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一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统

一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统

IPC分类号 : C22B1/10,C22B21/00,B03C1/30

申请号
CN202010473118.1
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2020-05-29
  • 公开号: 111500853B
  • 公开日: 2020-08-07
  • 主分类号: C22B1/10
  • 专利权人: 东北大学

专利摘要

一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统,给料仓与螺旋给料机相对,螺旋给料机与文丘里干燥器的进料口相对;文丘里干燥器、第一旋风预热器、第二旋风预热器的进料口连通,第二旋风预热器和预氧化悬浮焙烧炉串联连通,预氧化悬浮焙烧炉上部与热分离旋风筒连通,热分离旋风筒、第一流动密封阀、悬浮还原焙烧炉顶部和第二流动密封阀串联连通,第二流动密封阀、第一冷却旋风筒、第二冷却旋风筒、第三冷却旋风筒与收集仓串联连通;收集仓、磨矿机、第一气力输送泵、风力选粉机、除尘器和干式磁选机串联配合。本发明的装置对不同种类铝土矿的适应性强,处理能力大,适合大规模工业生产。

权利要求

1.一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统,其特征在于包括给料仓、文丘里干燥器、第一旋风预热器、第二旋风预热器、预氧化悬浮焙烧炉、热分离旋风筒、悬浮还原焙烧炉、收集仓、磨矿机、第一气力输送泵、收尘器和干式磁选机;给料仓的出口与螺旋给料机相对,螺旋给料机与文丘里干燥器的进料口相对;文丘里干燥器的出料口与第一旋风预热器的进料口连通,第一旋风预热器的出料口与第二旋风预热器的进料口连通,第二旋风预热器的出料口与预氧化悬浮焙烧炉下方的进料口连通,预氧化悬浮焙烧炉底部设有燃烧器和进气口,预氧化悬浮焙烧炉上部通过管道与热分离旋风筒的进料口连通,热分离旋风筒的出料口与第一流动密封阀的进口连通,第一流动密封阀的出口与悬浮还原焙烧炉顶部的进料口连通,悬浮还原焙烧炉的底部设有多个进气口,多个进气口与一个气体混合罐连通,气体混合罐同时与煤气气源和氮气气源连通;悬浮还原焙烧炉侧部的出料口与第二流动密封阀的进口连通,第二流动密封阀的出口与第一冷却旋风筒的进料口连通,第一冷却旋风筒的出料口与第二冷却旋风筒的进料口连通,第二冷却旋风筒的出料口与第三冷却旋风筒的进料口连通,第三冷却旋风筒的出料口与收集仓的进口连通;收集仓的出口与磨矿机的进口相配合,磨矿机的出口与第一气力输送泵的进料口相对;第一气力输送泵的出料口与风力选粉机的进料口连通,第一气力输送泵的进气口与罗茨鼓风机连通;风力选粉机的溢流口与除尘器的进料口连通;除尘器的出料口与干式磁选机相对;第一旋风预热器的出气口与收尘器的进气口连通,收尘器的出气口与引风机连通;所述的第三冷却旋风筒的出气口与第二冷却旋风筒的进料口连通;第二冷却旋风筒的出气口通过管道与第一冷却旋风筒的进料口连通,该管道上设有第一灰斗阀门;第一冷却旋风筒的出气口通过管道与预氧化悬浮焙烧炉底部的进气口连通,该管道上设有第二灰斗阀门;第三冷却旋风筒的进气口设有空气管道用于通入空气。

2.根据权利要求1所述的一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统,其特征在于所述的给料仓和螺旋给料机之间设有失重式给料机,失重式给料机分别与给料仓的出口和螺旋给料机的进料端相对。

3.根据权利要求1所述的一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统,其特征在于所述的收尘器的出料口与空气斜槽相对,空气斜槽的出料口与第二气力输送泵的进料口相对,第二气力输送泵的出气口与热分离旋风筒的进料口连通,第二气力输送泵的进气口与罗茨鼓风机连通;热分离旋风筒的出气口与第二旋风预热器的进料口连通;第二旋风预热器的出气口通过管道与文丘里干燥器底部的进气口连通,该管道上设有第二辅助燃烧器和第三灰斗阀门,第二辅助燃烧器与煤气气源连通。

4.根据权利要求1所述的一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统,其特征在于所述的悬浮还原焙烧炉顶部设有排气口与旋风分离器底部进料口连通,旋风分离器的出气口与预氧化悬浮焙烧炉下部的进料口连通,旋风分离器的出料口与悬浮还原焙烧炉顶部的第二进料口连通。

