CN210656995U - 含铁赤泥回收大系统以及包括其的岩棉生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种能大规模高效低能耗回收含铁赤泥的含铁赤泥回收大系统以及利用其回收的热熔渣作为原料生产岩棉的岩棉生产系统，其中的含铁赤泥回收大系统包括：赤泥预处理系统、还原回收系统以及熔分电炉系统，其中，赤泥预处理系统用于对赤泥进行预处理以得到预处理后物料，还原炉回收系统具有还原炉和钠回收装备，还原炉采用燃气作为加热燃料，用于接收预处理后物料并对在铁氧化物中的铁和和钠氧化物中的钠进行还原，钠回收装备对还原燃烧得到的钠蒸汽进行回收处理，未回收部分为还原后物料，熔分电炉系统具有熔分电炉，熔分电炉接收还原炉处理后得到的还原后物料进行高温熔化以按不同比重分层分离而分别回收得到铁水和热熔渣。

Description

含铁赤泥回收大系统以及包括其的岩棉生产系统

技术领域

本实用新型属于工业固废资源化利用领域，具体涉及一种能大规模高效低能耗回收含铁赤泥的含铁赤泥回收大系统以及利用其回收的热熔渣作为原料生产岩棉的岩棉生产系统。

背景技术

目前对赤泥资源化相对比较成熟的应用是添加到铁精粉中作为粘结剂，或者是制成陶粒等，但因受到工艺装备规模和市场需求量等的影响，都只能小规模应用。对于存量2亿多吨，每年新增上千万吨的赤泥来讲，不能解决根本问题。

而虽然也出现一些利用含铁赤泥回收制备岩棉的回收方式，但由于需要利用能耗高、热效率底的冲天炉，在熔分处理的同时完成还原反应，所以存在能耗和成本高且回收效率不高的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种大规模高效回收含铁赤泥的含铁赤泥回收方法、岩棉制备方法以及相应的岩棉。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，其特征在于，包括：赤泥预处理系统、还原回收系统以及熔分电炉系统，其中，赤泥预处理系统用于对赤泥进行预处理以得到预处理后物料，还原回收系统具有还原炉和钠回收装备，还原炉采用燃气作为加热燃料，用于接收预处理后物料并对在铁氧化物中的铁和和钠氧化物中的钠进行还原，钠回收装备对还原燃烧得到的钠蒸汽进行回收处理，未回收部分为还原后物料，熔分电炉系统具有熔分电炉，熔分电炉接收还原炉处理后得到的还原后物料进行高温熔化以按不同比重分层分离而分别回收得到铁水和热熔渣。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，赤泥预处理系统具有按送料方向顺序排布的破碎设备、筛分设备、还原剂仓、助熔剂仓、配料仓、混料设备、成型设备、至少一个布料器以及烘干设备，破碎设备的入料口用于接收含铁赤泥并进行破碎得到破碎后物料；筛分设备的入料口从破碎设备的出料口接收送出的破碎后物料进行筛分得到筛分后物料；还原剂仓用于容纳还原剂并向配料仓供给还原剂；助熔剂仓用于容纳助熔剂并向配料仓供给助熔剂；配料仓的入料口分别接收还原剂、助熔剂以及筛分后物料进行配料得到配料后物料；混料设备从配料仓的出料口接收配料后物料进行混合处理得到混合后物料；成型设备的入料口从混料设备的出料口接收混合后物料进行成型处理得到成型物料；布料器用于对成型物料进行传送并在传送中进行筛分，从成型设备的出料口接收成型物料；烘干设备的入料口从布料器的末端接收成型物料进行烘干处理得到预处理后物料，预处理后物料从烘干设备的出料口排出并通过布料器输送从还原炉的物料进入端输入还原炉以被还原。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，钠回收装备具有：高温烟气通道、余热回收锅炉、布袋除尘器以及负压风机，高温烟气通道的一端与还原炉的排烟道相连通，用于将还原炉还原加热后得到的钠蒸汽与燃烧得到的烟气混合得到的高温气体排出，余热回收锅炉对高温气体中的热量进行回收，其进气端与高温烟气通道的另一端相连通，布袋除尘器的进气端与余热回收锅炉的出气端相连通，布袋除尘器的出气端与负压风机的进风端相连通。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，还原回收系统还具有换热器以及第一鼓风机，换热器用于通过换热对高温气体进行降温，换热器具有容纳腔、设置在容纳腔上的第一进风口、第一出风口以及设置在容纳腔内部的换热管，高温烟气通道的另一端与换热管相连通再通过换热管的出气端与余热回收锅炉的进气端相连通，第一出风口通过管道与还原炉的进气口相连通，第一鼓风机设置在第一进风口上，将外部助燃空气吸入到容纳腔与换热管进行接触换热得到升温后的换热气，换热气从第一出风口排出后通过与该第一出风口相连通的还原炉的烧嘴上的助燃空气管进入还原炉以进行助燃。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，还原回收系统还具有第二鼓风机，容纳腔上还设置有第二进风口，第二进风口上设置第二鼓风机，负压风机的出风端上设置一端与该出风端相连通的出风管，出风管的另一端与第二鼓风机的进风端相连通，通过第二鼓风机将部分从负压风机出风端出来的过滤空气引入容纳腔内部与助燃空气混合共同对换热管进行换热得到换热气。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，第一进风口与第二进风口为同一个进风口或不的进风口，第一鼓风机与第二鼓风机也为同一个鼓风机或不同的鼓风机。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，容纳腔上还设置有第二出风口，部分换热气通过两端分别与第二出风口和烘干设备的内部以及相连通的第一烘干供气管引入烘干设备的内部与成型物料接触而对该成型物料进行加热。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，容纳腔上还设置有第三出风口，还有部分换热气通过两端分别与第三出风口和破碎设备的内部相连通的第二烘干供气管向引入破碎设备内部与含铁赤泥接触而对该含铁赤泥进行加热。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，第一出风口、第二出风口以及第三出风口中的任意两个或三个为同一个出风口，或第一出风口、第二出风口以及第三出风口均为不同的出风口。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，还原炉为环形还原炉或回转式还原炉。

