赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统.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CN111663046A(43)申请公布日2020.09.15(21)申请号202010612328.4C01F7/02(2006.01)(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.C22B7/00(2006.01)C22B21/00(2006.01)C22B1/10(2006.01)C01G49/08(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分离回收铁铝的系统(57)摘要一种赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统，储料仓的出料口与螺旋给料机的进口相配合，螺旋给料机的出口与预热旋风分离器的进料口相配合，预热旋风分离器的出料口与悬浮高温炉连通，悬浮高温炉装配有燃烧站；悬浮高温炉出料口与脱水旋风分离器连通，脱水旋风分离器与悬浮焙烧还原器进料口连通，悬浮焙烧还原器出料口与冷却器连通；冷却器的出口与球磨机相配合，球磨机的出口与磁选机相配合。本发明装置及方法可根据赤泥和煤矸石不同来源协调混合比例，对不同成分矿物适应性强；在还原反应过程中无需添加还原剂；系统能耗低，处理成本低，经济性好，且环境友好，易实现大型工业化应用。CN111663046ACN111663046A权利要求书1/2页1.一种赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统，其特征在于包括储料仓、预热旋风分离器、悬浮高温炉、脱水旋风分离器、悬浮焙烧还原器、除尘器、引风机、球磨机和磁选机；储料仓的出料口与螺旋给料机的进口相配合，螺旋给料机的出口与预热旋风分离器的进料口相配合，预热旋风分离器的出料口与悬浮高温炉下部的进料口连通，悬浮高温炉装配有燃烧站；悬浮高温炉上部的出料口与脱水旋风分离器的进料口连通，脱水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；悬浮焙烧还原器底部设有空气入口和氮气入口，悬浮焙烧还原器上部的出料口与冷却器的进口连通；冷却器的出口与球磨机的进口相配合，球磨机的出口与磁选机的进口相配合；脱水旋风分离器8的排气口与预热旋风分离器6的进料口连通，旋风分离器的排气口与除尘器的进气口连通，除尘器的出气口通过管道与引风机连通。2.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统，其特征在于所述的储料槽上方设有除杂筛，除杂筛上方与皮带送料机的出口相对，皮带送料机的进口与混料机的放料口相对。3.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统，其特征在于所述的除尘器与引风机之间的管道上设有换热器，换热器为管式换热器。4.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统，其特征在于所述的磁选机的精矿出口与铁精矿集料器相对，尾矿出口与铝精矿集料器相对。5.根据权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统，其特征在于所述的冷却器为管式换热器。6.一种权利要求1所述的赤泥与煤矸石悬浮共焙烧分离回收铁铝的系统的使用方法，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；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；将混合粉料放入储料仓4内，再经螺旋给料机5连续输送至旋风分离器6中；(3)在启动引风机13的条件下，除尘器11、预热旋风分离器6、悬浮高温炉7、脱水旋风分离器8和悬浮焙烧还原器9形成负压；进入预热旋风分离器6的混合粉料经旋风分离后进入悬浮高温炉7；在开启燃烧站18的条件下，燃烧站18产生的高温烟气在悬浮高温炉7内与预热后的混合粉料混合；混合粉料被加热至650～1000℃，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，在负压作用下从悬浮高温炉7中排出，进入脱水旋风分离器8；(4)进入脱水旋风分离器8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9；水蒸气从脱水旋风分离器8的排气口排出；(5)通过空气入口和氮气入口向悬浮焙烧还原器9内通入空气和氮气，然后从浮焙烧还原器9的进料口进入脱水旋风分离器8；悬浮焙烧还原器9内的脱水物料在气流作用下处于悬浮状态，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，从悬浮焙烧还原