5.根据权利要求1所述的一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统,其特征在于所述的预氧化悬浮焙烧炉底部设有的燃烧器由主燃烧器和第一辅助燃烧器组成,主燃烧器和第一辅助燃烧器分别与煤气气源连通。

6.根据权利要求1所述的一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统,其特征在于所述的收集仓与磨矿机之间设有密封刮板输送机,密封刮板输送机分别与收集仓的出口和磨矿机的进口相配合;风力选粉机的放料口与斗式提升机的进口相配合,斗式提升机的出口与密封刮板输送机相配合。

7.一种权利要求1所述的铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统的使用方法,其特征在于按以下步骤进行:

(1)将铝土矿破碎至粒径≤15mm,然后磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量≥85%,获得粉矿;所述的铝土矿按质量百分比含Al2O3 30~55%,TFe 10~35%,SiO2 2~10%;

(2)将粉矿置于给料仓内,然后输送到螺旋给料机,通过螺旋给料机连续输送到文丘里干燥器内;

(3)启动引风机,使收尘器、第一旋风预热器、第二旋风预热器、文丘里干燥器、热分离旋风筒和预氧化悬浮焙烧炉内产生负压;向文丘里干燥器内通入燃烧烟气,燃烧烟气与粉矿混合,脱除粉矿的吸附水;控制文丘里干燥器的出料口的物料温度为130~150℃;

(4)燃烧烟气和脱除吸附水的粉矿从文丘里干燥器进入第一旋风预热器,经旋风分离后的固体物料进入第二旋风预热器,经二次旋风分离后的固体物料在第二旋风预热器内被预热至450~600℃,然后进入预氧化悬浮焙烧炉;

(5)启动燃烧器将通入的煤气燃烧生成高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉,同时通过进气口向预氧化悬浮焙烧炉通入空气,在气流以及负压作用下,预氧化悬浮焙烧炉内的固体物料处于悬浮状态,并被加热至700~750℃进行预氧化焙烧去除吸附水;预氧化焙烧后的全部物料随气流从预氧化悬浮焙烧炉上部排出,进入热分离旋风筒;经旋风分离后的固体物料作为氧化渣粉,从热分离旋风筒排出,经第一流动密封阀进入悬浮还原焙烧炉;

(6)从悬浮还原焙烧炉底部通入煤气和氮气,氧化渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态,并在600~650℃进行还原焙烧,弱磁性Fe2O3经还原生成强磁性的Fe3O4,还原焙烧后的固体物料作为还原渣粉,从悬浮还原焙烧炉侧部排出;

(7)从悬浮还原焙烧炉排出的还原渣粉进入第二流动密封阀后,再依次经过第一冷却旋风筒、第二冷却旋风筒和第三冷却旋风筒后,降温至≤100℃进入收集仓;

(8)收集仓内的还原渣粉输送至干式磨矿机,经干式磨矿至粒径-0.074mm的部分占总质量≥70%,然后放入第一气力输送泵;通过罗茨鼓风机向第一气力输送泵吹入空气,将第一气力输送泵内的物料输送至风力选粉机;通过风力选粉机进行风力分级,风力分级获得的溢流为粒径-0.045mm的部分占总质量≥70%的二次粉矿;

(9)将二次粉矿输送到除尘器进行除尘后,再输送到干式磁选机进行干式磁选,获得的非磁性产品为高品位铝精矿,磁性产品为含铁尾矿。

说明书

技术领域

本发明属于选矿技术领域,特别涉及一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统。

背景技术

目前,金属铝在世界各国国民经济发展的应用仅次于钢铁,随着现代高技术产业的发展,金属铝仍然是不可缺少的原材料。全球铝土矿储量的88%左右是红土型铝土矿,其特点是中铝、低硅和高铁,其中,铝土矿的主要矿物组成是三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石,铁矿物的主要矿物组成为赤铁矿、褐铁矿和针铁矿;如何高效脱除铝土矿中的水分及铁矿物,实现氧化铝高效、清洁生产具有重要的意义。

专利CN201610294513.7公开一种从高铁铝土矿中分离铁和铝的方法,提出将高铁铝土矿粉与氢氧化钠、石灰石和水混合制成球团,高铁铝土矿球团氧化焙烧后置于竖炉中进行直接还原焙烧,经过冷却、水磨和湿式磁选得到铝的富集物和金属铁;该专利实现了铁铝分离,但需要在1300℃以上氧化焙烧,并且需要在850℃以上直接还原焙烧3.5~4小时,存在能耗高,处理能力低等缺点,而且存在金属铁在磨矿和干燥过程中容易再次氧化的问题。

