一种红土镍矿制备镍铁的系统的制作方法

本实用新型属于金属冶炼领域，特别是涉及一种红土镍矿制备镍铁的系统。

背景技术：

红土镍矿原矿含水一般在35%左右，含镍在0.5%-2.4%，原矿的烘干、破碎能耗较高，且由于红土镍矿的粘性，导致红土镍矿在烘干、破碎过程的输送也极其困难、故障频出。

现有技术是用生石灰预拌，然后用板式给料机强制给料到齿辊破碎机，破碎后的红土镍矿粒度约在200-400mm，经过皮带输送机输送到单筒烘干机进行烘干，热风依靠燃煤热风炉供应（出口风温800℃），烘干后的物料（含水10%左右）再经过皮带输送机输送到锤式破碎机、辊式破碎机进行两级破碎，之后用筛子进行筛分，大于3mm的物料重新由皮带输送机输送回辊式破碎机进行破碎，小于3mm物料进入配料库待用。

经过配料的物料进入混料机混合并加水调整水分到17%，之后用压球机压制成25mm×35mm×50mm的椭圆形料球，经过自然晾干（水分高，料球大，直接入窑会爆裂），用机械倒送进入回转窑煅烧。

经过煅烧的焙烧矿（粒度约在10--100mm）用板式给料机输送到一级细锤式破碎机，经过一级破碎后的物料粒度约在0--30mm，再经过皮带输送机输送到二级对辊式破碎机进行破碎，二级破碎后的物料进入筛子进行筛分，≥3mm的物料返回二级破碎机重新破碎，＜3mm的物料经皮带输送机送入湿式球磨机进行磨矿，把物料粉磨到-200目以下进入三级磁选进行选矿。精矿粉经过陶瓷过滤机脱水后进入精矿库储运。尾矿要经过沉淀、过滤后送入尾矿库储存。该过程大量消耗淡水，且电耗较高，尾矿堆存要求高、风险大。

目前关于红土镍矿制备镍铁的专利也有很多，比如申请号：201510422624.7、201610152760.3以及201410444219.0等专利。从上述几个申请文本中可以看出，其制备工艺基本跟上述论述的制备工艺相类似，其原料处理过程基本都是先对红土镍矿进行破碎烘干，然后再进行原料混合压球，球团大小在25mm×35mm×50mm左右，而其磨矿磁选过程基本采用的湿法处理。

现有的原料处理过程，由于红土镍矿的湿度较高，在输送、烘干、破碎、筛分过程中，经常会出现粘堵的问题，大块物料在烘干过程中的“夹心”（表面干燥结壳，里面仍然湿粘）问题以及烘干后物料因水分偏高（含水17%左右）不能破碎的更细的问题。现有原料处理过程导致压制球团直径太大，从而导致球团入窑爆破率较高，还原率低。另外，现有磨矿的湿法处理过程需要消耗大量淡水、且电耗较高，尾矿堆存要求高、风险大。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，解决了高水分红土镍矿原矿的输送难，烘干难、破碎难以及造球难导致的宜结圈、还原难等问题，旨在提供一种红土镍矿制备镍铁的系统及方法，该系统及方法能够有效解决上述问题，同时降低红土镍矿焙烧矿的磨矿、磁选过程中的电耗、水耗，以及减低尾矿的堆存风险。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种红土镍矿制备镍铁的系统，包括原矿制备装置、磁化焙烧装置和干选装置，所述原矿制备装置包括原煤仓、镍矿料仓和辅料仓，原煤仓、镍矿料仓和辅料仓均通过皮带输送装置与烘干破碎机连接将原料送入烘干破碎机，烘干破碎机的出料口与粗粉分离器相连通，粗粉分离器的粗粉出口与烘干破碎机的进料口相连通，其细粉出口与旋风除尘器的进口相连通，旋风除尘器的第一出口与第一收尘器连通将废渣运送至废渣场，旋风除尘器的第二出口通过传输装置与合格原料仓连通，合格原料仓通过调速皮带秤与双轴搅拌机连接，双轴搅拌机的出口与圆盘造球机连接，圆盘造球机通过滚轴筛分机布料装置将合格料球送入料球仓；

所述磁化焙烧装置包括定量给料机，定量给料机将料球仓与回转窑连通，回转窑上设置有高温风机和喷煤管，回转窑的物料出口与捞渣机连接，捞渣机通过运输装置与中间料仓连接；

所述干选装置包括板式给料机和提升机，板式给料机和提升机将中间料仓与辊压机连接，所述提升机和辊压机之间还设置有除铁器，辊压机的出料口与V型选粉机连通，V型选粉机的粗粉出口与辊压机进料口连通，V型选粉机的细粉出口与粗细粉分离器，粗细粉分离器的粗粉出口通过旋风筒与存储仓连通，粗细粉分离器的细粉出口通过第二收尘器与尾矿仓库连通，存储仓的底部安装有卸料器，卸料器通过皮带输送机与干式磁选机连通，干式磁选机通过精矿皮带与成品仓连接。

