本实用新型属于冶金行业固体废弃物领域，具体涉及一种烧结粉尘的处理系统。
背景技术：
烧结粉尘其产生量约占烧结矿产量的2%~4%，全国每年由此所产生的烧结粉尘千万吨。目前国内利用途径主要是直接配入烧结料回用的方式来实现。由于铁矿石来源的不同，部分矿石原料中含有较高的K等碱金属元素，这些碱金属元素所形成的化合物因沸点低，在高温烧结过程中直接挥发至烟气中，或被焦炭还原成相应的单质金属气体而逸出，并在电除尘系统中凝结、氧化，再被捕集进入除尘灰中。烧结灰的多次直接重新配料循环回用，K等碱金属元素逐步富集，使烧结粉尘和烧结矿含有较高的K等碱金属元素，显著影响烧结电除尘器的除尘效率和操作稳定性，导致电除尘排放烟气的粉尘浓度超标和装置运行能耗增大，高含量K等碱金属元素的烧结矿进入高炉将腐蚀炉衬，影响高炉长寿运行，且烧结粉尘中K元素未得到回收而浪费。因此，开发高效、经济和环保的烧结粉尘处理新技术，已成为国内钢铁企业生产的重要难题。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种烧结粉尘的处理系统，实现了烧结粉尘中钾、铁分步回收，高效环保且流程简单易操作。
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种烧结粉尘的处理系统，包括：混料装置、造球装置、烘干装置、焙烧装置、还原装置、球磨装置和磁选装置，其中，所述造球装置与所述混料装置相连，将在所述混料装置中混合的烧结粉尘与氯化钙造球，得到混合球团；所述烘干装置与所述造球装置相连，将所述混合球团烘干，得到混合干球团；所述焙烧装置与所述烘干装置相连，将所述混合干球团氯化焙烧，得到脱钾球团和粗氯化钾粉；所述还原装置与所述焙烧装置相连，将所述脱钾球团进行还原，得到金属化球团；所述球磨装置与所述还原装置相连；所述磁选装置与所述球磨装置相连，用于将球磨后的金属化球团进行磁选，得到铁精粉。
进一步的，所述混料装置包括：入料口和混合料出口。
进一步的，所述造球装置包括：混合料入口和球团出口，所述混合料入口与所述混合料出口相连。
进一步的，所述烘干装置包括：球团入口和干球团出口，所述球团入口与所述球团出口相连。
进一步的，所述焙烧装置包括：干球团入口、脱钾球团出口、保护气入口和烟气出口，其中，所述干球团入口与所述干球团出口相连，在所述烟气出口设有除尘装置，用于收集烟气中的氯化钾。
进一步的，所述还原装置包括：脱钾球团入口、还原煤入口和直接还原铁出口，其中，所述脱钾球团入口与所述脱钾球团出口相连。
进一步的，所述球磨装置包括：直接还原铁入口和粉料出口，所述直接还原铁入口与所述直接还原铁出口相连。
进一步的，所述磁选装置包括：粉料入口，其与所述粉料出口相连。
本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种烧结粉尘的处理系统，实现了烧结粉尘中钾、铁分步回收，具有高效、经济环保和流程简单易操作的特点。
附图说明
图1为本实用新型的工艺流程图。
图2为本实用新型系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
根据本实用新型的实施例，图2为本实用新型系统结构示意图，参照图2所示，本实用新型所述烧结粉尘的处理系统包括：混料装置、造球装置、烘干装置、焙烧装置、还原装置、球磨装置和磁选装置。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，本实用新型所述混料装置包括：入料口和混合料出口，通过所述入料口向所述混料装置中加入烧结粉尘和氯化钙进行混料，再通过所述混合料出口排出。
根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述烧结粉尘钾含量5-20%，铁含量20-50%。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，本实用新型所述造球装置包括：混合料入口和球团出口，所述混合料入口与所述混料装置的混合料出口相连，用于造球，得到混合球团。
根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述混合球团粒度为8-16mm。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，本实用新型所述烘干装置包括：球团入口和干球团出口，所述球团入口与所述球团出口相连，将所述造球装置的混合球团烘干，得到混合干球团；其中，烘干温度为100-200℃，烘干时间为10-30min。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，本实用新型所述焙烧装置包括：干球团入口、脱钾球团出口、保护气入口和烟气出口，其中，所述干球团入口与所述烘干装置的干球团出口相连，将所述混合干球团氯化焙烧，得到脱钾球团和烟气；根据本实用新型的一些实施例，在所述烟气出口设有除尘装置，用于收集烟气中的粗氯化钾粉。