专利CN201910374809.3公开一种高铁铝土矿铁铝综合利用的方法,提出使用酸溶液通过分步氧化、还原、沉淀技术浸出处理高铁铝土矿,实现铁、铝分离,浸出液循环利用,该专利实现了铁和铝的分离回收,但需要在酸浓度为2mol/L的强酸溶液中浸出4~6小时,存在生产效率低,工艺流程复杂,产品分离困难以及尾矿和废水酸性较强难以处理的问题。

因此目前最迫切的问题是:研发能够实现各类型的铝土矿高效脱水除铁的设备和方法并实现大规模工业化生产。

发明内容

针对现有铝土矿脱水除铁技术工艺存在的能耗高、处理能力低、污水产生量大等技术问题,本发明提供一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统。

本发明的铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统包括给料仓2、文丘里干燥器5、第一旋风预热器6、第二旋风预热器7、预氧化悬浮焙烧炉8、热分离旋风筒10、悬浮还原焙烧炉12、收集仓18、磨矿机20、第一气力输送泵21-1、收尘器28和干式磁选机25;给料仓2的出口与螺旋给料机4相对,螺旋给料机4与文丘里干燥器5的进料口相对;文丘里干燥器5的出料口与第一旋风预热器6的进料口连通,第一旋风预热器6的出料口与第二旋风预热器7的进料口连通,第二旋风预热器7的出料口与预氧化悬浮焙烧炉8下方的进料口连通,预氧化悬浮焙烧炉8底部设有燃烧器和进气口,预氧化悬浮焙烧炉8上部通过管道与热分离旋风筒10的进料口连通,热分离旋风筒10的出料口与第一流动密封阀11的进口连通,第一流动密封阀11的出口与悬浮还原焙烧炉12顶部的进料口连通,悬浮还原焙烧炉12的底部设有多个进气口,多个进气口与一个气体混合罐连通,气体混合罐同时与煤气气源和氮气气源连通;悬浮还原焙烧炉12侧部的出料口与第二流动密封阀14的进口连通,第二流动密封阀14的出口与第一冷却旋风筒15的进料口连通,第一冷却旋风筒15的出料口与第二冷却旋风筒16的进料口连通,第二冷却旋风筒16的出料口与第三冷却旋风筒17的进料口连通,第三冷却旋风筒17的出料口与收集仓18的进口连通;收集仓18的出口与磨矿机20的进口相配合,磨矿机20的出口与第一气力输送泵21-1的进料口相对;第一气力输送泵21-1的出料口与风力选粉机22的进料口连通,第一气力输送泵21-1的进气口与罗茨鼓风机30连通;风力选粉机22的溢流口与除尘器24的进料口连通;除尘器24的出料口与干式磁选机25相对;第一旋风预热器6的出气口与收尘器28的进气口连通,收尘器26的出气口与引风机31连通。

上述装置中,给料仓2上方设有送料皮带1,用于向给料仓2传输物料。

上述装置中,给料仓2和螺旋给料机4之间设有失重式给料机3,失重式给料机3分别与给料仓2的出口和螺旋给料机4的进料端相对。

上述装置中,收尘器28的出料口与空气斜槽29相对,空气斜槽29的出料口与第二气力输送泵21-2的进料口相对,第二气力输送泵21-2的出气口与热分离旋风筒10的进料口连通,第二气力输送泵21-2的进气口与罗茨鼓风机30连通;热分离旋风筒10的出气口与第二旋风预热器7的进料口连通;第二旋风预热器7的出气口通过管道与文丘里干燥器5底部的进气口连通,该管道上设有第二辅助燃烧器9-3和第三灰斗阀门33-3,第二辅助燃烧器9-3与煤气气源连通。

上述装置中,悬浮还原焙烧炉12顶部设有排气口与旋风分离器13底部进料口连通,旋风分离器13的出气口与预氧化悬浮焙烧炉8下部的进料口连通,旋风分离器13的出料口与悬浮还原焙烧炉12顶部的第二进料口连通。

上述装置中,第三冷却旋风筒17的出气口与第二冷却旋风筒16的进料口连通;第二冷却旋风筒16的出气口通过管道与第一冷却旋风筒15的进料口连通,该管道上设有第一灰斗阀门33-1;第一冷却旋风筒15的出气口通过管道与预氧化悬浮焙烧炉8底部的进气口连通,该管道上设有第二灰斗阀门33-2;第三冷却旋风筒17的进气口设有空气管道34-3用于通入空气。

