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      褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法

      1279   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來(lái)源:酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司  
      2022-08-04 15:39:10
      權(quán)利要求
      1.褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
      (1)對(duì)褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎、潤(rùn)磨預(yù)處理;
      (2)向磨細(xì)后的渣中配入粘結(jié)劑并進(jìn)行混合造球;
      (3)將造完球的球團(tuán)礦投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入煤作為磁化焙燒的還原劑和加熱燃料;
      (4)從回轉(zhuǎn)窯排出的磁化焙燒礦進(jìn)入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻;
      (5)從間接冷卻裝置排出的磁化焙燒礦進(jìn)入磁選裝置得到鐵精礦。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣是褐鐵型紅土鎳礦經(jīng)過(guò)酸浸冶煉后得到的礦渣,該礦渣干基含鐵量為46~50%,所用的酸為硫酸。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,所述粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土,磨細(xì)后的濕法冶金渣與粘結(jié)劑的干基質(zhì)量配比為100:2~2.5。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,磁化焙燒的溫度為800~850℃,在窯時(shí)間為2~2.5小時(shí),出窯料溫為650~750℃。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,所用的煤為高揮發(fā)分的褐煤,粒徑在0~15mm,揮發(fā)分在40%以上。

      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,將0~15mm高揮發(fā)分的褐煤進(jìn)行篩分,0~10mm的粉煤經(jīng)干燥磨細(xì)后通過(guò)燃燒器噴到回轉(zhuǎn)窯焙燒區(qū)前段和中段;10~15mm的粒煤通過(guò)噴槍噴到回轉(zhuǎn)窯焙燒區(qū)前段和中段。

      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,0~10mm的粉煤主要作為燃料用于控制窯溫,10~15mm的粒煤主要用于磁化焙燒還原;濕法冶金渣與粒煤的干基質(zhì)量比為100:2~2.5。

      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,間接冷卻裝置為間接冷卻式空氣冷卻器,磁化焙燒礦冷卻出來(lái)料溫降至400℃以下。

      9.根據(jù)權(quán)利要求1所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,磁選裝置采用濕式弱磁選裝置,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到63~65%。

      說(shuō)明書(shū)
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本發(fā)明屬于冶金和礦物工程技術(shù)領(lǐng)域,涉及鎳濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法。

      背景技術(shù)
      [0002]全世界的鎳礦床主要分為硫化鎳礦床和氧化鎳礦床,其中氧化鎳型鎳礦床中的鎳占陸地鎳儲(chǔ)量的70%,由于鐵的氧化,礦的表面呈紅色,故稱(chēng)紅土鎳礦。紅土鎳礦根據(jù)化學(xué)成分的不同,又可分為硅鎂型紅土鎳礦和褐鐵型紅土鎳礦。硅鎂型紅土鎳礦中鎳、硅、鎂的含量高,鐵、鈷含量低,宜采用火法冶金工藝處理可獲得鎳鐵或鎳生鐵;而褐鐵型紅土鎳礦中鐵、鈷的含量高,鎳、鎂的含量低,只能采取濕法冶金工藝處理生成硫化鎳鈷或氫氧化鎳鈷中間產(chǎn)物。但褐鐵型紅土鎳礦的鎳儲(chǔ)量占到紅土鎳礦資源的70%,故而其開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受重視。
      [0003]常用的褐鐵型紅土鎳礦的酸浸濕法冶金,冶煉渣量很大,其中含鐵量接近50%,主要以赤鐵礦形式存在。這樣的渣鐵品位還達(dá)不到鋼鐵廠的冶金原料標(biāo)準(zhǔn),且常規(guī)處理方法難以資源化利用,目前基本采取筑壩堆存或者深海排放,既浪費(fèi)了資源,也容易污染環(huán)境。

