赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法.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CN111744670A(43)申请公布日2020.10.09(21)申请号202010613712.6(22)申请日2020.06.30(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人韩跃新袁帅柳晓高鹏李艳军(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人李珉(51)Int.Cl.B03C1/30(2006.01)B04C9/00(2006.01)C22B1/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法(57)摘要一种赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，按以下步骤进行：(1)将煤矸石破碎磨细；(2)将赤泥原料和煤矸石粉料混合；(3)混合粉料输送到悬浮高温炉，在负压和气流作用下处于悬浮状态，被加热至650～1000℃，脱水形成高温粉料；(4)高温粉料进入旋风分离器，温度降至600～950℃形成脱水物料，进入悬浮焙烧还原器；(5)向悬浮焙烧还原器内通入空气和氮气，使脱水物料处于悬浮状态，降温至500～800℃并发生反应；剩余的固体物料作为还原物料排出；(6)还原物料冷却后磨细，进行弱磁选，获得磁性的铁精矿，非磁性的铝精矿。本发明的方法流程简短高效，能耗低，处理成本低，经济性好，且环境友好，易实现大型工业化应用。CN111744670ACN111744670A权利要求书1/2页1.一种赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)采用铁品位TFe30～50％的赤泥作为赤泥原料；当赤泥的铁品位TFe<30％时，将赤泥进行弱磁选和强磁选富集铁元素，获得铁品位TFe30～50％的赤泥原料；将煤矸石破碎至粒径≤12mm，然后磨细至粒径-0.038mm的部分占总质量≥70％，制成煤矸石粉料；(2)将赤泥原料和煤矸石粉料混合，获得混合粉料；混合粉料中赤泥原料与煤矸石粉料的质量比为1～15；(3)采用下方装配有燃烧器的悬浮高温炉，悬浮高温炉下部设有进料口，上部的出料口通过物料通道与旋风分离器的进料口连通，旋风分离器的排气口通过管道与引风机连通；向燃烧器内通入天然气经燃烧产生燃烧烟气进入悬浮高温炉中，将混合粉料通过进料口输送到悬浮高温炉内，在启动引风机的条件下，悬浮高温炉内的混合粉料在负压和气流作用下处于悬浮状态，并被加热至650～1000℃，混合粉料脱除吸附水和部分结晶水后，形成的固体部分为高温粉料，形成的气体部分为水蒸气，从出料口经物料通道进入旋风分离器；(4)旋风分离器的出料口与悬浮焙烧还原器顶部的进料口连通，进入旋风分离器的高温粉料与水蒸气分离，并且温度降至600～950℃形成脱水物料，然后从出料口进入悬浮焙烧还原器；水蒸气从旋风分离器的排气口排出；(5)悬浮焙烧还原器底部设有空气入口和氮气入口，上部设有出料口；通过空气入口和氮气入口向悬浮焙烧还原器内通入空气和氮气，使进入悬浮焙烧还原器的脱水物料在负压和气流作用处于悬浮状态，并降温至500～800℃，脱水物料中的C与空气中的O发生反应生成CO，CO与脱水物料中的Fe2O3发生还原反应生成Fe3O4和CO2，同时C与CO2发生反应生成CO；反应完成后剩余的固体物料作为还原物料，从焙烧还原器的出料口排出；(6)还原物料冷却至常温后，磨细至粒径-0.038mm的部分占总质量60～95％，然后进行弱磁选，获得的磁性矿物为铁精矿，非磁性矿物为铝精矿。2.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，其特征在于步骤(1)中，赤泥的铁品位TFe15～50％，按质量百分比含Al2O312～22％。3.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，其特征在于步骤(1)中，弱磁选的磁场强度800～1800Oe，弱磁选获得的弱磁选精矿进行强磁选，强磁选的磁场强度5000～12000Oe，强磁选获得的强磁选精矿作为赤泥原料。4.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，其特征在于步骤(1)中，煤矸石按质量百分比含Al2O315～38％，SiO230～35％，固定碳8～17％，铁品位TFe5～16％。5.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，其特征在于步骤(5)中，向悬浮焙烧还原器内通入空气和氮气时，空气与氮气的体积流量比为1:(4～19)。6.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，其特征在于步骤(5)中，脱水物料在悬浮焙烧还原器内的停留时间2～20min。7.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧制备铁精矿和铝精矿的方法，其特征在于步骤