上述装置中,预氧化悬浮焙烧炉8底部设有的燃烧器由主燃烧器9-1和第一辅助燃烧器9-2组成,主燃烧器9-1和第一辅助燃烧器9-2分别与煤气气源连通。

上述装置中,引风机31的出口与烟囱32连通。

上述装置中,干式磁选机25的两个出口分别与铝精矿收集器26和含铁尾矿收集器27相对。

上述装置中,收集仓18与磨矿机20之间设有密封刮板输送机19,密封刮板输送机19分别与收集仓18的出口和磨矿机20的进口相配合;风力选粉机22的放料口与斗式提升机23的进口相配合,斗式提升机23的出口与密封刮板输送机19相配合。

上述装置中,预氧化悬浮焙烧炉8、悬浮还原焙烧炉12、除尘器24和收尘器27装配有电偶测温装置和压力传感器用于检测温度和压力。

上述装置中,第一冷却旋风筒15、第二冷却旋风筒16和第三冷却旋风筒17装配有电偶测温装置和压力传感器用于检测温度和压力。

本发明的铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统的使用方法按以下步骤进行:

1、将铝土矿破碎至粒径≤15mm,然后磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量≥85%,获得粉矿;所述的铝土矿按质量百分比含Al2O3 30~55%,TFe 10~35%,SiO2 2~10%;

2、将粉矿置于给料仓2内,然后输送到螺旋给料机4,通过螺旋给料机4连续输送到文丘里干燥器5内;

3、启动引风机32,使收尘器27、第一旋风预热器6、第二旋风预热器7、文丘里干燥器5、热分离旋风筒10和预氧化悬浮焙烧炉8内产生负压;向文丘里干燥器5内通入燃烧烟气,燃烧烟气与粉矿混合,脱除粉矿的吸附水;控制文丘里干燥器5的出料口的物料温度为130~150℃;

4、燃烧烟气和脱除吸附水的粉矿从文丘里干燥器5进入第一旋风预热器6,经旋风分离后的固体物料进入第二旋风预热器7,经二次旋风分离后的固体物料在第二旋风预热器7内被预热至450~600℃,然后进入预氧化悬浮焙烧炉8;

5、启动燃烧器将通入的煤气燃烧生成高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉8,同时通过进气口向预氧化悬浮焙烧炉8通入空气,在气流以及负压作用下,预氧化悬浮焙烧炉8内的固体物料处于悬浮状态,并被加热至700~750℃进行预氧化焙烧去除吸附水;预氧化焙烧后的全部物料随气流从预氧化悬浮焙烧炉8上部排出,进入热分离旋风筒10;经旋风分离后的固体物料作为氧化渣粉,从热分离旋风筒10排出,经第一流动密封阀11进入悬浮还原焙烧炉12;

6、从悬浮还原焙烧炉12底部通入煤气和氮气,氧化渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态,并在600~650℃进行还原焙烧,弱磁性Fe2O3经还原生成强磁性的Fe3O4,还原焙烧后的固体物料作为还原渣粉,从悬浮还原焙烧炉12侧部排出;

7、从悬浮还原焙烧炉12排出的还原渣粉进入第二流动密封阀14后,再依次经过第一冷却旋风筒15、第二冷却旋风筒16和第三冷却旋风筒17后,降温至≤100℃进入收集仓18;

8、收集仓18内的还原渣粉输送至干式磨矿机20,经干式磨矿至粒径-0.074mm的部分占总质量≥70%,然后放入第一气力输送泵21-1;通过罗茨鼓风机30向第一气力输送泵21-1吹入空气,将第一气力输送泵21-1内的物料输送至风力选粉机22;通过风力选粉机22进行风力分级,风力分级获得的溢流为粒径-0.045mm的部分占总质量≥70%的二次粉矿;

9、将二次粉矿输送到除尘器24进行除尘后,再输送到干式磁选机25进行干式磁选,获得的非磁性产品为高品位铝精矿,磁性产品为含铁尾矿。

上述的方法中,通过送料皮带1向给料仓2传输粉矿。

上述的方法中,给料仓2内的粉矿通过失重式给料机3连续输送到螺旋给料机4。

上述的方法中,粉矿进入第一旋风预热器6后,分离出的气体从第一旋风预热器6排出后进入收尘器28,经除尘后的气体进入引风机31;除尘产生的粉尘排出后,经空气斜槽29进入第二气力输送泵21-2;通过罗茨鼓风机30向第二气力输送泵21-2吹入空气,将第二气力输送泵21-2内的粉尘输送到热分离旋风筒10;热分离旋风筒10在旋风分离过程中分离出的气体通入第二旋风预热器7;第二旋风预热器7在旋风分离过程中分离出的气体通过管道通入文丘里干燥器5,该管道上设置的第二辅助燃烧器9-3同时向文丘里干燥器5内通入燃烧烟气,该管道上设置的第三灰斗阀门33-3用于清灰。