      發(fā)明內(nèi)容
      [0004]本發(fā)明旨在提供一種褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,以解決目前該濕法冶金渣存在的資源堆存浪費(fèi)和排放影響環(huán)境問(wèn)題。
      [0005]一種褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
      (1)對(duì)褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎、潤(rùn)磨預(yù)處理;
      所述褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣是褐鐵型紅土鎳礦經(jīng)過(guò)酸浸冶煉后得到的礦渣,該礦渣干基含鐵量為46~50%,所用的酸為硫酸。
      [0006](2)向磨細(xì)后的渣中配入粘結(jié)劑并進(jìn)行混合造球;
      所述粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土,磨細(xì)后的濕法冶金渣與粘結(jié)劑的干基質(zhì)量配比為100:2~2.5。
      [0007](3)將造完球的球團(tuán)礦投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入煤作為磁化焙燒的還原劑和加熱燃料;
      所用的煤為高揮發(fā)分的褐煤,粒徑在0~15mm,揮發(fā)分在40%以上。使用時(shí)將0~15mm高揮發(fā)分的褐煤進(jìn)行篩分,0~10mm的粉煤經(jīng)干燥磨細(xì)后通過(guò)燃燒器噴到回轉(zhuǎn)窯焙燒區(qū)前段和中段(焙燒區(qū)前段是指靠近回轉(zhuǎn)窯出料口一側(cè));10~15mm的粒煤通過(guò)噴槍噴到回轉(zhuǎn)窯焙燒區(qū)前段和中段。0~10mm粉煤主要作為燃料用于控制窯溫,10~15mm粒煤主要用于磁化焙燒還原;濕法冶金渣與粒煤的干基質(zhì)量比為100:2~2.5。
      [0008](4)從回轉(zhuǎn)窯排出的磁化焙燒礦進(jìn)入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻;
      所述間接冷卻裝置為間接冷卻式空氣冷卻器,控制磁化焙燒礦冷卻出來(lái)料溫降至400℃以下。
      [0009](5)從間接冷卻裝置排出的磁化焙燒礦進(jìn)入磁選裝置得到鐵精礦。
      [0010]所述磁選裝置采用濕式弱磁選裝置,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到63~65%。
      [0011]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,對(duì)褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎、潤(rùn)磨、造球處理,然后用高揮發(fā)分褐煤作為還原劑和加熱燃料的來(lái)源,在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行磁化焙燒,排出的焙燒礦經(jīng)過(guò)空氣間接冷卻之后進(jìn)行濕式弱磁選,磁選后的鐵精礦可以作為燒結(jié)煉鐵原料,實(shí)現(xiàn)了大量的褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的資源化利用,并降低了冶金渣的堆存、排放成本和對(duì)環(huán)境的影響壓力。本工藝流程簡(jiǎn)單,能耗和碳排放低,原輔料易得,尤其是高揮發(fā)分褐煤價(jià)格低廉。

