一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102628097A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102628097A(43)申请公布日2012.08.08(21)申请号201210133166.1(22)申请日2012.04.28(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人佘雪峰薛庆国王静松张欣欣韩毅华王洪(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C22B1/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法(57)摘要本发明一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法。本发明采用高效循环流化床工艺对烘干并预热后的赤泥粉进行磁化还原焙烧，还原焙烧后的废气进入燃烧室燃烧，一部分燃烧后的废气经多级旋风预热器预热赤泥粉，另一部分燃烧后的废气兑入煤气发生炉煤气，调整煤气成分后进入循环流化床，通入流化床的混合煤气将赤泥中90%以上的Fe2O3还原至Fe3O4，离开流化床后的还原磁化赤泥进入冷却机冷却，冷却介质采用煤气发生炉产生的煤气，还原后的赤泥冷却后将其进行磁选分离，可获得品位61%~65%的铁精矿。本发明利用拜耳法赤泥制备铁精粉，铁元素的回收率大于90%，降低焙烧过程能耗，此外还保护环境。CN1026897ACN102628097A权利要求书1/1页1.一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤1：赤泥原料进入烘干滚筒把水分烘干至3%以下，出烘干滚筒的赤泥，再依次进一级旋风预热器和二级旋风预热器进行预热，预热温度为750℃~900℃；步骤2：经过二级旋风预热器预热后的赤泥进入循环流化床，赤泥粉在循环流化床反应管和循环流化床反应管副管与温度在600℃~700℃，成分要求N2在40%~60%，H2%/（H2%+H2O%）在6%~12%，CO%/（CO%+CO2%）在16%~22%的混合煤气循环反应，时间为25min~50min，得到磁化的赤泥粉，赤泥中95%以上的Fe2O3被还原气体还原至Fe3O4；步骤3：:将上述步骤得到赤泥粉立即送至冷却器冷却，离开冷却器后的还原磁化赤泥块直接进入磁选分离机进行磁选分离，在磁场强度为5000~15000高斯条件下进行磁选，获得Al2O3小于3.5%，SiO2小于2.2%，品位61%~65%的铁精粉，同时还获得非磁性渣，非磁性渣可用于烧结法氧化铝流程中进行配料。2.根据权利要求1所述的流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法，其特征在于，所述步骤2中，反应后含尘废气进入旋风除尘器将废气中的煤气和粉尘分开，煤气进入燃烧室内燃烧，燃烧后产生废气总量的70%~80%依次进入所述二级旋风预热器和一级旋风预热器预热从赤泥粉，其余废气总量的20%~30%兑入新产生的煤气发生炉煤气中；分离出的细颗粒粉尘通过下口管道送入所述循环流化床反应管副管继续还原反应。3.根据权利要求1所述的流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法，其特征在于，所述步骤3中的冷却器的冷却介质采用煤气发生炉产生的煤气，煤气和750℃~900℃的焙烧后的赤泥粉进行流化换热，焙烧后的赤泥粉温度降低到180℃~230℃，将煤气发生炉煤气加热到680℃~850℃。2CN102628097A说明书1/4页一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法技术领域[0001]本发明涉及以循环流化床为主体设备，采用赤泥为主要原料，通过控制合适的还原温度和还原气氛，对还原产物进行磁选分离，进而制备铁精粉的技术方法。该工艺流程属于化工、冶金的材料制备领域。背景技术[0002]赤泥是一种不溶性残渣，从产生工艺上可分为烧结法、拜尔法和联合法，通常赤泥主要成分为Fe2O3，SiO2，A12O3和CaO等．烧结法和联合法排放赤泥的主要成分大致相同，其中含有大量的2CaO·SiO2等活性矿物组分，可以直接应用于建筑材料生产；拜尔法产生的赤泥是采用强碱NaOH对一水软铝石型和三水铝石型铝土矿进行浸出后的残渣，此类赤泥不存在2CaO·SiO2等活性成分，且含铁高，耐腐蚀性差，很难直接用于建材行业。[0003]拜耳法赤泥中的铁含量可达32%~50%，从赤泥中回收铁是综合利用赤泥资源的首选考虑。从公开专利和发表论文来看，赤泥磁化焙烧采用两条路线。一条工艺路线是低温条件（约350℃~400℃）下，赤泥配入煤、炭、锯木屑、干蔗渣作固相还原介质，还原后的赤泥经磁选可回收铁。文献1（毕节学院学报，2009，27（4）：88）。另外一条工艺路线是中高温条件下（约950℃~1000℃），拜耳法赤泥配煤进行直接还原焙烧，焙烧产物在隔绝氧气的条件下冷却至室温，焙烧矿细磨后于磁选机中磁选