上述方法中,悬浮还原焙烧炉12在还原焙烧过程中产生气体从顶部的排气口通入旋风分离器13;旋风分离器13分离出的粉尘通过悬浮还原焙烧炉12顶部的第二进料口返回悬浮还原焙烧炉12,分离出的气体通入预氧化悬浮焙烧炉8下部的进料口。

上述方法中,第三冷却旋风筒17在旋风分离过程中分离的气体通入第二冷却旋风筒16的进料口;第二冷却旋风筒16在旋风分离过程中分离的气体通过管道通入第一冷却旋风筒15的进料口,该管道上设置的第一灰斗阀门33-1用于清灰;第一冷却旋风筒15在旋风分离过程中分离的气体通过管道通入预氧化悬浮焙烧炉8底部的进气口,该管道上设置的第二灰斗阀门33-2用于清灰;同时通过第三冷却旋风筒17的进气口连接的空气管道34-3通入空气。

上述方法中,预氧化悬浮焙烧炉8底部设置的燃烧器由主燃烧器9-1和第一辅助燃烧器9-2组成,分别通过煤气管道34-1通入煤气。

上述方法中,悬浮还原焙烧炉12的多个进气口连通的气体混合罐通过煤气管道34-1和氮气管道34-2分别通入煤气和氮气。

上述方法中,引风机31排出的气体通过烟囱32排放。

上述方法中,收集仓18内的还原渣粉放入密封刮板输送机19,然后输送到干式磨矿机20;风力分级后的沉砂输送到斗式提升机23,经斗式提升机23输送到密封刮板输送机19。

上述方法中,分别通过预氧化悬浮焙烧炉8、悬浮还原焙烧炉12、除尘器24和收尘器28装配的电偶测温装置和压力传感器检测温度和压力。

上述方法中,分别通过第一旋风筒15、第二冷却旋风筒16和第三冷却旋风筒17装配的偶测温装置和压力传感器检测温度和压力。

上述方法中,脱除粉矿的吸附水的主要反应式为:

2Al(OH)3=Al2O3+3H2O、

2Al(OOH)=Al2O3+H2O和

mFe2O3·nH2O=mFe2O3+nH2O。

上述方法中,粉矿在预氧化悬浮焙烧炉内的停留时间为2~15min。

上述方法中,煤气的通入量按煤气中H2/CO与粉矿中的Fe2O3完全反应理论所需量的1.1~1.3倍通入,完全反应所依据的反应式为:

Fe2O3+H2/CO=Fe2O3+CO2/H2O。

上述方法中,煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为25~40%。

上述方法中,氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为20~60min。

上述方法中,干式磁选的磁场强度为1100~1300Oe。

上述的高品位铝精矿按质量百分比含TFe≤6%,Al2O3 65~80%。

上述方法中,氧化铝回收率80~85%。

本发明的装置及方法与当前铝土矿的传统选矿工艺和焙烧工艺相比具有传热传质效率高,能耗低等优点,对不同种类铝土矿的适应性强,处理能力大,适合大规模工业生产。

附图说明

图1为本发明的铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统结构示意图;

图中,1、送料皮带,2、给料仓,3、失重式给料机,4、螺旋给料机,5、文丘里干燥器,6、第一旋风预热器,7、第二旋风预热器,8、预氧化悬浮焙烧炉,9-1、主燃烧器,9-2、第一辅助燃烧器,9-3、第二辅助燃烧器,10、热分离旋风筒,11、第一流动密封阀,12、悬浮还原焙烧炉,13、旋风分离器,14、第二流动密封阀,15、第一冷却旋风筒,16、第二冷却旋风筒,17、第三冷却旋风筒,18、收集仓,19、密封刮板输送机,20、干式磨矿机,21-1、第一气力输送泵,21-2、第二气力输送泵,22、风力选粉机,23、斗式提升机,24、除尘器,25、干式磁选机,26、铝精矿收集器,27、含铁尾矿收集器,28、收尘器,29、空气斜槽,30、罗茨鼓风机,31、引风机,32、烟囱,33-1、第一灰斗阀门、32-3、第二灰斗阀门,33-3、第三灰斗阀门,34-1、煤气管道,34-2、氮气管道,34-3、空气管道;