进一步地，所述烘干破碎机上设置有热风进口，热风进口与破碎腔相连通，热风进口外接回转窑废气排放通道。

进一步地，所述辊压机采用高压辊磨机，干式磁选机采用两级干式磁选机。

本实用新型跟现有技术相比具有的有益效果为。

1、本实用新型的预处理过程，改变了原有镍矿石先烘干破碎再混料的过程，将烘干、破碎结合为一体，将多级破碎、多级转料、多个落料扬尘点改变为一次破碎、闭路运行，有利于环境保护，本实用新型的预处理过程利用高温烟气带动物料运动，解决了解决了高湿度（35%）红土镍矿在输送、破碎、筛分过程中的粘、堵问题，同时能够解决大块物料在烘干过程中的“夹心”问题，物料结块后会被破碎锤头打开，继续烘干。

2、本实用新型根据物料的比重不同的特性，利用风选收尘的过程排除部分脉石、废渣，减少入窑物料，降低能耗，提高产量。而且出口物料细度可以利用粗细粉分离器根据需求调节（一般控制＜1mm），有力于提高物料的造球性能和还原性能。

3、本实用新型采用采用造球机，改变了原有使用压球机制作球团的工艺，降低料球粒径和水分，从而降低料球入窑爆破率，提高还原率；减少结圈、提高运转率。同时采用大直径回转窑、还原气氛焙烧直接磁化，降低电耗、杜绝结圈，提高效率。

4、本实用新型改变湿式磨矿为干式磨矿，不用淡水。不但节约水资源，而且取消精矿及尾矿过滤脱水设施，大大降低投资，并且降低尾矿堆存风险。将球磨机变为辊式磨，每吨产品粉磨电耗由40度左右降低到20度左右。利用风选除去部分（约15%）脉石废渣，减少磁选机的负荷，提高选矿效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的一种红土镍矿制备镍铁的工艺布置图。

图2为本实用新型的一种红土镍矿制备镍铁的工艺布置详图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种红土镍矿制备镍铁的工艺布置图，根据工艺布置图，下面详细描述整个红土镍矿制备镍铁的系统。

一种红土镍矿制备镍铁的系统，包括依次设置的原矿制备装置1、磁化焙烧装置2和干选装置3。

具体地，所述原矿制备装置1包括原煤仓11、镍矿料仓12和辅料仓13，镍矿料仓12采用堆取料机将红土镍矿送入镍矿料仓12，原煤仓11、镍矿料仓12和辅料仓13均通过皮带输送装置14与烘干破碎机15连接将原料送入烘干破碎机15，烘干破碎机15的出料口与粗粉分离器相连通16，粗粉分离器的粗粉出口与烘干破碎机15的进料口相连通，其细粉出口与旋风除尘器17的进口相连通，旋风除尘器17的第一出口与第一收尘器18连通将废渣运送至废渣场19，旋风除尘器17的第二出口通过传输装置与合格原料仓110连通，合格原料仓110通过调速皮带秤111与双轴搅拌机112连接，双轴搅拌机112的出口与圆盘造球机113连接，圆盘造球机113通过滚轴筛分机布料装置114将合格料球送入料球仓115。

这种原矿制备装1置将烘干和破碎过程集成到烘干破碎机15中，将物料和热风同时送入大腔体锤式破碎机中，用锤头打开块状物料，避免“夹心”（表面结壳，里面湿粘）；同时用大量高温烟气带动物料，避免粘、堵；并及时带走细粉物料，提高烘干效率。而且利用旋风除尘器17根据物料的比重不同的特性，利用风选收尘的过程排除部分脉石、废渣，减少入窑物料，降低能耗，提高产量。

另外，通过引入造球机，改变了原有利用造球机生产球团的过程，造球机生产的球团大小基本在12mm左右，料球小且均匀稳定，含水量低，从而降低料球入窑爆破率，提高还原率；减少结圈、提高运转率。

具体地，所述磁化焙烧装置2包括定量给料机21，定量给料机21将料球仓115与回转窑22连通，回转窑22上设置有高温风机221和喷煤管222，回转窑22的物料出口与捞渣机23连接，捞渣机23通过运输装置24与中间料仓25连接。

具体地，所述干选装置3包括板式给料机31和提升机32，板式给料机31和提升机32将中间料仓25与辊压机34连接，所述提升机32和辊压机34之间还设置有除铁器33，辊压机34的出料口与V型选粉机35连通，V型选粉机35的粗粉出口与辊压机34进料口连通，V型选粉机35的细粉出口与粗细粉分离器36，粗细粉分离器36的粗粉出口通过旋风筒37与存储仓38连通，粗细粉分离器36的细粉出口通过第二收尘器313与尾矿仓314库连通，存储仓38的底部安装有卸料器39，卸料器39通过皮带输送机310与干式磁选机311连通，干式磁选机311通过精矿皮带与成品仓312连接。

