处理高磷铁矿的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了处理高磷铁矿的系统和方法，系统包括：高磷铁矿破碎装置，具有高磷铁矿入口和高磷铁矿破碎料出口；还原剂破碎装置，具有还原剂入口和还原剂破碎料出口；气化旋转床，包括高磷铁矿炉盘、还原剂炉盘、高磷铁矿破碎料入口、还原剂破碎料入口、还原气入口和还原产物出口，高磷铁矿破碎料入口与高磷铁矿破碎料出口相连，还原剂破碎料入口与还原剂破碎料出口相连；水淬装置，具有固体还原产物入口和水淬后还原产物出口，固体还原产物入口与固体还原产物出口相连；磨矿磁选装置，具有水淬后还原产物入口、铁粉出口和尾矿出口，水淬后还原产物入口与水淬后还原产物出口相连。采用该系统可以对高磷铁矿进行高效处理，并且所得铁粉品位较高。
【专利说明】
处理高磷铁矿的系统和方法
技术领域
[0001]本发明属于冶金金属领域，具体而言，本发明涉及一种处理处理高磷铁矿的系统和方法。
【背景技术】
[0002]随着世界钢铁工业的不断发展，大量的优质铁矿石将消耗殆尽，而劣质铁矿石还未实现有效的利用。其中高磷铁矿是劣质铁矿石的一种，属于磷伴生矿，其嵌布粒度细且相互包裹，难以解离，磷主要分散于铁矿物中，脱除困难，致使此类矿的利用很少。
[0003]我国高磷铁矿非常丰富，若能找到一种技术和经济效益好的工艺方法，必会解决我国炼铁矿石的供应问题。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理高磷铁矿的系统和方法，采用该系统可以对高磷铁矿进行高效处理，并且所得铁粉具有较高品位。
[0005]在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理高磷铁矿的系统。根据本发明的实施例，该系统包括:
[0006]高磷铁矿破碎装置，所述高磷铁矿破碎装置具有高磷铁矿入口和高磷铁矿破碎料出口；
[0007]还原剂破碎装置，所述还原剂破碎装置具有还原剂入口和还原剂破碎料出口 ；
[0008]气化旋转床，所述气化旋转床包括:
[0009]高磷铁矿炉盘，所述高磷铁矿炉盘可转动的设置在所述气化旋转床内部，并且沿着所述尚憐铁矿炉盘的转动方向，所述尚憐铁矿炉盘上依次设置有尚憐铁矿进料区、尚憐铁矿还原区和固体还原产物出料区，在所述高磷铁矿进料区的气化旋转床侧壁上设置有高磷铁矿破碎料入口，所述高磷铁矿破碎料入口与所述高磷铁矿破碎料出口相连，在所述固体还原产物出料区的气化旋转床侧壁上设置上固体还原产物出口，所述高磷铁矿炉盘上设置有第一通孔；
[0010]还原剂炉盘，所述还原剂炉盘可转动的设置在所述气化旋转床内部且位于所述高磷铁矿炉盘的下方，并且沿着所述还原剂炉盘的转动方向，所述还原剂炉盘上依次设置有还原剂进料区、还原剂还原区和还原后渣出料区，在所述还原剂进料区的气化旋转床侧壁上设置有还原剂破碎料入口，所述还原剂破碎料入口与所述还原剂破碎料出口相连，在所述还原后渣出料区的气化旋转床侧壁上设置上还原后渣出口，所述还原剂炉盘上设置有第二通孔；
[0011 ]多个辐射加热管，所述多个辐射加热管设置在所述气化旋转床的内壁上；
[0012]还原气入口，所述还原气入口设置在所述气化旋转床的底部且位于所述还原剂炉盘的下方；
[0013]尾气出口，所述尾气出口设置在所述气化旋转床的顶部且位于所述高磷铁矿炉盘的上方；
[0014]水淬装置，所述水淬装置具有固体还原产物入口和水淬后还原产物出口，所述固体还原产物入口与所述固体还原产物出口相连；
[0015]磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有水淬后还原产物入口、铁粉出口和尾矿出口，所述水淬后还原产物入口与所述水淬后还原产物出口相连。
[0016]由此，根据本发明实施例的处理高磷铁矿的系统通过在气化旋转床内分别设置高磷铁矿炉盘和还原剂炉盘，并且高磷铁矿炉盘位于还原剂炉盘的上方，即高磷铁矿与还原剂不直接接触，使得还原剂炉盘上布置的还原剂在还原气的作用下发生气化反应得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，该还原后气与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触进行还原反应，从而可以显著提高还原效果，同时较现有的采用还原剂与高磷铁矿混合进行还原的方式相比，本申请中的还原剂与高磷铁矿不直接接触，从而使得还原剂中的杂质即有害元素如S、p等不会进入到还原后的物料中，进而经后续水淬和磨矿磁选即可得到低磷高品位的铁粉。
[0017]另外，根据本发明上述实施例的处理高磷铁矿的系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0018]在本发明的一些实施例中，所述高磷铁矿炉盘与所述还原剂炉盘的之间的垂直距离为300?1000mm。由此，可以显著提高高磷铁矿的还原效果。