图2为本发明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铝土矿按质量百分比含Al2O3 30~55%,TFe 10~35%,SiO2 2~10%。

本发明实施例中采用的送料皮带、失重式给料机、螺旋给料机和文丘里干燥器为市购产品。

本发明实施例中采用的第一冷却旋风筒、第二冷却旋风筒、第三冷却旋风筒、第一旋风预热器和第二旋风预热器均为市购旋风分离器。

本发明实施例中采用的密封刮板输送机、灰斗阀门、空气斜槽、气力输送泵、干式磨矿机、干式磁选机、斗式提升机和风力选粉机为市购产品。

本发明实施例中采用的收尘器为市购电除尘器。

本发明实施例中采用的除尘器为市购布袋除尘器。

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;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。

本发明实施例中气管道1和进气管道2分别与氮气气源连通,采用氮气作为松动风和流化风。

本发明实施例中,预氧化悬浮焙烧炉8、悬浮还原焙烧炉12、除尘器24和收尘器27装配有电偶测温装置和压力传感器用于检测温度和压力。

本发明实施例中,第一冷却旋风筒15、第二冷却旋风筒16和第三冷却旋风筒17装配有电偶测温装置和压力传感器用于检测温度和压力。

本发明实施例中,分别通过预氧化悬浮焙烧炉8、悬浮还原焙烧炉12、除尘器24和收尘器28装配的电偶测温装置和压力传感器检测温度和压力。

本发明实施例中,分别通过第一旋风筒15、第二冷却旋风筒16和第三冷却旋风筒17装配的偶测温装置和压力传感器检测温度和压力。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统结构如图1所示,包括给料仓2、文丘里干燥器5、第一旋风预热器6、第二旋风预热器7、预氧化悬浮焙烧炉8、热分离旋风筒10、悬浮还原焙烧炉12、收集仓18、磨矿机20、第一气力输送泵21-1、收尘器28和干式磁选机25;

给料仓2上方设有送料皮带1,用于向给料仓2传输物料;给料仓2和螺旋给料机4之间设有失重式给料机3,失重式给料机3分别与给料仓2的出口和螺旋给料机4的进料端相对,螺旋给料机4的与文丘里干燥器5的进料口相对;

文丘里干燥器5的出料口与第一旋风预热器6的进料口连通,第一旋风预热器6的出料口与第二旋风预热器7的进料口连通,第二旋风预热器7的出料口与预氧化悬浮焙烧炉8下方的进料口连通,预氧化悬浮焙烧炉8底部设有燃烧器和进气口,预氧化悬浮焙烧炉8上部通过管道与热分离旋风筒10的进料口连通,热分离旋风筒10的出料口与第一流动密封阀11的进口连通,第一流动密封阀11的出口与悬浮还原焙烧炉12顶部的进料口连通,悬浮还原焙烧炉12的底部设有多个进气口,多个进气口与一个气体混合罐连通,气体混合罐同时与煤气气源和氮气气源连通;

悬浮还原焙烧炉12侧部的出料口与第二流动密封阀14的进口连通,第二流动密封阀14的出口与第一冷却旋风筒15的进料口连通,第一冷却旋风筒15的出料口与第二冷却旋风筒16的进料口连通,第二冷却旋风筒16的出料口与第三冷却旋风筒17的进料口连通,第三冷却旋风筒17的出料口与收集仓18的进口连通;

收集仓18与磨矿机20之间设有密封刮板输送机19,密封刮板输送机19分别与收集仓18的出口和磨矿机20的进口相配合;风力选粉机22的放料口与斗式提升机23的进口相配合,斗式提升机23的出口与密封刮板输送机19相配合;

磨矿机20的出口与第一气力输送泵21-1的进料口相对;第一气力输送泵21-1的出料口与风力选粉机22的进料口连通,第一气力输送泵21-1的进气口与罗茨鼓风机30连通;风力选粉机22的溢流口与除尘器24的进料口连通;除尘器24的出料口与干式磁选机25相对;第一旋风预热器6的出气口与收尘器28的进气口连通,收尘器26的出气口与引风机31连通;

收尘器28的出料口与空气斜槽29相对,空气斜槽29的出料口与第二气力输送泵21-2的进料口相对,第二气力输送泵21-2的出气口与热分离旋风筒10的进料口连通,第二气力输送泵21-2的进气口与罗茨鼓风机30连通;热分离旋风筒10的出气口与第二旋风预热器7的进料口连通;第二旋风预热器7的出气口通过管道与文丘里干燥器5底部的进气口连通,该管道上设有第二辅助燃烧器9-3和第三灰斗阀门33-3,第二辅助燃烧器9-3与煤气气源连通;

