CN209872396U - 一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于矿石处理技术领域，涉及一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统。该系统，包括依次连接的粉磨机、管带机、粉料库、斗提机、预热系统、回转窑、冷却机、爬坡机、成品库，包括依次连接的燃烧器、煤粉库，还包括依次连接的电除尘器、风机和烟囱，预热系统包括3～5个由上至下依次设置的旋风预热器。利用该系统，可实现高效传质、传热，将低品位锰矿石中的锰含量提高8％至12％，建造成本低、运输费用少，并可实现连续化、自动化的工业生产，为企业带来良好的经济效益，适用于碳酸锰矿石的煅烧分解富集处理。

Description

一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统

技术领域

本实用新型属于矿石处理技术领域，涉及一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统。

背景技术

电解锰为国家战略物资，然而国内锰矿石资源匮乏，无法满足使用需求，因此，国内锰资源开发利用的企业选择在国外开采锰矿石；其中，加纳锰矿山是国内企业开采量较大的矿山，锰矿石的年开采量约为500万吨。

热能根据其温度的高低可分为低品位能源和高品位能源；在加纳的锰矿山开采过程中，有约200万吨碳酸锰矿石的锰含量低于22％，是一种无法利用的低品位矿石；同时，我国对锰含量低于18％的低品位尾矿也有进口限制。因此，若能够对低品位锰矿石进行处理，使其满足使用要求和进口要求，将有效解决我国锰资源严重不足的实际问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，有效提高低品位碳酸锰矿石中的锰含量，使其满足使用需求。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案为：

一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，包括粉磨机、管带机、粉料库、斗提机、预热系统、回转窑、冷却机、爬坡机、成品库。

预热系统包括3～5个由上至下依次设置的旋风预热器，旋风预热器的顶部设置有出风口、侧部设置有进风口、底部设置有卸料口，相邻的旋风预热器中，位于上方的旋风预热器的进风口通过管道与位于下方的旋风预热器的出风口连接，位于上方的旋风预热器的卸料口通过卸料管连接于位于下方的旋风预热器的进风口管道上。

粉磨机的出料口与管带机的进料端连接，管带机的出料端与粉料库的进料口连接，粉料库的出料口与斗提机的进料端连接，斗提机的出料端与预热系统中、位于最上方的旋风预热器的进风口管道连接，预热系统中、位于最下方的旋风预热器的卸料口通过卸料管与回转窑的窑尾入料口连接，预热系统中、位于最下方的旋风预热器的进风口通过管道与回转窑的窑尾烟室连接，回转窑的窑头出料口与冷却机的进料口连接，冷却机的出料口与爬坡机的进料端连接，爬坡机的出料端与成品库的进料口连接。

该煅烧分解富集系统，还包括燃烧器和煤粉库，燃烧器的喷嘴头位于回转窑的窑头内，进料口通过管道与煤粉库连接；还包括电除尘器、风机和烟囱，电除尘器的尘气入口与预热系统中、位于最上方的旋风预热器的出风口连接，洁净气出口通过风机与烟囱连接。

进一步的，该煅烧分解富集系统，还包括入料窑，预热系统中、位于最下方的旋风预热器的卸料口与入料窑的进料口连接，入料窑的出料口与回转窑的窑尾入料口连接，入料窑的进料口直径大于出料口直径；还包括上升烟道，上升烟道的一端套装于入料窑的进料口处，另一端与预热系统中、位于最下方的旋风预热器的进风口管道连接；沿着入料窑进料口的内壁上设置有若干个均匀排布的导流板。

进一步的，该煅烧分解富集系统，回转窑窑体的轴线与水平线的夹角为α，0°<α≤30°，回转窑窑体的直径为5m～7m，长度为45m～50m。

利用本实用新型碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统的有益效果为，通过长径比更加合理的回转窑，配合多个旋风预热器组成的预热系统以及入料窑，最大限度增加传热面积，保证高效传质、传热；该系统，可实现粉体物料在密闭反应装置内的流态化烧结，保证物料不挂壁，避免粉体物料在高温下产生的熔融物附着在设备上，保证反应速度不被影响；该系统，可将低品位锰矿石中的锰含量提高8％至12％，进而提高锰矿石的价值和尾矿的利用率，降低运输费用，为企业带来良好的经济效益；该系统，建造成本低，可实现连续化、自动化的工业生产，适用于碳酸盐矿石的煅烧分解和富集，尤其适用于碳酸锰矿石的处理。