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统，还具有这样的特征：其中，熔分电炉为矿热炉或电炉。

本实用新型还提供一种岩棉生产系统，其特征在于，包括：含铁赤泥回收大系统，用于对含铁赤泥进行回收得到能作为制备岩棉的原料的热熔渣，岩棉制备系统，采用热熔渣来制备岩棉，其中，含铁赤泥回收大系统为上述的含铁赤泥回收大系统。

实用新型作用与效果

本实用新型提供的含铁赤泥回收大系统以及包括其的岩棉生产系统，由于其中的含铁赤泥回收大系统中还原处理和熔分处理分开进行，相比现有技术中在熔分处理的同时完成还原反应，由于还可以将还原反应的温度和反应压力控制在更适宜铁氧化物中的铁和钠氧化物中的钠进行充分还原的条件下，所以提高了对铁和钠的还原效率，而且还原处理采用燃气作为加热燃料，使得还原处理中产生的高温烟气中含尘较少，从蒸汽形式的钠以及燃气燃烧得到的高温烟气混合得到的高温气体中含有的物质以钠为主，所以当对该高温气体进行过滤中由于降温而生成了以钠氧化颗粒为主的粉尘，所以通过对过滤后得到的粉尘进行回收就能得到钠氧化物颗粒，从而能以较高的回收率完成含铁赤泥中钠的回收；而且，采用燃气作为燃料，相对采用焦炭类固体燃料作为燃料的现有技术，能避免焦炭类燃烧产生的高硫和高磷等，从而减少了高硫和高磷带来的对钢材性能的不良影响；同时，由于还原处理和熔分处理分开进行，使得还原处理得到的热熔渣具有一定高温，从而能在进行熔分处理时通过低能耗就能让热熔渣升温达到熔分温度，所以相比现有技术中一次升温达到熔分温度的熔分还原同时处理的技术方案，熔分处理时的能耗大大降低，所以能在熔分处理时采用实现采用电能加热也不会提高处理成本，进而能通过采用电能加热代替固体燃料加热而减少了有害气体的排放，使得整个含铁赤泥回收方法更加环保。