[0019]在本发明的一些实施例中，所述第一通孔和第二通孔的直径分别独立地为2?8mmο由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0020]在本发明的再一个方面，本发明提出了一种处理高磷铁矿的方法。根据本发明的实施例，该方法是采用上述的处理高磷铁矿的系统进行的。根据本发明的具体实施例，该方法包括:
[0021](I)将高磷铁矿供给至所述高磷铁矿破碎装置中进行破碎处理，以便得到高磷铁矿破碎料；
[0022](2)将还原剂供给至所述还原剂破碎装置中进行破碎处理，以便得到还原剂破碎料；
[0023](3)将所述高磷铁矿破碎料铺设在所述气化旋转床内的所述高磷铁矿炉盘上，将所述还原剂破碎料铺设在所述气化旋转床内的所述还原剂炉盘上，以便采用还原气对所述还原剂进行还原处理，得到还原后气，并且所述还原后气对所述高磷铁矿破碎料进行还原处理，得到固体还原产物和尾气；
[0024](4)将所述固体还原产物供给至所述水淬装置中进行水淬处理，以便得到水淬后还原产物；
[0025](5)将所述水淬后还原产物供给至所述磨矿磁选装置中进行磨矿磁选处理，以便得到铁粉和尾矿。
[0026]由此，根据本发明实施例的处理高磷铁矿的方法通过采用设置有高磷铁矿炉盘和还原剂炉盘的气化旋转床，并且高磷铁矿炉盘位于还原剂炉盘的上方，即高磷铁矿与还原剂不直接接触，使得还原剂炉盘上布置的还原剂在还原气的作用下发生气化反应得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，该还原后气与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触进行还原反应，从而可以显著提高还原效果，同时较现有的采用还原剂与高磷铁矿混合进行还原的方式相比，本申请中的还原剂与高磷铁矿不直接接触，从而使得还原剂中的杂质即有害元素如S、p等不会进入到还原后的物料中，进而经后续水淬和磨矿磁选即可得到低磷高品位的铁粉。
[0027]另外，根据本发明上述实施例的处理高磷铁矿的系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0028]在本发明的一些实施例中，在步骤(I)中，所述高磷铁矿破碎料粒径不高于15mm。由此，可以显著提高高磷铁矿的还原效果。
[0029]在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述还原剂破碎料的粒径不高于30mm。由此，可以显著提高还原剂破碎料的气化效果。
[0030]在本发明的一些实施例中，所述还原剂破碎料和高磷铁矿破碎料中的水分含量分别独立地不尚于Iwt%。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0031]在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，铺设在所述高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿料层厚度为25?40mm。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0032]在本发明的一些实施例中，铺设在所述还原剂炉盘上的还原剂料层厚度为50?120mmο由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0033]在本发明的一些实施例中，所述还原剂为选自非焦煤和兰炭中的至少一种。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0034]在本发明的一些实施例中，所述还原剂中固定碳含量不低于50%。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0035]在本发明的一些实施例中，所述还原气中氧气和水的体积分数分别独立地不高于10% ο由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0036]在本发明的一些实施例中，所述还原气为选自高炉煤气、转炉煤气和电炉煤气中的至少一种。
[0037]在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述还原后气对所述高磷铁矿破碎料进行还原处理是在温度为1000?1300摄氏度下进行20?50分钟。由此，可以进一步提高高磷铁矿的还原效果。
[0038]在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，所述磨矿磁选处理中磁选强度为800?15000eo由此，可以显者提尚铁粉的品位。
