一种氧化铝赤泥还原方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110951931A(43)申请公布日2020.04.03(21)申请号201911323010.8(22)申请日2019.12.23(71)申请人黄晓辉地址150000黑龙江省哈尔滨市呼兰区腰堡镇兰河村兰河屯(72)发明人黄晓辉(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)权利要求书4页说明书12页附图15页(54)发明名称一种氧化铝赤泥还原方法及装置(57)摘要本发明公开了一种氧化铝赤泥还原方法及装置，本发明在进行渣铁分离还原，被还原物料出炉冷却后，通过简单的湿式磁选就可以获得TFe85～88％、回收率≥93％的还原金属粉产品，生产高品质、低成本、节能环保，还原过程利用U形还原窑炉，对发生炉煤气点燃，产生高热，窑车总成在移动过程中保持稳定，赤泥球之间保持距离，均匀受热，还原程度和还原效率提高，同时通过收集总成收集高温废气用来保温，赤泥温度变化较小，充分反应，使还原所需的时间不会变长，不会使还原失败，还原前通过高温废气输入到预热窑中，对赤泥进行预热处理，使赤泥表面温度在还原前保持高温，热量更容易渗透进赤泥内部，还原后通过冷却窑，营造低氧的冷却环境，防止二次氧化。CN110951931ACN110951931A权利要求书1/4页1.一种氧化铝赤泥还原方法，其特征在于：包括以下步骤：Step.1将赤泥铁粉采用余热进行烘干、细磨到满足造球要求的细度后，并使水份<5％，经输送机运至矿粉料仓备用。Step.2还原剂加工：将原煤进行破碎筛分处理：1～8mm中颗粒煤，用于做还原剂；20mm～50mm的块煤，用于煤气发生炉使用；还原煤炭中加入细度小于-120～-100目的粉状生石灰用于脱硫；Step.3混料：将烘干后的赤泥铁粉与作为烧成助剂的碳酸钠混合，加入赤泥铁粉质量1％-4％的羧甲基纤维素钠作为粘结剂，使总含水量控制在≤5％；Step.4均匀混合的物料，进行制球，球团粒度为：￠10～￠16mm，筛分出合格球团，粉料和碎球用输送机送至返料仓；Step.5球团与还原剂的混合料，采用BLT-装料装置，均匀布在窑车的料盘中；Step.6窑车进入氧化铝赤泥U形还原窑炉中进行还原，在氧化铝赤泥U形还原窑炉中注入发生炉煤气和助燃气体进行燃烧，对赤泥进行还原，控制温度在1250℃以下，而气压在15～40Pa，而助燃风在进入氧化铝赤泥U形还原窑炉时的温度在140℃～220℃，燃烧后产生的废气收集后进行窑炉保温后对下一批赤泥进行预热，最终的废气收集后用来烘干Step.1中的赤泥铁粉，还原后的赤泥通过低温氮气进行冷却，保证在低氧环境下避免二次还原，同时降低温度。Step.7窑车出窑后，先用破壳机将窑车表面的硬壳破碎，然后采用刮板式卸料机，将还原后的金属球团和还原剂尾粉的混合物直接取出并输送到料仓，再采用负压吸灰系统将料盘中的剩余粉料吸出，用除尘器收集粉料集中处理；其中破壳机采用单辊式或双辊式破碎齿辊，卸料机采用两组刮板式卸料机，吸灰采用三级除尘器加高压离心风机；金属化球团和还原剂尾粉，由仓底卸料阀放出；Step.8对金属化球团和还原剂尾粉进行干式磁选分离处理，分离出磁性物料及非磁性物料，非磁性物料包括还原剂尾粉和部分渣，还原剂尾粉中煤焦和煤灰，分离出可用的煤焦，配加在还原剂中再利用，含少量固定碳的煤灰可用于做覆盖剂配料；大于8mm的块状物，需要进行破碎，满足干式磁选分离要求；Step.9磁性物料首先送入球磨机，进行破磨处理，磨筛出粒铁和粉料矿浆，筛分出粒铁，粉料矿浆经湿式磁选后获得高品位含水还原金属铁粉；Step.10含水还原金属铁粉，喷洒质量比为5％的水一起加入混碾机，经螺旋输送机将混合物料送入液压机中，布料器在模具口的上平面，进行自动往复滑动布料，5000t液压机将其压制成密度6.0～6.5t/m3的金属坯料；Step.11将坯料采用氮气保护加热到1050～1150℃后，采用机械手将高温坯料夹持并放进热压的液压机模具内，再进行一次热压成型，经氮气保护缓冷；加热方式采用电能加热炉；Step.12热压冷却后的制品经机械打磨毛刺后成为成品，可进行码垛、捆扎、入库。2.一种氧化铝赤泥U形还原窑炉，包括U形还原窑隧道(1)、预热窑(10)、窑门总成(13)、冷却窑(14)、燃气喷射总成(26)、收集总成(27)、窑车总成(35)和传动总成(36)，其特征在于：所述U形还原窑隧道(1)的内腔中安装有石棉隔热层(34)，所述U形还原窑隧道(1)的左前侧通口处设有所述冷却窑(14)，所述U形还原窑隧道(1)的右前侧通口处设有所述预热窑2CN110951931A权利要求书2/4页(10)，所述U形还原窑隧道(1)、所述预热窑(10)和所述冷却窑(14)的底部均设有底部通道(30)，所