因而，由于本实用新型的含铁赤泥回收大系统能高效地将其中的铁进行回收，所以提高含铁赤泥中铁的利用价值，同时由于能高效地对其中的钠进行回收，大大减少了得到的热熔渣中钠的含量，从而使得包括其的岩棉生产系统中利用该热熔渣作为岩棉生产的原料时，能减少由于高含量的钠对纤维质量的影响，从而使得该热熔渣能作为高质量的岩棉生产原料，进而使得生产得到的岩棉使用寿命和使用温度都更高，所以能大规模用于生产高质量的岩棉，从而使得便于大规模进行含铁赤泥的回收，而且得到的岩棉的酸度系数能大于1.8，相比传统岩棉大于1.6的酸度系数有所提高，进而也提高了与酸度系数呈正比的岩棉使用寿命。

并且，由于钠能被大部分回收，而剩余的少部分钠形成稳定化合物进入岩棉生产，不易再分解，所以也避免了二次污染。

附图说明

图1为实施例1涉及的岩棉生产系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。对于实施例中所用到的具体方法或各种原料，本领域技术人员可以在本实用新型技术思路的基础上，根据已有的技术进行常规的替换选择，而不仅限于本实用新型实施例的具体记载。

实施例1

一、含铁赤泥回收大系统以及包括其的岩棉生产系统

图1为实施例1涉及的岩棉生产系统结构示意图。

图1中各个虚框是为了将相应的系统框出，以便区分。

如图1所示，岩棉生产系统1包括含铁赤泥回收大系统100和岩棉制备系统200。

含铁赤泥回收大系统100包括：赤泥预处理系统10、还原回收系统20以及熔分电炉系统30。

赤泥预处理系统10用于对赤泥进行预处理以得到预处理后物料，赤泥预处理系统10具有按送料方向顺序排布的破碎设备11、筛分设备12、还原剂仓13、助熔剂仓14、配料仓15、混料设备16、成型设备17、布料器18以及烘干设备19。

破碎设备11的入料口用于接收通过运送设备300运送来的含铁赤泥并进行破碎得到破碎后物料。

筛分设备12的入料口从破碎设备11的出料口接收送出的破碎后物料进行筛分得到筛分后物料，这里的筛分后物料是指筛分后从筛面筛下的物料。

还原剂仓13用于容纳还原剂并向配料仓15供给还原剂，还原剂用来分别对含铁赤泥中的铁氧化物和钠氧化物中的铁和钠进行还原。

助熔剂仓14用于容纳助熔剂并向配料仓15供给助熔剂，助熔剂的作用是在后续还原反应中与含铁赤泥反应生成低熔点化合物。

配料仓15的入料口分别接收还原剂、助熔剂以及筛分后物料进行配料得到配料后物料。

混料设备16从配料仓15的出料口接收配料后物料进行混合处理得到混合后物料。

成型设备17的入料口从混料设备16的出料口接收混合后物料进行成型处理得到成型物料。

布料器18用于对成型物料进行传送并在传送中进行筛分，从成型设备17的出料口接收成型物料。

烘干设备19的入料口从布料器18的末端接收成型物料进行烘干处理得到预处理后物料。

本实施例中，布料器18包括在送料方向上连续排布的摆动皮带布料以及多辊布料器，其中，多辊布料器的两个相邻辊之间的间距小于5～8毫米，这样可以再一次对成型物料进行筛选，以让经过的成型物料小于5～8毫米的漏下，大于等于5～8毫米的为合格的物料，保证后续还原中的透气性、还原反应速度和均匀加热。

预处理后物料从烘干设备19的出料口排出并通过布料器18从还原炉的物料进口输入以进行还原。

另外，进行成型处理时的混合物料的含水量范围为6-16％，也就是对于进行成型处理的混合物料，要求含水量的范围为6-16％，这样，是因为，如果含水量太少，混合物料太干，难以成型，而含水量太大，则混合物料太粘，容易粘附设备，所以该范围能保证混合物料的成型率较大，从而能尽量保证一次成型率较高，避免反复成型造成的工序增加。而为了能保证此时混合物料的这个含水量范围，在进行成型处理前，但预估到混合物料的含水量会大于这个范围时，可以在进行成型处理前的任意一个处理中，对相应程序的物料进行烘干处理，以能保证程序处理时的混合物料的上述含水量范围。本实施例中，选择在破碎设备11进行破碎的过程中，就进行烘干处理，以保证上述含水量。