[0039]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0040]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0041]图1是根据本发明一个实施例的处理高磷铁矿的系统结构示意图；
[0042]图2是根据本发明再一个实施例的处理高磷铁矿的系统中的气化旋转床的主视图；
[0043]图3是根据本发明又一个实施例的处理高磷铁矿的系统中的气化旋转床内的高磷铁矿炉盘的俯视图；
[0044]图4是根据本发明又一个实施例的处理高磷铁矿的系统中的气化旋转床内的还原剂炉盘的俯视图；
[0045]图5是根据本发明一个实施例的处理高磷铁矿的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0046]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0047]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0048]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0049]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
[0050]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0051]在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理高磷铁矿的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括:高磷铁矿破碎装置100、还原剂破碎装置200、气化旋转床300、水淬装置400和磨矿磁选装置500。
[0052]根据本发明的实施例，高磷铁矿破碎装置100具有高磷铁矿入口 101和高磷铁矿破碎料出口 102，且适于将高磷铁矿进行破碎处理，从而可以得到高磷铁矿破碎料。由此，可以显著提高后续还原过程中与还原后气的接触面积，从而提高高磷铁矿的还原效果。
[0053]根据本发明的一个实施例，高磷铁矿破碎料的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，高磷铁矿破碎料粒径可以不高于15mm，并且该高磷铁矿破碎料的粒径应大于高磷铁矿炉盘上的第一通孔的直径。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0054]根据本发明的再一个实施例，高磷铁矿破碎料中的含水量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，高磷铁矿破碎料中的水分含量可以不尚于Iwt % ο由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0055]根据本发明的实施例，还原剂破碎装置200具有还原剂入口201和还原剂破碎料出口 202，且适于对还原剂进行破碎处理，从而可以得到还原剂破碎料。由此，可以显著提高其与还原气的接触面积，从而提高还原剂的气化效率。
[0056]根据本发明的一个实施例，还原剂破碎料的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂破碎料的粒径可以不高于30mm，并且该还原剂破碎料的粒径应大于还原剂炉盘上的第二通孔的直径。由此，可以显著提高还原剂的气化效率，进而进一步提高高磷铁矿的还原效果。
[0057]根据本发明的再一个实施例，还原剂破碎料中的含水量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂破碎料中的水分含量可以不尚于Iwt%。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0058]根据本发明的又一个实施例，还原剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂可以为选自非焦煤和兰炭中的至少一种。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0059]根据本发明的又一个实施例，还原剂中固定碳含量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂中固定碳含量可以不低于50%。由此，可以显著提高还原剂的气化效率，进而进一步提高高磷铁矿的还原效果。