根据本实用新型的一些实施例，所述保护气入口通入保护性气体，本实用新型优选为氮气；在所述焙烧装置中，焙烧温度为800-1100℃，焙烧时间为10-40min。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，本实用新型所述还原装置包括：脱钾球团入口、还原煤入口和直接还原铁出口，其中，所述脱钾球团入口与所述焙烧装置的脱钾球团出口相连，所述脱钾球团通入所述还原装置与还原煤进行还原，得到金属化球团。
根据本实用新型的一些实施例，所述脱钾球团与还原煤质量比为1:0.15-0.30，还原温度为1100-1300℃，还原时间为20-60min。
根据本实用新型的实施例，参照图2所示，本实用新型所述球磨装置包括：直接还原铁入口和粉料出口，所述直接还原铁入口与所述还原装置的直接还原铁出口相连；所述磁选装置包括：粉料入口，其与所述球磨装置的粉料出口相连，所述金属化球团依次经所述球磨装置和磁选装置进行球磨和磁选，得到铁精粉。
根据本实用新型的一些实施例，球磨粒度200目85%以上，磁选强度800-1500Oe。
根据本实用新型的实施例，图1为本实用新型的工艺流程图，在本实用新型的另一方面，提出了一种利用前面所述的系统处理烧结粉尘的方法，参照图1所示，包括以下步骤：
（1）将烧结粉尘与氯化钙按比例依次通入混料装置和造球装置中混匀造球，得到混合球团。
根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述烧结粉尘钾含量5-20%，铁含量20-50%；所述烧结粉尘与氯化钙的质量比为1:0.05-0.20，混合球团粒度为8-16mm。
（2）所述混合球团在烘干装置烘干后通入焙烧装置进行氯化焙烧，同时通入氮气，得到脱钾球团和烟气，通过除尘装置收集烟气中的粗氯化钾粉。
根据本实用新型的一些实施例，所述烘干装置的烘干温度为100-200℃，烘干时间为10-30min，焙烧装置中的焙烧温度为800-1100℃，焙烧时间为10-40min。
（3）所述脱钾球团通入还原装置与还原煤进行还原，得到金属化球团。
根据本实用新型的一些实施例，所述还原煤中碳含量高于80%，粒度为5-15mm；所述脱钾球团与还原煤质量比为1:0.15-0.30，还原温度为1100-1300℃，还原时间为20-60min。
（4）所述金属化球团依次经球磨装置和磁选装置进行球磨磁选，得到铁精粉。
根据本实用新型的一些实施例，球磨粒度200目85%以上，磁选强度800-1500Oe。
根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述方法的原理为：烧结粉尘中含有大量的钾元素和铁元素，烧结粉尘中钾元素所形成的化合物因沸点低，尤其是KCl，在焙烧过程中可直接挥发至烟气中，配加氯化钙中的Cl元素更能促进此挥发的进行，且钙元素能促进后续含铁氧化物的脱钾球团还原，通过除尘装置收集烟气中的粗氯化钾，作为制取钾肥的原料，脱钾球团配加还原煤还原成金属化球团，通过球磨和磁选获得铁精粉。
实施例一：
某烧结粉尘（TFe:25.8%，K:6.2%，粒度200目88.2%）与氯化钙按照质量比例1:0.06混匀造球，得到混合球团（粒径为8-12mm），混合球团在在烘干装置120℃烘干25min后通入含有氮气的焙烧装置中在850℃温度下焙烧35min，收集烟气粉尘获得粗氯化钾，获得的脱钾球团与还原煤（C:81.4%，粒度为5-8mm）按照1:0.18比例进入还原装置，在1150℃还原45min，还原后得到的金属化球团球磨至200目86.7%，经场强1000Oe磁选获得TFe 90.3 %的铁精粉。
实施例二：
某烧结粉尘（TFe:34.7%，K:10.3%，粒度200目91.3%）与氯化钙按照质量比例1:0.10混匀造球，得到混合球团（粒径10-14mm），混合球团在在烘干装置150℃烘干20min后通入含有氮气的焙烧装置中950℃焙烧30min，收集烟气粉尘获得粗氯化钾，获得的脱钾球团与还原煤（C:81.4%，粒度为5-8mm）按照1:0.22比例进入还原装置，在1200℃还原35min，还原后得到的金属化球团球磨至200目83.5%，经场强1200Oe磁选获得TFe 88.5 %的铁精粉。
实施例三：
某烧结粉尘（TFe:42.6%，K:15.8%，粒度200目90.7%）与氯化钙按照质量比例1:0.15混匀造球，得到混合球团（粒径8-12mm），混合球团在在烘干装置180℃烘干15min后通入含有氮气的焙烧装置中1050℃焙烧25min，收集烟气粉尘获得粗氯化钾，获得的脱钾球团与还原煤（C:81.4%，粒度为5-8mm）按照1:0.28比例进入还原装置，在1250℃还原25min，还原后得到的金属化球团球磨至200目88.6%，经场强1400Oe磁选获得TFe 85.6 %的铁精粉。
发明人发现，根据本实用新型所述的一种烧结粉尘的处理系统，实现了烧结粉尘中钾、铁分步回收，具有高效、经济环保和流程简单易操作的特点。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。