还原回收系统20具有还原炉21和钠回收装备22。

还原炉21采用燃气作为加热燃料，用于接收预处理后物料并对在铁氧化物中的铁和和钠氧化物中的钠进行还原，而钠回收装备22 对还原高温加热得到的钠蒸汽进行回收，未回收部分为还原后物料。

本实施例中，还原炉21采用环形还原炉，环形还原炉可以采用煤气作为加热燃料，这样可以直接采用目标处理厂现场已有的煤气。另外，还原炉也可以采用回转还原炉。

钠回收装备22具有：高温烟气通道22a、余热回收锅炉22b、布袋除尘器22c以及负压风机22d。

高温烟气通道22a的一端与还原炉21的排烟道相连通，用于将还原炉21还原加热后得到的钠蒸汽与燃烧得到的烟气混合得到的高温气体排出。

余热回收锅炉22b的进气端与高温烟气通道22a的另一端相连通，以对从高温烟气通道22a排出的上述高温气体中的热量进行回收。

布袋除尘器22c的进气端与余热回收锅炉22b的出气端相连通，布袋除尘器22c的出气端与负压风机22d的进风端相连通。这样，通过余热回收锅炉22b回收热量后的高温气体，通过布袋除尘器22c进行过滤，由于还原炉21采用燃气作为加热燃料，燃烧后产生的粉尘少，高温气体相对干净，使得高温气体在后续处理中进行降温后，含有的固定颗粒物大多为钠氧化物，从而通过布袋过滤，对其中的钠氧化物颗粒物进行回收，过滤后得到的过滤空气通过不带除尘器22c的出气端排出，再通过负压风机22d的出风端排出。

为了能进一步达到环保要求，在负压风机22d的出风端，也可以再设置相连通的排烟筒22e，让过滤空气从负压风机22d的出风端排出后，再继续通过排烟筒22e进行排放。

另外，还原回收系统20还具有换热器23以及第一鼓风机，以对从高温烟气通道22a的另一端出来的高温气体通过引入相对较低温度的助燃空气进行换热降温后，再通过余热回收锅炉22b进行回收。之所以如此设置，是为了通过对高温气体中的热量利用使得助燃空气被升温，再将升温后的助燃空气引入还原炉21，以对还原炉内的燃气燃烧进行助燃。本实施例中，助燃空气为外部环境中的自然风。

具体地，换热器23用于通过换热对高温气体进行降温。换热器 23具有容纳腔、设置在容纳腔上的第一进风口、第一出风口以及设置在容纳腔内部的换热管，高温烟气通道22a的另一端与换热管相连通再通过换热管的出气端与余热回收锅炉22b的进气端相连通，并且第一出风口通过管道与还原炉21的进气口相连通，而第一鼓风机设置在第一进风口上，将外部自然风吸入到容纳腔，以与换热管进行接触，从而与上述高温气体换热得到升温后的换热气，该换热气再从第一出风口排出，紧接着通过与该第一出风口相连通的还原炉21的烧嘴上的助燃空气管21a进入还原炉21以进行上述助燃，而被换热后的高温气体则进入余热回收锅炉22b，继续后续的回收处理和排放。

另外，为了能充分利用从高温烟气通道22a排出的高温气体，还原回收系统20还具有第二鼓风机，而上述容纳腔上还设置有第二进风口，第二进风口上设置第二鼓风机，负压风机22d的出风端上设置一端与该出风端相连通的出风管22d1，而出风管22d1的另一端与第二鼓风机的进风端相连通，通过第二鼓风机将部分从负压风机22d出风端出来的过滤空气引入容纳腔内部与上述助燃空气混合，以共同对换热管进行换热得到换热气。该换热气继续进入还原炉21以进行上述助燃。