[0060]根据本发明的实施例，参考图1和2，气化旋转床300包括高磷铁矿炉盘31、还原剂炉盘32、辐射加热管33、高磷铁矿破碎料入口 301、还原剂破碎料入口 302、还原气入口 303、尾气出口 304、还原产物出口 305和还原后渣出口 306，高磷铁矿破碎料入口 301与高磷铁矿破碎料出口 102相连，还原剂破碎料入口302与还原剂破碎料出口202相连，且适于将高磷铁矿破碎料铺设在气化旋转床内的高磷铁矿炉盘上，将还原剂破碎料铺设在气化旋转床内的还原剂炉盘上，以便采用还原气对还原剂进行还原处理，得到还原后气，并且还原后气对高磷铁矿破碎料进行还原处理，得到固体还原产物和尾气。
[0061]根据本发明的一个实施例，参考图3，高磷铁矿炉盘31可转动的设置在气化旋转床300的内部，并且沿着高磷铁矿炉盘31的转动方向，高磷铁矿炉盘31上依次设置有高磷铁矿进料区311、高磷铁矿还原区312和固体还原产物出料区313，并且高磷铁矿破碎料入口 301设置在高磷铁矿进料区311的气化旋转床侧壁上，固体还原产物出口 305设置在固体还原产物出料区313的气化旋转床侧壁上，并且在高磷铁矿炉盘31上设置有第一通孔34，从而使得由还原剂气化后所得到的含有一氧化碳和氢气的还原后气经第一通孔与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触发生还原反应。
[0062]根据本发明的一个具体实施例，铺设在高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿料层厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体示例，铺设在高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿料层厚度可以为25?40mm。发明人发现，若高磷铁矿料层过厚会严重影响其透气性，从而降低高磷铁矿与还原后气的接触面积，进而降低高磷铁矿的还原效果。
[0063]根据本发明的再一个实施例，参考图4，还原剂炉盘32可转动的设置在气化旋转床300的内部且位于高磷铁矿炉盘31的下方，并且沿着还原剂炉盘32的转动方向，还原剂炉盘32上依次设置有还原剂进料区321、还原剂还原区322和还原后渣出料区323，并且还原剂破碎料入口 302设置在还原剂进料区321的气化旋转床侧壁上，还原后渣出口 306设置在还原后渣出料区323的气化旋转床侧壁上设置上，并且在还原剂炉盘32上设置有第二通孔35，从而使得还原气经第二通孔与还原剂炉盘上的还原剂破碎料进行基础，从而得到含有一氧化碳和氢气的还原后气。
[0064]根据本发明的一个具体实施例，铺设在还原剂炉盘上的还原剂料层厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体示例，铺设在还原剂炉盘上的还原剂料层厚度可以为50?120mm。发明人发现，若还原剂料层厚度过厚会严重影响透气性，从而严重影响还原剂的气化效率，进而降低还原剂的利用率。
[0065]根据本发明的再一个具体实施例，第一通孔34和第二通孔35的直径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，第一通孔和第二通孔的直径分别独立地为2?8mm。
[0066]根据本发明的又一个具体实施例，高磷铁矿炉盘31和还原剂炉盘32之间的垂直距离并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，高磷铁矿炉盘与还原剂炉盘的之间的垂直距离可以为300?1000mm。
[0067]发明人发现，通过在气化旋转床内分别设置高磷铁矿炉盘和还原剂炉盘，并且高磷铁矿炉盘位于还原剂炉盘的上方，即高磷铁矿与还原剂不直接接触，使得还原剂炉盘上布置的还原剂在还原气的作用下发生气化反应得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，该还原后气与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触进行还原反应，从而可以显著提高还原效果，同时较现有的采用还原剂与高磷铁矿混合进行还原的方式相比，本申请中的还原剂与高磷铁矿不直接接触，从而使得还原剂中的杂质即有害元素如S、P等不会进入到还原后的物料中，进而经后续处理过程即可得到低磷高品位的铁粉。
[0068]根据本发明的又一个实施例，辐射加热管33可以为多个，并且多个辐射加热管33设置在气化旋转床300的内壁上，本领域技术人员可以根据实际需要对辐射加热管的布置方式进行选择，只要能够保持气化旋转床内温度均匀即可。
[0069]根据本发明的又一个实施例，还原气入口303设置在气化旋转床300的底部且位于还原剂炉盘32的下方，且适于向气化旋转床内供给还原气，以便对还原剂进行气化处理，从而可以得到含有一氧化碳和氢气的还原后气。