悬浮还原焙烧炉12顶部设有排气口与旋风分离器13底部进料口连通,旋风分离器13的出气口与预氧化悬浮焙烧炉8下部的进料口连通,旋风分离器13的出料口与悬浮还原焙烧炉12顶部的第二进料口连通;

第三冷却旋风筒17的出气口与第二冷却旋风筒16的进料口连通;第二冷却旋风筒16的出气口通过管道与第一冷却旋风筒15的进料口连通,该管道上设有第一灰斗阀门33-1;第一冷却旋风筒15的出气口通过管道与预氧化悬浮焙烧炉8底部的进气口连通,该管道上设有第二灰斗阀门33-2;第三冷却旋风筒17的进气口设有空气管道34-3用于通入空气;

预氧化悬浮焙烧炉8底部设有的燃烧器由主燃烧器9-1和第一辅助燃烧器9-2组成,主燃烧器9-1和第一辅助燃烧器9-2分别与煤气气源连通;

引风机31的出口与烟囱32连通;

干式磁选机25的两个出口分别与铝精矿收集器26和含铁尾矿收集器27相对;

采用的铝土矿按质量百分比含Al2O3 50.96%,TFe 18.93%,SiO2 2.67%,方法为:

将铝土矿破碎至粒径≤15mm,然后磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量85%,获得粉矿;

通过送料皮带1向给料仓2传输粉矿,给料仓2内的粉矿通过失重式给料机3连续输送到螺旋给料机4,通过螺旋给料机4连续输送到文丘里干燥器5内;

启动引风机32,使收尘器27、第一旋风预热器6、第二旋风预热器7、文丘里干燥器5、热分离旋风筒10和预氧化悬浮焙烧炉8内产生负压;向文丘里干燥器5内通入燃烧烟气,燃烧烟气与粉矿混合,脱除粉矿的吸附水;控制文丘里干燥器5的出料口的物料温度为130℃;

燃烧烟气和脱除吸附水的粉矿从文丘里干燥器5进入第一旋风预热器6,经旋风分离后的固体物料进入第二旋风预热器7,经二次旋风分离后的固体物料在第二旋风预热器7内被预热至450℃,然后进入预氧化悬浮焙烧炉8;

粉矿进入第一旋风预热器6后,分离出的气体从第一旋风预热器6排出后进入收尘器28,经除尘后的气体进入引风机31;引风机31排出的气体通过烟囱32排放;

除尘产生的粉尘排出后,经空气斜槽29进入第二气力输送泵21-2;通过罗茨鼓风机30向第二气力输送泵21-2吹入空气,将第二气力输送泵21-2内的粉尘输送到热分离旋风筒10;热分离旋风筒10在旋风分离过程中分离出的气体通入第二旋风预热器7;第二旋风预热器7在旋风分离过程中分离出的气体通过管道通入文丘里干燥器5,该管道上设置的第二辅助燃烧器9-3同时向文丘里干燥器5内通入燃烧烟气,该管道上设置的第三灰斗阀门33-3用于清灰;

预氧化悬浮焙烧炉8底部设置的燃烧器由主燃烧器9-1和第一辅助燃烧器9-2组成,分别通过煤气管道34-1通入煤气;

启动燃烧器将通入的煤气燃烧生成高温烟气进入预氧化悬浮焙烧炉8,同时通过进气口向预氧化悬浮焙烧炉8通入空气,在气流以及负压作用下,预氧化悬浮焙烧炉8内的固体物料处于悬浮状态,并被加热至700℃进行预氧化焙烧去除吸附水;预氧化焙烧后的全部物料随气流从预氧化悬浮焙烧炉8上部排出,进入热分离旋风筒10;经旋风分离后的固体物料作为氧化渣粉,从热分离旋风筒10排出,经第一流动密封阀11进入悬浮还原焙烧炉12;粉矿在预氧化悬浮焙烧炉内的停留时间为15min;

悬浮还原焙烧炉12的多个进气口连通的气体混合罐通过煤气管道34-1和氮气管道34-2分别通入煤气和氮气;