另外，第一进风口与第二进风口可以是不同的进风口，也即针对助燃空气和过滤空气，分别设置不同的进风口从不同的管道引入，或者，助燃空气和过滤空气分别对应的引入管道混合为同一管道后，将两者引入该同一管道混合，但是混合后从不同的进风口通过不同的鼓风机进入容纳腔内部；第一进风口和第二进风口也可以为同一个进风口，也即只是设置一个进风口，助燃空气以及过滤空气均从该进风口进入，第一鼓风机与第二鼓风机也可以为不同的鼓风机，也可以是同一个鼓风机。

另外，为了能进一步利用上述换热气，其中，容纳腔上还设置有第二出风口，部分换热气通过两端分别与第二出风口和烘干设备19 的内部相连通的第一烘干供气管19a引入烘干设备19的内部，从而与成型物料接触而对该成型物料进行加热，以将成型物料加热到为含水量合适的预处理后物料，本实施例中，预处理后物料的含水量要求小于等于2％，这样既能保证后续的充分还原，又能减少对环形还原炉的能量消耗。

而且，容纳腔上还设置有第三出风口，这样，还有部分换热气通过两端分别与第三出风口和破碎设备11的内部相连通的第二烘干供气管向引入破碎设备11内部与含铁赤泥接触而对该含铁赤泥进行加热烘干，以保证进行成型前的混合物料的含水量的范围为6-16％。

同样地，第一出风口、第二出风口以及第三出风口中的任意两个或三个都可以为同一个出风口，这样，上述得到的换热气，部分或全部从同一个出风口排出，再分别通过第一烘干供气管19a引入烘干设备19、第二烘干供气管引入破碎设备11或助燃空气管21a引入还原炉21；或者，第一出风口、第二出风口以及第三出风口均为不同的出风口，这样，上述得到的换热气，分别从不同的出风口排出，再分别通过与相应的出风口对应的第一烘干供气管19a、第二烘干供气管以及助燃空气管21a分别引入烘干设备19、破碎设备11以及还原炉21。

熔分电炉系统30具有熔分电炉31，熔分电炉接收还原炉处理后得到的还原后物料进行高温熔化，以将上述还原后物料在熔融状态下按不同比重分层分离而分别回收得到铁水和热熔渣。其中，还原后物料通过专用的热装热送运输设备400输送到熔分电炉31，回收得到的铁水可以进入铁铸机500等需要铁水的生产工艺以进行后续利用，而热熔渣作为生产岩棉的原料进入岩棉制备系统200，进行岩棉生产制备。

二、含铁赤泥回收方法以及相应的岩棉的生产方法

(1)含铁赤泥回收方法具体包括以下步骤：

步骤1，预处理，对含铁赤泥进行预处理得到预处理后物料；

步骤2，还原回收处理，对预处理后物料在高温下进行还原反应以将预处理后物料进行还原回收得到还原后物料；

步骤3，熔分处理，将步骤2处理后得到的还原后物料进行高温熔化以按不同比重分层分离而分别回收得到铁水和热熔渣，

其中，在步骤2中，采用燃气作为加热燃料，且是对铁氧化物中的铁和和钠氧化物中的钠进行还原处理，且还原得到的钠以蒸汽形式进行回收处理，未回收部分为还原后物料。

具体地，步骤1中的预处理主要包括：向满足预定粒度范围的含铁赤泥中添加还原剂、助熔剂混合处理后得到混合物料，向混合物料添加粘结剂进行成型处理和烘干处理而得到预处理后物料。

另外，为了含铁赤泥能满足预定粒度范围，预处理中，如上：对含铁赤泥先采用破碎设备11进行破碎，再采用筛分设备12进行筛分，以得到粒度范围为小于等于2毫米的筛分物料，之后再进行上述处理得到混合物料，本实施例中，筛分后物料的粒度范围，也即上述预定粒度范围以小于等于2毫米为宜，因为粒度较大，会导致成型率较低。

具体地，本实施例中的预处理如上，采用配料仓15接收来自还原剂仓13的还原剂、来自助熔剂仓14的助熔剂以及来自筛分设备 12的筛分物料进行配料。

且如上，要求进行成型处理时的混合物料的含水量范围为6-16％，而预处理后物料中的含水量小于等于2％。为此，本实施例中，如上，在破碎设备11进行破碎时进行烘干，并在成型处理后采用烘干设备 19也进行烘干。