[0070]根据本发明的一个具体实施例，还原气中氧气和水的含量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，还原气中氧气和水的体积分数可以分别独立地不尚于10%。由此，可以显者提尚还原剂的气化效率，从而进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0071]根据本发明的再一个具体实施例，还原气的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，还原气可以为选自高炉煤气、转炉煤气和电炉煤气中的至少一种。
[0072]根据本发明的又一个实施例，尾气出口设置304在气化旋转床300的顶部且位于高磷铁矿炉盘31的上方，且适于排出高磷铁铁矿还原过程中产生的尾气。
[0073]根据本发明的又一个实施例，还原后气对高磷铁矿破碎料进行还原处理可以是在温度为1000?1300摄氏度下进行20?50分钟。由此，可以显著提高高磷铁矿的还原效果。需要说明的是，高磷铁矿炉盘旋转一周的时间即为还原时间。
[0074]需要说明的是，高磷铁矿炉盘31和还原剂炉盘32的旋转方向相同，且还原剂炉盘32的转速要低于高磷铁矿炉盘31的转速。由此，可以保证还原剂充分气化，从而提高还原剂的利用率。
[0075]根据本发明的又一个实施例，水淬装置400具有固体还原产物入口401和水淬后还原产物出口 402，固体还原产物入口 401与固体还原产物出口 305相连，且适于将气化旋转床内得到的固体还原产物进行水淬处理，从而可以得到水淬后还原产物。
[0076]根据本发明的又一个实施例，磨矿磁选装置500具有水淬后还原产物入口501、铁粉出口 502和尾矿出口 503，水淬后还原产物入口 501与水淬后还原产物出口 402相连，且适于将上述所得到的水淬后还原产物进行磨矿磁选处理，从而可以得到铁粉和尾矿。
[0077]根据本发明的具体实施例，磨矿磁选处理中磁选强度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体示例，磨矿磁选处理中磁选强度可以为800?15000e。由此，可以显著提高铁粉和尾矿的分离效率，从而提高所得铁粉的品位。
[0078]根据本发明实施例的处理高磷铁矿的系统通过在气化旋转床内分别设置高磷铁矿炉盘和还原剂炉盘，并且高磷铁矿炉盘位于还原剂炉盘的上方，即高磷铁矿与还原剂不直接接触，使得还原剂炉盘上布置的还原剂在还原气的作用下发生气化反应得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，该还原后气与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触进行还原反应，从而可以显著提高还原效果，同时较现有的采用还原剂与高磷铁矿混合进行还原的方式相比，本申请中的还原剂与高磷铁矿不直接接触，从而使得还原剂中的杂质即有害元素如S、P等不会进入到还原后的物料中，进而经后续水淬和磨矿磁选即可得到低磷高品位的铁粉。
[0079]在本发明的再一个方面，本发明提出了一种处理高磷铁矿的方法。根据本发明的实施例，该方法是采用上述的处理高磷铁矿的系统进行的。根据本发明的具体实施例，该方法包括:(I)将高磷铁矿供给至所述高磷铁矿破碎装置中进行破碎处理，以便得到高磷铁矿破碎料；(2)将还原剂供给至所述还原剂破碎装置中进行破碎处理，以便得到还原剂破碎料；(3)将所述高磷铁矿破碎料铺设在所述气化旋转床内的所述高磷铁矿炉盘上，将所述还原剂破碎料铺设在所述气化旋转床内的所述还原剂炉盘上，以便采用还原气对所述还原剂进行还原处理，得到还原后气，并且所述还原后气对所述高磷铁矿破碎料进行还原处理，得到固体还原产物和尾气；(4)将所述固体还原产物供给至所述水淬装置中进行水淬处理，以便得到水淬后还原产物；(5)将所述水淬后还原产物供给至所述磨矿磁选装置中进行磨矿磁选处理，以便得到铁粉和尾矿。发明人发现，通过采用设置有高磷铁矿炉盘和还原剂炉盘的气化旋转床，并且高磷铁矿炉盘位于还原剂炉盘的上方，即高磷铁矿与还原剂不直接接触，使得还原剂炉盘上布置的还原剂在还原气的作用下发生气化反应得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，该还原后气与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触进行还原反应，从而可以显著提高还原效果，同时较现有的采用还原剂与高磷铁矿混合进行还原的方式相比，本申请中的还原剂与高磷铁矿不直接接触，从而使得还原剂中的杂质即有害元素如S、P等不会进入到还原后的物料中，进而经后续水淬和磨矿磁选即可得到低磷高品位的铁粉。需要说明的是，上述针对处理高磷铁矿的系统所描述的特征和优点同样适用于该处理高磷铁矿的方法，此处不再赘述。
