磁化焙烧技术发展概况-精品课件(PPT).ppt

磁化焙烧技术发展概况矿加一班周存 4********** 2 (1)竖炉焙烧在竖炉焙烧方面我国、前苏联、联邦德国等都有工业化生产,而且生产历史较长。竖炉所处理的铁矿石粒度较大, 在 15 ~ 75mm 之间,竖炉磁化焙烧铁矿石在我国已经实现了工业化。建国初期我国在鞍山建成了第一座赤铁矿竖炉焙烧磁选厂,采用多台 50 立方的竖炉焙烧鞍山地区赤铁—石英岩矿石,以煤气为燃料,生产正常时,每台炉子的生产率为 250 — 300 吨矿石/天,可以获得含铁 60-61% 回收率为 85% 的磁选精矿。在 20 世纪 60-70 年代后对鞍山式竖炉进行多次技术改造,如将原来的 50m3 竖炉改造成横穿梁式竖炉,在不扩大外形尺寸的条件下,改变炉内结构,使炉容扩大到 70m3 ,台时能力提高 74% ,热耗降低 18% 。鞍山钢铁公司烧结总厂曾用竖炉还原焙烧( 2001 年停止生产), 对鞍山贫铁矿进行磁化焙烧,生产数十年来,逐步完善和发展,曾经对鞍钢生产发展起了很大作用。酒泉钢铁公司选矿厂至今块矿仍采用竖炉磁化焙烧(高炉煤气+焦炉煤气)磁选生产工艺,铁精矿品位 TFe57% ,回收率 82% ,效果较好;其粉矿采用强磁选生产工艺,铁精矿品位 TFe51% ,回收率 % ,效果较差。我国曾有 130 多台竖炉进行生产,每年约处理 1300 万t铁矿石。由于竖炉需采用粒径较大的块矿,所以还原过程缓慢,还原时间长(如酒钢选矿厂对镜铁山铁矿用 100m3 鞍山式竖炉焙烧 50-15mm 的快矿,用焦炉和高炉混合煤气作燃料和还原剂,焙烧时间需要 8-10 小时),且存在内外还原不均匀问题, 导致竖炉焙烧能耗大,生产成本高。因此,随着鞍山式红铁矿选矿技术的进步,在鞍山地区彻底淘汰了磁化还原技术。 4 (2)沸腾炉焙烧沸腾炉焙烧也叫流态化焙烧,以流态化技术为基础,为了很好的利用流化床内高速度的气流,充分利用热气流的物理热和化学能,采用多层流化床串连,形成多极循环流态化还原,即多极循环。沸腾炉要求入炉矿石粒度为 3-0mm ,矿粒入炉后在气流作用下达到自然分级,细粒矿粒进入副炉还原,粗颗粒在稀相状态下预热,而后在浓相状态下达到还原。流化床内气固接触状态远好于回转窑,是理想的磁化焙烧反应器,受到国内外研究者的广泛关注。英国专利 GB 1008938 提出通过过程设计降低磁化焙烧过程能耗,其设计了 4个流化床反应器,铁矿石在第一个反应器内脱水、在第二个反应器内完成焙烧、第三个反应器进行还原、第四个反应器进行热量回收,还原介质采用汽油。我国流化床磁化焙烧研发工作始于 1958 年,其后由中科院过程工程研究所(原中科院化工冶金研究所)与马鞍山矿山研究院共同建造了我国第一座 100t/d 沸腾炉磁化焙烧中试系统,采 5 用煤气还原,先后对鞍山赤铁矿、南京凤凰山赤铁矿、酒泉菱铁矿、镜铁矿、河北宣化鲕状赤铁矿、包头白云鄂博含稀土氧化铁矿等进行磁化焙烧-磁选,得到含 Fe 60%~65% 的铁精矿,铁回收率在 90%~94% 。 70 年代末,马鞍山矿山研究院利用流态化原理设计的沸腾焙烧炉,与广西八一锰矿进行了高铁锰矿石焙烧工业试验,焙烧过程中将粉煤直接喷入沸腾炉内作为还原剂,焙烧矿经磁选分别得到合格的铁精矿和锰精矿,同时利用该项技术对上海川沙硫酸渣进行了磁化焙烧工业试验,试验均获得成功。由于焙烧热能耗较高、铁精矿价格偏低,上述工业试验结束后未能长期进行工业生产。沸腾炉焙烧也存在还原速度慢,还原不均匀的问题,并且入炉矿粒度较细,破碎磨矿费用较高,造成生产成本过高。 6 武汉理工大学提出了一种难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧- 磁选工艺,是将磨细了的铁矿石在微负压条件下、弱还原性气氛(CO 含量<15%) 、 600 ~ 850 ?C的流态化状态下快速还原,整个反应时间小于 100s 即可完成,说明铁矿石的还原动力学非常快。同时还对马弗炉、回转窑、沸腾炉磁化焙烧进行了比较研究,发现用粉煤作还原介质,在 880 ~ 900 ?C下还原 20min 、 1200 奥斯特磁场下磁选,可将铁的品位从 % 提高到 63% 。而类似的铁矿(如品位 % 的铁矿)经马弗炉或回转窑在 700 ~ 850 ?C用煤还原处理、 1200 奥斯特磁场下磁选,只能将铁的品位提高至 60% 。7 (3)回转窑磁化焙烧回转窑磁化焙烧相关研究较多,一般处理粒度为 25mm 以下的矿石。对于各种类型的铁矿石和锰矿石都能较好的进行磁化焙烧,其磁化焙烧矿质量及分选技术指标较竖炉好。在国外用回转窑进行难选矿石的磁化焙烧应用较多,它能够处理较为广泛的各种类型矿石, ×30m 的回转窑, 每台炉子的生产率为 800 吨/天,以高炉煤气(热值 1