另外，采用的还原剂为固体炭质还原剂，加入的固体炭质还原剂中的炭与铁氧化物和钠氧化物中的氧总和的摩尔比小于等于1.6:1。这样能保证在还原步骤中，能充分将其中的铁和钠还原出来。

另外，具体的还原剂，也即固体炭质还原剂包括焦炭、兰炭以及无烟煤中的一种或多种的组合。尽量选择燃烧后产生的烟气中颗粒物较少的固体炭质还原剂，能保证后续更容易回收到纯净的钠。

一般地，助熔剂为石灰石、生石灰以及萤石中的一种或几种的组合

粘结剂可以为膨润土、沥青、水玻璃以及淀粉中的一种或多种的组合。膨润土、沥青以及水玻璃为无机类，而淀粉为有机类。

实际中，助熔剂可以根据含铁赤泥组成调整添加的比例，粘结剂也可以根据成型粒度要求调整添加的比例。

而在步骤2中，还原处理的温度范围为850～1450℃。优选地，温度范围为850～1150℃或1200～1450℃。适宜的温度范围能保证将其中的铁或钠充分还原。

另外，在步骤2中，还原处理进行的压力范围为0～﹣100Pa(0 至负100Pa)。适宜的压力范围能保证将其中的铁或钠充分还原。

步骤2中，其中，还原的铁氧化物主要是三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铁，钠氧化物主要是一氧化钠。

而回收处理是通过将蒸汽形式的钠以及燃气燃烧得到的高温烟气混合得到的高温气体进行过滤而对过滤后得到的粉尘进行回收得到钠氧化物颗粒而完成对钠的回收。本实施例中，采用上述的回收装备22完成。

在步骤3中，高温熔化进行的温度范围为1350～1650℃。该温度范围能保证铁水和热熔渣充分分离。

另外，步骤2的还原处理，之所以采用燃气作为燃料，是因为相比采用焦炭或煤等固体原料作为燃料的回转窑或冲天炉等，避免由于固体原料燃烧而产生的含尘和有害有机物的有害气体，从而减少了而对这些有害气体进行处理需要的环保设施，并且，用燃气可以采用目标处理厂备有的煤气等燃气，且集中供气，这样可以利用已有废气处理环保设施，不需要另外设备，且燃气燃烧产生粉尘少，烟气相对干净，所以能高质量对钠进行回收，从而使得热熔渣中钠含量低，避免了高含量钠对岩棉纤维质量的影响，从而提高了岩棉质量。本实施例中，优选地采用燃气作为加热原料且还原温度能满足步骤2的还原反应所需温度的还原炉进行还原处理，还原炉可以为环形还原炉或回转还原炉。

而步骤3的熔融分离，也即熔分，在熔分电炉中进行，这是由于通过还原炉高温还原后得到的还原后物料处于较高的温度状态，从而进入熔分电炉后，较少的能耗就能满足其进行熔分处理所需要的高温，所以能选择电加热形式进行升温也不会导致能耗过多，而采用电加热同时又能进一步地避免了由于燃烧升温而产生的烟气，所以也更加环保。另外，熔分电炉可以为矿热炉或电炉。

(2)岩棉制备方法

该岩棉制备方法，采用热熔渣作为原料再通过岩棉制备工艺制备得到岩棉，其中，热熔渣采用上述的含铁赤泥回收方法回收得到。

试验和比例

试验例1-采用实施例1提供的含铁赤泥回收方法进行试验；

比较例1-2与实施例1提供的含铁赤泥回收方法的不同之处在于，未进行单独的还原处理，还原和熔分都在同一个步骤中完成，反应温度的范围为1500～1650℃。

助熔剂可以根据物料成分调配加入量；

粘结剂可以根据实际中的成型率调配加入量。

各个反应中涉及的参数或条件如表1所示，各个试验例和比较例得到的相应结果如表2所示

表2中，铁回收率如下计算得到：

按单位含铁赤泥进行回收得到的铁水进行铸铁得到的固体铁块重量计算。

钠回收率如下计算得到：按单位含铁赤泥进行回收得到的氧化钠产品的重量计算。

酸度系数是一个表征岩棉熔体高温黏度、成纤性能、易熔性和耐水性的重要的综合性参数，在一定范围内，酸度系数越高，岩棉的使用寿命越强。

酸度系数的定义是:MK＝(SiO₂+Al₂O₃)÷(CaO+MgO)