      附圖說(shuō)明
      [0012]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

      具體實(shí)施方式
      [0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰明了,下面結(jié)合實(shí)施例及附圖,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
      [0014]如圖1所示,該處理方法包括以下步驟:(1)對(duì)褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎、潤(rùn)磨預(yù)處理;(2)向磨細(xì)后的渣中配入粘結(jié)劑并進(jìn)行混合造球;(3)將造完球的球團(tuán)礦投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入煤作為磁化焙燒的還原劑和加熱燃料;(4)從回轉(zhuǎn)窯排出的磁化焙燒礦進(jìn)入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻;(5)從間接冷卻裝置排出的磁化焙燒礦進(jìn)入磁選裝置得到鐵精礦。
      [0015]褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣是褐鐵型紅土鎳礦經(jīng)過(guò)硫酸酸浸冶煉后得到的礦渣,干燥后含鐵量為46%~50%。
      [0016]優(yōu)選的,該濕法冶金渣與粘結(jié)劑的干基質(zhì)量配比為100:2~2.5。
      [0017]優(yōu)選的,破碎后的濕法冶金渣與粘結(jié)劑混合造球得到10~20mm球團(tuán)。
      [0018]優(yōu)選的,磁化焙燒的溫度為800~850℃,在窯時(shí)間為2~2.5小時(shí),出窯料溫為650~750℃。
      [0019]優(yōu)選的,所用的煤為高揮發(fā)分的褐煤,粒徑在0~15mm,揮發(fā)分在40%以上。
      [0020]優(yōu)選的,將0~15mm高揮發(fā)分的褐煤進(jìn)行篩分,0~10mm的粉煤經(jīng)干燥磨細(xì)后通過(guò)燃燒器噴到回轉(zhuǎn)窯焙燒區(qū)前段和中段;10~15mm的粒煤通過(guò)噴槍噴到回轉(zhuǎn)窯焙燒區(qū)前段和中段。
      [0021]優(yōu)選的,0~10mm粉煤主要作為燃料用于控制窯溫,10~15mm粒煤主要用于磁化焙燒還原,濕法冶金渣與粒煤的干基質(zhì)量比為100:2~2.5。
      [0022]優(yōu)選的,混合球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)從入窯端向出窯端翻滾移動(dòng)過(guò)程中,與窯內(nèi)高溫?zé)煔膺M(jìn)行輻射及對(duì)流傳熱,在回轉(zhuǎn)窯冶金焙燒區(qū)會(huì)發(fā)生以粒煤中的氫元素、Fe2O3中的鐵元素和氧元素、炭中的碳元素聯(lián)合主導(dǎo)的煤充分熱解過(guò)程、Fe2O3被還原成Fe3O4過(guò)程、水氣化炭過(guò)程的高度集成,我們把這個(gè)集成反應(yīng)叫做淺度氫冶金磁化焙燒。窯內(nèi)溫度、還原氣氛、還原時(shí)間作為三個(gè)重要因素,決定了磁化焙燒的效果是否達(dá)到以及有沒(méi)有過(guò)度還原。
      [0023]優(yōu)選的,回轉(zhuǎn)窯排出的500~600℃煙氣進(jìn)入到濕法冶金渣和0~10mm高揮發(fā)份粉煤干燥機(jī)作為間接干燥熱源使用,經(jīng)過(guò)干燥機(jī)后可使煙氣溫度降低到150~200℃,低溫?zé)煔饨?jīng)凈化后由抽煙機(jī)抽出排放;
      優(yōu)選的,在回轉(zhuǎn)窯前端和中端設(shè)置若干臺(tái)窯背風(fēng)機(jī),窯背風(fēng)機(jī)將常溫空氣按工藝需求供入窯內(nèi),可在作為助燃空氣調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度分布的同時(shí),控制窯內(nèi)可燃及還原性氣體;
      優(yōu)選的,間接冷卻裝置為間接冷卻式空氣冷卻器,應(yīng)盡量減少與空氣接觸,防止磁化焙燒礦二次氧化退磁,同時(shí)殘留的高溫炭也能起到還原性保護(hù)作用。焙燒礦冷卻出來(lái)料溫降至400℃以下,這時(shí)遇空氣表面部分Fe3O4雖被氧化但會(huì)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性γ-Fe2O3。
      [0024]優(yōu)選的,間接冷卻裝置排出的300~400℃熱風(fēng),可通入回轉(zhuǎn)窯作為粉煤燃燒的二次助燃風(fēng),也利用了該熱源。
      [0025]優(yōu)選的,冷卻后焙燒礦的磁選采用濕式弱磁選機(jī)。
      [0026]優(yōu)選的,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到63~65%,可作為燒結(jié)煉鐵原料。
      [0027]下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
      [0028]所用的濕法冶金渣TFe(總鐵):47.3%;Al2O3:7.9%;MgO:3.2%,CaO:2.1%;SiO2%:3.4%;S:2.6%。
      [0029]實(shí)施例1