附图说明

图1为本实用新型碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统的主视结构示意图；

图2为本实用新型碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统的俯视结构示意图。

附图中的编码分别为：粉磨机1、管带机2、粉料库3、斗提机4、预热系统5、旋风预热器5-1、回转窑6、冷却机7、爬坡机8、成品库9、燃烧器10、煤粉库11、电除尘器12、风机13、烟囱14、入料窑15、上升烟道16。

具体实施方式

如图1及图2所示，一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，包括粉磨机1、管带机2、粉料库3、斗提机4、预热系统5、回转窑6、冷却机7、爬坡机8、成品库9、燃烧器10、煤粉库11、电除尘器12、风机13、烟囱14、入料窑15和上升烟道16。

预热系统5包括4个由上至下依次设置的旋风预热器5-1，形成四级预热处理，旋风预热器5-1的顶部设置有出风口、侧部设置有进风口、底部设置有卸料口，相邻的旋风预热器5-1中，位于上方的旋风预热器5-1的进风口通过管道与位于下方的旋风预热器5-1的出风口连接，位于上方的旋风预热器5-1的卸料口通过卸料管连接于位于下方的旋风预热器5-1的进风口管道上。

粉磨机1的出料口与管带机2的进料端连接，管带机2的出料端与粉料库3的进料口连接，粉料库3的出料口与斗提机4的进料端连接，斗提机4的出料端与预热系统5中、位于最上方的旋风预热器5-1的进风口管道连接，预热系统5中、位于最下方的旋风预热器5-1的卸料口通过卸料管与入料窑15的进料口连接，入料窑15的出料口与回转窑6的窑尾入料口连接，上升烟道16的一端套装于入料窑15的进料口处，另一端与预热系统5中、位于最下方的旋风预热器5-1的进风口管道连接，预热系统5中、位于最下方的旋风预热器5-1的进风口通过管道与回转窑6的窑尾烟室连接，回转窑6的窑头出料口与冷却机7的进料口连接，冷却机7的出料口与爬坡机8的进料端连接，爬坡机8的出料端与成品库9的进料口连接。

燃烧器10的喷嘴头位于回转窑6的窑头内，进料口通过管道与煤粉库11连接；电除尘器12的尘气入口与预热系统5中、位于最上方的旋风预热器5-1的出风口连接，洁净气出口通过风机13与烟囱14连接。

另外，入料窑15的进料口直径大于出料口直径，且沿着入料窑15进料口的内壁上设置有若干个均匀排布的导流板；回转窑6窑体的轴线与水平线的夹角为15°，回转窑6窑体的直径为5.2m，长度为50m。

本实用新型碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统的工作过程为，采用回转式工业窑炉外带预热器的方式，将粉状的碳酸锰矿高温分解为氧化锰或二氧化锰，并将矿石中的二氧化碳和挥发性物质去除，进而提高锰矿石中的锰含量，并将获得的产品作为电解锰和硅锰合金的原料使用。

具体为，将碳酸锰矿石经过粉磨机1进行粉碎研磨，将获得的粉状碳酸锰矿通过管带机2输送至粉料库3内，再通过斗提机4将位于低处的粉料提升至位于高处的预热系统5处，经过四级旋风预热器5-1的预热处理后，通过入料窑15从回转窑6的窑尾处进入回转窑6内；同时，煤粉库11的煤粉作为热源通过位于回转窑6窑头处的燃烧器10喷射燃烧并加热回转窑6窑体，使得粉状碳酸锰矿与热源逆向接触；此时，在还原剂的作用下，在气氛可控的状态下(将气氛控制在弱氧状态下)，粉状碳酸锰矿的温度达到1120℃以上时、物料开始分解烧结，达到1250℃时、物料开始熔融，进而将碳酸盐分解为氧化锰或二氧化锰，完成物料的分解、化合、结粒；将获得的产品通过冷却机7冷却后，通过爬坡机8输送至位于地表的成品库9内，进而完成粉状碳酸锰在该系统内的分解、煅烧气氛控制、固相反应、烧结冷却等过程，提高碳酸锰矿石中的锰含量。另外，在粉料分解的过程中，通过电除尘器12将预热系统5中各级旋风预热器5-1内、以及回转窑6烟室内产生的烟尘进行净化处理，并通过风机13的作用将洁净气从烟囱14排放至大气中。经过预热系统5预热的粉料，在出料口直径更小的入料窑15的作用下，缓慢进入回转窑6内，同时，入料窑15进料口处设置的导流板，可使粉料的流入更加均匀，进而使粉料与回转窑6窑体内壁的接触更加充分；设置于入料窑15进料口上方的上升烟道16，可起到辅助烟尘上升的作用，使整个烟尘清除的管路系统更加畅通。