其中各氧化物的符号代表成分中各种氧化物的质量百分比。

岩棉中氧化钠：当氧化钠过高时，会降低岩棉使用的耐久性和使用温度。

使用温度根据GB/T 11835-2016检测得到。

单位产品能耗：指处理含铁赤泥至得到岩棉产品所涉及的所有工序的总的用电量、用水量、物料用量以及燃料用量换算成标煤，再除以回收的铁、钠和热熔渣总量，单位为千克标煤/吨。

由于不管是何种工艺，岩棉工序部分能耗近似，所以上述能耗也说明了含铁赤泥回收至熔分结束所用能耗趋势。

含铁赤泥中钠含量一般大于5％，而岩棉中要求钠含量小于5％，这样才能保证岩棉的使用温度和耐用性。

实施例作用与效果

从试验例1-6以及和比较例的比较，可以看出，在相近的能耗下(以从含铁赤泥直至生产得到岩棉的单位产品能耗衡量)，试验例1-6中还原处理和熔分处理分别单独完成，相比现有比较例在熔分处理中完成还原反应，能对铁氧化物中的铁和和钠氧化物中的钠进行充分地还原，提高了回收效率，铁的回收率为80-95％，相比比较例1-2的铁回收提高了5-11％；

而且还原处理采用燃气作为加热燃料，使得还原处理中产生的高温烟气中含尘较少，从蒸汽形式的钠以及燃气燃烧得到的高温烟气混合得到的高温气体中含有的物质以钠为主，所以当对该高温气体进行过滤中由于降温而生成了以钠氧化颗粒为主的粉尘，所以通过对过滤后得到的粉尘进行回收就能得到钠氧化物颗粒，从而能以较高的回收率完成含铁赤泥中钠的回收，所以试验例1-6的钠回收率为75-80％，能将原含铁赤泥中的钠含量至少降低到1.25％，相比没有进行回收的比较例，大大减少了制备岩棉的热熔渣中钠的含量，所以使得岩棉的使用温度相对比较例，提高了50-100℃。

另外，对于采用焦炭作为燃料的现有技术，由于燃烧中会大量产生硫和磷，从而使得回收得到的铁水中含有的硫和磷相对较高，而硫多会增加钢材的热脆性，影响钢材的机械性能，磷多则增加钢材的冷脆性，使钢的塑性和韧性降低，所以本实用新型采用燃气作为原料，由于能减少上述铁水中的硫和磷，所以对于后续铸铁生产钢材的性能相对现有技术以焦炭作为燃料回收得到的要好。

Claims (12)

1.一种含铁赤泥回收大系统，其特征在于，包括：

赤泥预处理系统、还原回收系统以及熔分电炉系统，

其中，所述赤泥预处理系统用于对赤泥进行预处理以得到预处理后物料，

所述还原回收系统具有还原炉和钠回收装备，所述还原炉采用燃气作为加热燃料，用于接收所述预处理后物料并对在铁氧化物中的铁和和钠氧化物中的钠进行还原，所述钠回收装备对还原燃烧得到的钠蒸汽进行回收处理，未回收部分为还原后物料，

所述熔分电炉系统具有熔分电炉，所述熔分电炉接收还原炉处理后得到的所述还原后物料进行高温熔化以按不同比重分层分离而分别回收得到铁水和热熔渣。

2.根据权利要求1所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，赤泥预处理系统具有按送料方向顺序排布的破碎设备、筛分设备、还原剂仓、助熔剂仓、配料仓、混料设备、成型设备、布料器以及烘干设备，