[0080]下面参考图5对本发明实施例的处理高磷铁矿的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括:
[0081 ] SlOO:将高磷铁矿供给至高磷铁矿破碎装置中进行破碎处理
[0082]根据本发明的实施例，将高磷铁矿供给至高磷铁矿破碎装置中进行破碎处理，从而可以得到高磷铁矿破碎料。由此，可以显著提高后续还原过程中与还原后气的接触面积，从而提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0083]根据本发明的一个实施例，高磷铁矿破碎料的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，高磷铁矿破碎料粒径可以不高于15mm，并且该高磷铁矿破碎料的粒径应大于高磷铁矿炉盘上的第一通孔的直径。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0084]根据本发明的再一个实施例，高磷铁矿破碎料中的含水量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，高磷铁矿破碎料中的水分含量可以不尚于Iwt% ο由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0085]S200:将还原剂供给至还原剂破碎装置中进行破碎处理
[0086]根据本发明的实施例，将还原剂供给至还原剂破碎装置中进行破碎处理，从而可以得到还原剂破碎料。由此，可以显著提高其与还原气的接触面积，从而提高还原剂的气化效率。
[0087]根据本发明的一个实施例，还原剂破碎料的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂破碎料的粒径可以不高于30mm，并且该还原剂破碎料的粒径应大于还原剂炉盘上的第二通孔的直径。由此，可以显著提高还原剂的气化效率，进而进一步提高高磷铁矿的还原效果。
[0088]根据本发明的再一个实施例，还原剂破碎料中的含水量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂破碎料中的水分含量可以不尚于Iwt%。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0089]根据本发明的又一个实施例，还原剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂可以为选自非焦煤和兰炭中的至少一种。由此，可以进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0090]根据本发明的又一个实施例，还原剂中固定碳含量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂中固定碳含量可以不低于50%。由此，可以显著提高还原剂的气化效率，进而进一步提高高磷铁矿的还原效果。[0091 ] S300:将高磷铁矿破碎料铺设在气化旋转床内的所述高磷铁矿炉盘上，将还原剂破碎料铺设在气化旋转床内的还原剂炉盘上
[0092]根据本发明的实施例，将高磷铁矿破碎料铺设在气化旋转床内的所述高磷铁矿炉盘上，将还原剂破碎料铺设在气化旋转床内的还原剂炉盘上，以便采用还原气对还原剂进行还原处理，得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，并且还原后气对高磷铁矿破碎料进行还原处理，得到固体还原产物和尾气。
[0093]根据本发明的一个具体实施例，铺设在高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿料层厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体示例，铺设在高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿料层厚度可以为25?40mm。发明人发现，若高磷铁矿料层过厚会严重影响其透气性，从而降低高磷铁矿与还原后气的接触面积，进而降低高磷铁矿的还原效果。
[0094]根据本发明的再一个具体实施例，铺设在还原剂炉盘上的还原剂料层厚度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体示例，铺设在还原剂炉盘上的还原剂料层厚度可以为50?120mm。发明人发现，若还原剂料层厚度过厚会严重影响透气性，从而严重影响还原剂的气化效率，进而降低还原剂的利用率。