从悬浮还原焙烧炉12底部通入煤气和氮气,氧化渣粉在气流以及负压作用下处于悬浮状态,并在600℃进行还原焙烧,弱磁性Fe2O3经还原生成强磁性的Fe3O4,还原焙烧后的固体物料作为还原渣粉,从悬浮还原焙烧炉12侧部排出;煤气的通入量按煤气中H2/CO与粉矿中的Fe2O3完全反应理论所需量的1.1倍通入;煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为40%;氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为60min;

悬浮还原焙烧炉12在还原焙烧过程中产生气体从顶部的排气口通入旋风分离器13;旋风分离器13分离出的粉尘通过悬浮还原焙烧炉12顶部的第二进料口返回悬浮还原焙烧炉12,分离出的气体通入预氧化悬浮焙烧炉8下部的进料口;

从悬浮还原焙烧炉12排出的还原渣粉进入第二流动密封阀14后,再依次经过第一冷却旋风筒15、第二冷却旋风筒16和第三冷却旋风筒17后,降温至≤100℃进入收集仓18;

第三冷却旋风筒17在旋风分离过程中分离的气体通入第二冷却旋风筒16的进料口;第二冷却旋风筒16在旋风分离过程中分离的气体通过管道通入第一冷却旋风筒15的进料口,该管道上设置的第一灰斗阀门33-1用于清灰;第一冷却旋风筒15在旋风分离过程中分离的气体通过管道通入预氧化悬浮焙烧炉8底部的进气口,该管道上设置的第二灰斗阀门33-2用于清灰;同时通过第三冷却旋风筒17的进气口连接的空气管道34-3通入空气;

收集仓18内的还原渣粉放入密封刮板输送机19,然后输送到干式磨矿机20,经干式磨矿至粒径-0.074mm的部分占总质量70%,然后放入第一气力输送泵21-1;通过罗茨鼓风机30向第一气力输送泵21-1吹入空气,将第一气力输送泵21-1内的物料输送至风力选粉机22;通过风力选粉机22进行风力分级,风力分级获得的溢流为粒径-0.045mm的部分占总质量70%的二次粉矿;风力分级后的沉砂输送到斗式提升机23,经斗式提升机23输送到密封刮板输送机19;

将二次粉矿输送到除尘器24进行除尘后,再输送到干式磁选机25进行干式磁选,干式磁选的磁场强度为1100Oe,获得的非磁性产品为高品位铝精矿,磁性产品为含铁尾矿;高品位铝精矿按质量百分比含TFe 5.78%,Al2O3 77.14%;氧化铝回收率81.02%。

实施例2

系统结构同实施例1;

采用的铝土矿按质量百分比含Al2O3 39.75%,TFe 21.86%,SiO2 2.25%,方法同实施例1,不同点在于:

(1)磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量90%;

(2)控制文丘里干燥器5的出料口的物料温度为140℃;在第二旋风预热器7内被预热至500℃;

(3)预氧化焙烧温度720℃;粉矿在预氧化悬浮焙烧炉内的停留时间为8min;

(4)还原焙烧温度630℃;煤气的通入量按煤气中H2/CO与粉矿中的Fe2O3完全反应理论所需量的1.2倍通入;煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为30%;氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为40min;

(5)干式磨矿至粒径-0.074mm的部分占总质量75%;风力分级获得的溢流为粒径-0.045mm的部分占总质量75%的二次粉矿;

(6)干式磁选的磁场强度为1200Oe,高品位铝精矿按质量百分比含TFe 5.23%,Al2O3 68.58%;氧化铝回收率82.39%。

实施例3

系统结构同实施例1;

采用的铝土矿按质量百分比含Al2O3 47.83%,TFe 30.65%,SiO2 4.53%,方法同实施例1,不同点在于:

(1)磨细至粒径-0.074mm的部分占总质量95%;

(2)控制文丘里干燥器5的出料口的物料温度为150℃;在第二旋风预热器7内被预热至600℃;

(3)预氧化焙烧温度750℃;粉矿在预氧化悬浮焙烧炉内的停留时间为2min;

(4)还原焙烧温度650℃;煤气的通入量按煤气中H2/CO与粉矿中的Fe2O3完全反应理论所需量的1.3倍通入;煤气在还原焙烧炉内的体积浓度为25%;氧化渣粉在还原焙烧炉内的停留时间为20min;

(5)干式磨矿至粒径-0.074mm的部分占总质量80%;风力分级获得的溢流为粒径-0.045mm的部分占总质量80%的二次粉矿;

(6)干式磁选的磁场强度为1300Oe,高品位铝精矿按质量百分比含TFe 3.12%,Al2O3 73.26%;氧化铝回收率84.55%。

一种铝土矿悬浮焙烧脱水干法除铁系统专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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