本实用新型的红土镍矿制备镍铁的系统改变了原有湿法磁选的过程，创造性采用干选系统，将还原焙烧、水淬处理后的块状物料直接送入高压辊磨机，利用高压辊磨机进行干式研磨，送入V型选粉机35，细粉直接随风带入粗细粉分离器36，粗粉进入高压辊式磨，经过粉磨的物料经提升机32进入V型选粉机35。同样，粗粉返回高压辊式磨，细粉随风带入粗细粉分离器36，经过二次旋风分离，不含镍铁的脉石等比重较小的细粉随风进入第二收尘器313收集排放到尾矿库，含有镍铁的物料经收集从旋风筒37下部入库储存，经库底卸料器39和皮带输送机310送入两级干式磁选机311选矿，镍铁精分入库储运，废渣直接排放输送到尾矿库。

这种干选系统利用用高压辊式磨，不用水，一次把物料粉磨到-200目以下，节约电耗及水资源，每吨产品粉磨电耗由40度左右降低到20度左右。

为了使烘干破碎机15能够应用到本系统中，在所述烘干破碎机15上设置有热风进口，热风进口与破碎腔相连通，热风进口外接回转窑22废气排放通道。有效利用窑尾废气余热，降低综合能耗。

上面对红土镍矿制备镍铁的系统进行了完整的描述，下面通过不同的实施例具体阐述利用该系统制备镍铁的方法。

实施例一

该方法按照以下步骤进行：

步骤1）原料预处理：将红土镍矿和相关辅料经过计量配料后通过皮带输送装置14送入烘干破碎机15，同时通入高温废气，在烘干破碎机15内同时完成混料和破碎，高温废气将达到1mm以下和水分<5%的物料送入粗粉分离器，经过粗粉分离器后将含铁镍比重较大的物料收集进入合格原料仓110。

步骤2）造球处理：将合格原料仓110中的原料加水混合经搅拌机搅拌后，送入造球机，造球机将混合后的原料制成球团。造球处理中制成的球团经过滚轴筛分机布料装置114将直径为12mm的球团送入料球仓115。

步骤3）磁化焙烧、水淬：将上个步骤中制成的球团送入回转窑22中进行磁化焙烧，回转窑22的直径为4m，回转窑22的长度为80m，烧制完成后的物料从回转窑22中排出，焙烧后的物料在全密封的状态下进入水浸式刮板捞渣机23无氧冷却至常温。

步骤4）磨矿、干选：将经过水淬处理后的物料送入高压辊磨机，经粉磨后的物料送入V型选粉机35，粗粉返回高压辊磨机机械研磨，细粉送入粗细粉分离器36进行二次旋风处理，不含镍铁的脉石等比重较小的细粉随风进入第二收尘器313收集排放到尾矿库，含有镍铁的物料经收集从旋风筒37下部入库储存，经库底卸料器39和皮带输送机310送入两级干式磁选机311选矿，镍铁精分入库储运，废渣直接排放输送到尾矿库。

实施例二

本实施例与上个实施例的区别在于球团的粒径为13mm，回转窑22的直径为4.5m，回转窑22的长度为90m。

综上所述，本实用新型红土镍矿制备镍铁的系统及工艺，采用了以下几个新工艺：1是将回转窑22、烘干和破碎有机结合的一体节能式工艺，利用该工艺解决了高湿度红土镍矿在输送、破碎、筛分过程中的粘、堵问题，同时解决大块物料的“夹心”问题，而且将多级破碎、多次转运、多个落料扬尘点改变为一次破碎、闭路运行，避免扬尘，有利于环境保护。

2是原矿风选除渣工艺，根据物料的比重不同的特性，利用风选收尘的过程排除部分脉石、废渣，减少入窑物料，降低能耗，提高产量。

3是小直径造球、大直径回转窑22直接磁化工艺，采用造球系统，降低料球粒径和水分，从而降低料球入窑爆破率，提高还原率；减少结圈、提高运转率。采用大直径回转窑22、还原气氛焙烧直接磁化，降低电耗、杜绝结圈，提高效率。

4、焙烧矿高压辊式磨干式终粉磨及干式选矿富集工艺，用高压辊式磨，不用水，一次把物料粉磨到-200目以下，节约电耗及水资源。

5、焙烧矿风力除渣富集工艺，根据物料的比重不同的特性，利用风选收尘的过程排除部分脉石、废渣，减少入磁选机物料，降低能耗，提高产量。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。