      將上述濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎和潤(rùn)磨,待磨細(xì)后與膨潤(rùn)土按干基質(zhì)量比100:2.1混合造球(造球直徑10~20mm),然后將混合球團(tuán)投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入上述高揮發(fā)分的褐煤(0~15mm)作為磁化焙燒的還原劑(10~15mm粒煤)和加熱燃料(0~10mm粉煤),其中濕法冶金渣與10~15mm粒煤的干基質(zhì)量比為100:2.5,回轉(zhuǎn)窯窯溫820℃,在窯時(shí)間2小時(shí),出窯料溫680℃;接著將出窯后的磁化焙燒礦送入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻,使磁化焙燒礦冷卻出來(lái)后料溫降至400℃ 以下,最后將冷卻后的焙燒礦采用濕式弱磁選裝置進(jìn)行磁選,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到63.1%。
      [0030]實(shí)施例2
      將上述濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎和潤(rùn)磨,待磨細(xì)后與膨潤(rùn)土按干基質(zhì)量比100:2.2混合造球(造球直徑10~20mm),然后將混合球團(tuán)投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入上述高揮發(fā)分的褐煤(0~15mm)作為磁化焙燒的還原劑(10~15mm粒煤)和加熱燃料(0~10mm粉煤),其中濕法冶金渣與10~15mm粒煤的干基質(zhì)量比為100:2.4,回轉(zhuǎn)窯窯溫810℃,在窯時(shí)間2小時(shí)15分,出窯料溫670℃;接著將出窯后的磁化焙燒礦送入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻,使磁化焙燒礦冷卻出來(lái)后料溫降至400℃ 以下,最后將冷卻后的焙燒礦采用濕式弱磁選裝置進(jìn)行磁選,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到63.8%。
      [0031]實(shí)施例3
      將上述濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎和潤(rùn)磨,待磨細(xì)后與膨潤(rùn)土按干基質(zhì)量比100:2.3混合造球(造球直徑10~20mm),然后將混合球團(tuán)投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入上述高揮發(fā)分的褐煤(0~15mm)作為磁化焙燒的還原劑(10~15mm粒煤)和加熱燃料(0~10mm粉煤),其中濕法冶金渣與10~15mm粒煤的干基質(zhì)量比為100:2.3,回轉(zhuǎn)窯窯溫830℃,在窯時(shí)間2小時(shí)30分,出窯料溫700℃;接著將出窯后的磁化焙燒礦送入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻,使磁化焙燒礦冷卻出來(lái)后料溫降至400℃ 以下,最后將冷卻后的焙燒礦采用濕式弱磁選裝置進(jìn)行磁選,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到63.3%。
      [0032]實(shí)施例4
      將上述濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎和潤(rùn)磨,待磨細(xì)后與膨潤(rùn)土按干基質(zhì)量比100:2.4混合造球(造球直徑10~20mm),然后將混合球團(tuán)投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入上述高揮發(fā)分的褐煤(0~15mm)作為磁化焙燒的還原劑(10~15mm粒煤)和加熱燃料(0~10mm粉煤),其中濕法冶金渣與10~15mm粒煤的干基質(zhì)量比為100:2.4,回轉(zhuǎn)窯窯溫850℃,在窯時(shí)間2小時(shí),出窯料溫750℃;接著將出窯后的磁化焙燒礦送入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻,使磁化焙燒礦冷卻出來(lái)后料溫降至400℃ 以下,最后將冷卻后的焙燒礦采用濕式弱磁選裝置進(jìn)行磁選,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到64.1%。
      [0033]實(shí)施例5
      將上述濕法冶金渣進(jìn)行干燥、破碎和潤(rùn)磨,待磨細(xì)后與膨潤(rùn)土按干基質(zhì)量比100:2.5混合造球(造球直徑10~20mm),然后將混合球團(tuán)投入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒,并向回轉(zhuǎn)窯中噴入上述高揮發(fā)分的褐煤(0~15mm)作為磁化焙燒的還原劑(10~15mm粒煤)和加熱燃料(0~10mm粉煤),其中濕法冶金渣與10~15mm粒煤的干基質(zhì)量比為100:2.5,回轉(zhuǎn)窯窯溫840℃,在窯時(shí)間2小時(shí)15分,出窯料溫670℃;接著將出窯后的磁化焙燒礦送入間接冷卻裝置進(jìn)行冷卻,使磁化焙燒礦冷卻出來(lái)后料溫降至400℃ 以下,最后將冷卻后的焙燒礦采用濕式弱磁選裝置進(jìn)行磁選,磁選后的鐵精礦含鐵量達(dá)到64.3%。
      [0034]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。

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      褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法.pdf

      聲明:
      “褐鐵型紅土鎳礦濕法冶金渣的處理方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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