输送至磁化焙烧装置，由此，原料的利用率更高。
根据本实用新型的具体实施例，筛分装置800的筛口直径为1mm。大于1mm的矿石颗粒可以满足磁化焙烧装置对粒径的需求，并且磁化焙烧时不易被气流带走。
下面参考具体实施例，对本实用新型进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1
利用本实用新型的铁矿石处理系统，以高磷赤铁矿为原料处理铁矿石，铁矿石处理系统的结构示意图如图4所示，该高磷赤铁矿成分为TFe为40.54％，FeO为2.56％，P为0.89％。通过破碎装置进行破碎，粒度破碎至平均粒径为3mm，破碎产物经筛分装置进行筛分处理，得到矿石粉末和矿石颗粒，矿石粉末输送至造球装置进行造球处理得到球团，球团和矿石颗粒输送至上料装置，经上料装置均匀地布入磁化焙烧装置中，铺料厚度为40～60mm，通入CO2/CO体积比为25:1的混合气控制气氛，焙烧温度控制为800℃，焙烧30min。焙烧后的物料出料后进入水淬装置，水冷后输送至磨矿装置，在磨矿装置中磨细至-200目后，输送至磁选装置中，在2200Oe场强下进行磁选，磁选获得的铁精矿粉TFe品位为63.44％，P含量降低到0.21％。
实施例2
利用本实用新型的铁矿石处理系统，以贫铁粉矿为原料处理铁矿石，铁矿石处理系统的结构示意图如图1所示，该贫铁粉矿成分为TFe为23.73％，FeO为18.37％，S为0.14％，-200目粒度占比50％以上。通过造球装置进行造球，球团直径为4～6mm，经上料装置均匀地布入磁化焙烧装置中，铺料厚度为40～60mm，通入CO2/CO体积比为100:1的混合气控制气氛，焙烧温度控制为700℃，焙烧50min。焙烧后的物料出料后进入水淬装置，水冷后输送至磨矿装置，在磨矿装置中磨细至-200目后，输送至磁选装置中，在1800Oe场强下进行磁选，磁选获得的铁精矿粉TFe品位为56.88％，S含量降低到0.07％。
实施例3
利用本实用新型的铁矿石处理系统，以褐铁矿为原料处理铁矿石，铁矿石处理系统的结构示意图如图4所示，该褐铁矿成分为TFe为43.40％，通过破碎装置进行破碎，粒度破碎至平均粒径为6mm，破碎产物经筛分装置进行筛分处理，得到矿石粉末和矿石颗粒，矿石粉末输送至造球装置进行造球处理得到球团，球团和矿石颗粒经上料装置均匀地布入磁化焙烧装置中，铺料厚度为40～60mm，通入CO2/CO体积比为50:1的混合气控制气氛，焙烧温度控制为750℃，焙烧60min。焙烧后的物料出料后进入水淬装置，水冷后输送至磨矿装置，在磨矿装置中磨细至-200目后，输送至磁选装置中，在2000Oe场强下进行磁选，磁选获得的铁精矿粉TFe品位为64.39％。
实施例4
利用本实用新型的铁矿石处理系统，以菱铁矿为原料处理铁矿石，铁矿石处理系统的结构示意图如图4所示，该菱铁矿成分为TFe为27.63％，通过破碎装置进行破碎，粒度破碎至平均粒径为5mm，破碎产物经筛分装置进行筛分处理，得到矿石粉末和矿石颗粒，矿石粉末输送至造球装置进行造球处理得到球团，球团和矿石颗粒经上料装置均匀地布入磁化焙烧装置中，铺料厚度为40～60mm，通入CO2/CO体积比为10:1的混合气控制气氛，焙烧温度控制为800℃，焙烧40min。焙烧后的物料出料后进入水淬装置，水冷后输送至磨矿装置，在磨矿装置中磨细至-200目后，输送至磁选装置中，在1200Oe场强下进行磁选，磁选获得的铁精矿粉TFe品位为60.25％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种铁矿石处理系统，其特征在于，包括：
破碎装置，所述破碎装置具有铁矿石物料入口和矿石颗粒出口；
造球装置，所述造球装置具有矿石粉末入口、加水口和球团出口；
上料装置，所述上料装置具有第一入料口、第二入料口和出料口，所述第一入料口与所述矿石颗粒出口相连，所述第二入料口与所述球团出口相连；
磁化焙烧装置，所述磁化焙烧装置具有原料入口、还原气入口、还原产物出口和烟气出口，所述原料入口与所述出料口相连；
水淬装置，所述水淬装置具有还原产物入口、进水口、出水口和水淬后物料出口，所述还原产物入口与所述还原产物出口相连；
磨矿装置，所述磨矿装置具有水淬后物料入口和磨矿产物出口，所述水淬后物料入口与所述水淬后物料出口相连；以及
磁选装置，所述磁选装置具有磨矿产物入口和单质铁出口，所述磨矿产物入口与所述磨矿产物出口相连。
2.根据权利要求1所述的铁矿石处理系统，其特征在于，所述磁化焙烧装置为磁化焙烧炉。
3.根据权利要求2所述的铁矿石处理系统，其特征在于，所述磁化焙烧装置为全密闭磁化焙烧装置。
4.根据权利要求2所述的铁矿石处理系统，其特征在于，所述磁化焙烧装置为旋转式磁化焙烧装置。
5.根据权利要求3所述的铁矿石处理系统，其特征在于，所述磁化焙烧装置为水密封式磁化焙烧装置。
6.根据权利要求2所述的铁矿石处理系统，其特征在于，所述磁化焙烧装置具有上下辐射管。
7.根据权利要求1所述的铁矿石处理系统，其特征在于，所述磁化焙烧装置的还原气入口与二氧化碳气瓶和一氧化碳气源相连。
8.根据权利要求1所述的铁矿石处理系统，其特征在于，进一步包括：
筛分装置，所述筛分装置具有筛分物料入口、大粒径物料出口和小粒径物料出口，所述大粒径物料出口与所述第一入料口相连，所述小粒径物料出口与所述矿石颗粒入口相连。
9.根据权利要求8所述的铁矿石处理系统，其特征在于，所述筛分装置的筛口直径为1mm。
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| CN106868292A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-20 | 东北大学 | 一种难选铁矿石多段悬浮磁化焙烧‑磁选系统装置及方法 |
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2016
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| CN106868292B (zh) * | 2017-03-31 | 2018-04-06 | 东北大学 | 一种难选铁矿石多段悬浮磁化焙烧‑磁选系统装置及方法 |
| US10543491B2 (en) | 2017-03-31 | 2020-01-28 | Northeastern University | Multi-stage suspension magnetizing roasting-magnetic separation system device and method for refractory iron ore |
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