所述破碎设备的入料口用于接收含铁赤泥并进行破碎得到破碎后物料；

所述筛分设备的入料口从所述破碎设备的出料口接收送出的所述破碎后物料进行筛分得到筛分后物料；

还原剂仓用于容纳还原剂并向所述配料仓供给还原剂；

所述助熔剂仓用于容纳助熔剂并向所述配料仓供给助熔剂；

所述配料仓的入料口分别接收所述还原剂、助熔剂以及所述筛分后物料进行配料得到配料后物料；

所述混料设备从所述配料仓的出料口接收所述配料后物料进行混合处理得到混合后物料；

所述成型设备的入料口从所述混料设备的出料口接收所述混合后物料进行成型处理得到成型物料；

所述布料器用于对所述成型物料进行传送并在传送中进行筛分，从所述成型设备的出料口接收成型物料；

所述烘干设备的入料口从所述布料器的末端接收所述成型物料进行烘干处理得到所述预处理后物料，

所述预处理后物料从所述烘干设备的出料口排出并通过布料器输送从所述还原炉的物料进入端输入所述还原炉以被还原。

3.根据权利要求2所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述钠回收装备具有：高温烟气通道、余热回收锅炉、布袋除尘器以及负压风机，

所述高温烟气通道的一端与所述还原炉的排烟道相连通，用于将所述还原炉还原加热后得到的钠蒸汽与燃烧得到的烟气混合得到的高温气体排出，

所述余热回收锅炉对所述高温气体中的热量进行回收，其进气端与所述高温烟气通道的另一端相连通，

所述布袋除尘器的进气端与所述余热回收锅炉的出气端相连通，所述布袋除尘器的出气端与所述负压风机的进风端相连通。

4.根据权利要求3所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述还原回收系统还具有换热器以及第一鼓风机，

所述换热器用于通过换热对所述高温气体进行降温，所述换热器具有容纳腔、设置在所述容纳腔上的第一进风口、第一出风口以及设置在所述容纳腔内部的换热管，所述高温烟气通道的另一端与所述换热管相连通再通过所述换热管的出气端与所述余热回收锅炉的进气端相连通，

所述第一出风口通过管道与所述还原炉的进气口相连通，

所述第一鼓风机设置在所述第一进风口上，将外部助燃空气吸入到所述容纳腔与所述换热管进行接触换热得到升温后的换热气，所述换热气从所述第一出风口排出后通过与该第一出风口相连通的所述还原炉的烧嘴上的助燃空气管进入所述还原炉以进行助燃。

5.根据权利要求4所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述还原回收系统还具有第二鼓风机，

所述容纳腔上还设置有第二进风口，

所述第二进风口上设置所述第二鼓风机，

所述负压风机的出风端上设置一端与该出风端相连通的出风管，

所述出风管的另一端与所述第二鼓风机的进风端相连通，通过所述第二鼓风机将部分从所述负压风机出风端出来的过滤空气引入所述容纳腔内部与所述助燃空气混合共同对所述换热管进行换热得到所述换热气。

6.根据权利要求5所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述第一进风口与所述第二进风口为同一个进风口或不同的进风口，所述第一鼓风机与所述第二鼓风机也为同一个鼓风机或不同的鼓风机。

7.根据权利要求4至6任意一项所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述容纳腔上还设置有第二出风口，部分所述换热气通过两端分别与所述第二出风口和所述烘干设备的内部以及相连通的第一烘干供气管引入所述烘干设备的内部与所述成型物料接触而对该成型物料进行加热。

8.根据权利要求7所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述容纳腔上还设置有第三出风口，还有部分所述换热气通过两端分别与所述第三出风口和所述破碎设备的内部相连通的第二烘干供气管向引入所述破碎设备内部与所述含铁赤泥接触而对该含铁赤泥进行加热。

9.根据权利要求8所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述第一出风口、所述第二出风口以及所述第三出风口中的任意两个或三个为同一个出风口，或所述第一出风口、所述第二出风口以及所述第三出风口均为不同的出风口。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述还原炉为环形还原炉或回转还原炉。

11.根据权利要求1所述的含铁赤泥回收大系统，其特征在于：

其中，所述熔分电炉为矿热炉或电炉。

12.一种岩棉生产系统，其特征在于，包括：

含铁赤泥回收大系统，用于对含铁赤泥进行回收得到能作为制备岩棉的原料的热熔渣，

岩棉制备系统，采用所述热熔渣来制备所述岩棉，

其中，所述含铁赤泥回收大系统为权利要求1-11任意一项所述的含铁赤泥回收大系统。

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