本煅烧分解富集系统，不同于水泥的窑外分解技术，即，水泥窑利用三次风和分解炉等相关技术，而是将气氛控制在弱氧状态下，实现碳酸锰矿石中锰元素价态的控制和含量的提升。通过该系统，可将加纳锰矿石的锰含量提高8％至12％，使锰矿石的质量达到我国的进口标准，进而用于销售和工业生产；同时，还可将锰矿石的重量降低30％，进而节约大量的运输费用，为企业带来更高的经济效益。

Claims (6)

1.一种碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，其特征在于，包括粉磨机(1)、管带机(2)、粉料库(3)、斗提机(4)、预热系统(5)、回转窑(6)、冷却机(7)、爬坡机(8)、成品库(9)；

所述预热系统(5)包括3～5个由上至下依次设置的旋风预热器(5-1)，所述旋风预热器(5-1)的顶部设置有出风口、侧部设置有进风口、底部设置有卸料口，相邻的旋风预热器(5-1)中，位于上方的旋风预热器(5-1)的进风口通过管道与位于下方的旋风预热器(5-1)的出风口连接，位于上方的旋风预热器(5-1)的卸料口通过卸料管连接于位于下方的旋风预热器(5-1)的进风口管道上；

所述粉磨机(1)的出料口与管带机(2)的进料端连接，所述管带机(2)的出料端与粉料库(3)的进料口连接，所述粉料库(3)的出料口与斗提机(4)的进料端连接，所述斗提机(4)的出料端与预热系统(5)中、位于最上方的旋风预热器(5-1)的进风口管道连接，所述预热系统(5)中、位于最下方的旋风预热器(5-1)的卸料口通过卸料管与回转窑(6)的窑尾入料口连接，所述预热系统(5)中、位于最下方的旋风预热器(5-1)的进风口通过管道与回转窑(6)的窑尾烟室连接，所述回转窑(6)的窑头出料口与冷却机(7)的进料口连接，所述冷却机(7)的出料口与爬坡机(8)的进料端连接，所述爬坡机(8)的出料端与成品库(9)的进料口连接；

还包括燃烧器(10)和煤粉库(11)，所述燃烧器(10)的喷嘴头位于回转窑(6)的窑头内，进料口通过管道与煤粉库(11)连接；

还包括电除尘器(12)、风机(13)和烟囱(14)，所述电除尘器(12)的尘气入口与预热系统(5)中、位于最上方的旋风预热器(5-1)的出风口连接，洁净气出口通过风机(13)与烟囱(14)连接。

2.如权利要求1所述的碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，其特征在于，还包括入料窑(15)，所述预热系统(5)中、位于最下方的旋风预热器(5-1)的卸料口与入料窑(15)的进料口连接，所述入料窑(15)的出料口与回转窑(6)的窑尾入料口连接，所述入料窑(15)的进料口直径大于出料口直径。

3.如权利要求2所述的碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，其特征在于，还包括上升烟道(16)，所述上升烟道(16)的一端套装于入料窑(15)的进料口处，另一端与预热系统(5)中、位于最下方的旋风预热器(5-1)的进风口管道连接。

4.如权利要求2或3所述的碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，其特征在于，沿着入料窑(15)进料口的内壁上设置有若干个均匀排布的导流板。

5.如权利要求1所述的碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，其特征在于，所述回转窑(6)窑体的轴线与水平线的夹角为α，0°<α≤30°。

6.如权利要求1所述的碳酸锰矿石的煅烧分解富集系统，其特征在于，所述回转窑(6)窑体的直径为5m～7m，长度为45m～50m。