[0095]发明人发现，通过在气化旋转床内分别设置高磷铁矿炉盘和还原剂炉盘，并且高磷铁矿炉盘位于还原剂炉盘的上方，即高磷铁矿与还原剂不直接接触，使得还原剂炉盘上布置的还原剂在还原气的作用下发生气化反应得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，该还原后气与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触进行还原反应，从而可以显著提高还原效果，同时较现有的采用还原剂与高磷铁矿混合进行还原的方式相比，本申请中的还原剂与高磷铁矿不直接接触，从而使得还原剂中的杂质即有害元素如S、P等不会进入到还原后的物料中，进而经后续处理过程即可得到低磷高品位的铁粉。
[0096]根据本发明的又一个具体实施例，还原气中氧气和水的含量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，还原气中氧气和水的体积分数可以分别独立地不尚于10%。由此，可以显者提尚还原剂的气化效率，从而进一步提尚尚憐铁矿的还原效果。
[0097]根据本发明的又一个具体实施例，还原气的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，还原气可以为选自高炉煤气、转炉煤气和电炉煤气中的至少一种。
[0098]根据本发明的又一个实施例，还原后气对高磷铁矿破碎料进行还原处理可以是在温度为1000?1300摄氏度下进行20?50分钟。由此，可以显著提高高磷铁矿的还原效果。需要说明的是，高磷铁矿炉盘旋转一周的时间即为还原时间。
[0099]S400:将固体还原产物供给至水淬装置中进行水淬处理
[0100]根据本发明的实施例，将上述得到的固体还原产物供给至水淬装置中进行水淬处理，从而可以得到水淬后还原产物。
[0101 ] S500:将水淬后还原产物供给至磨矿磁选装置中进行磨矿磁选处理
[0102]根据本发明的实施例，将上述得到的水淬后还原产物供给至磨矿磁选装置中进行磨矿磁选处理，从而可以得到铁粉和尾矿。根据本发明的具体实施例，磨矿磁选处理中磁选强度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体示例，磨矿磁选处理中磁选强度可以为800?15000e。由此，可以显著提高铁粉和尾矿的分离效率，从而提尚所得铁粉的品位。
[0103]根据本发明实施例的处理高磷铁矿的方法通过采用设置有高磷铁矿炉盘和还原剂炉盘的气化旋转床，并且高磷铁矿炉盘位于还原剂炉盘的上方，即高磷铁矿与还原剂不直接接触，使得还原剂炉盘上布置的还原剂在还原气的作用下发生气化反应得到含有一氧化碳和氢气的还原后气，该还原后气与高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿破碎料接触进行还原反应，从而可以显著提高还原效果，同时较现有的采用还原剂与高磷铁矿混合进行还原的方式相比，本申请中的还原剂与高磷铁矿不直接接触，从而使得还原剂中的杂质即有害元素如S、p等不会进入到还原后的物料中，进而经后续水淬和磨矿磁选即可得到低磷高品位的铁粉。
[0104]下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
[0105]实施例1
[0106]高磷铁矿组成(质量百分比):Fe: 46.32 %，P: 0.92 %，将高磷铁矿烘干破碎得到高磷铁矿破碎料(粒径为7mm)，将非焦煤破碎处理得到非焦煤破碎料(粒径为15mm)，然后将所得到的高磷铁矿破碎料铺设于气化旋转床内的高磷铁矿炉盘上，将非焦煤破碎料铺设于气化旋转床内的还原剂炉盘上，其中，高磷铁矿层厚度为30mm，非焦煤层厚度为85mm，在1200°C通入电炉煤气还原50min，还原后所得到的固体还原产物进行水淬后进行磨矿磁选，磨矿后的还原产物粒径为0.043-0.075mm，磁选强度12000e，获得TFe 92.3%,P 0.09%的铁粉。
[0107]实施例2
[0108]高磷铁矿组成(质量百分比):Fe: 42.68 %.P: 0.76 %，将高磷铁矿烘干破碎得到高磷铁矿破碎料(粒径为6mm)，将兰炭破碎处理得到兰炭破碎料(粒径为18_)，然后将所得到的高磷铁矿破碎料铺设于气化旋转床内的高磷铁矿炉盘上，将兰炭破碎料铺设于气化旋转床内的还原剂炉盘上，其中，高磷铁矿层厚度为25mm，兰炭层厚度为90mm，在1250°C通入转炉煤气煤气还原60min，还原后所得到的固体还原产物进行水淬后进行磨矿磁选，磨矿后的还原产物粒径为0.043-0.075mm，磁选强度1000e，获得TFe 94.5%,P 0.07%的铁粉。
[0109]实施例3
[0110]高磷铁矿组成(质量百分比):Fe: 48.53 %.P: 1.06 %，将高磷铁矿烘干破碎得到高磷铁矿破碎料(粒径为5mm)，将非焦煤破碎处理得到非焦煤破碎料(粒径为14mm)，然后将所得到的高磷铁矿破碎料铺设于气化旋转床内的高磷铁矿炉盘上，将非焦煤破碎料铺设于气化旋转床内的还原剂炉盘上，其中，高磷铁矿层厚度为25mm，非焦煤层厚度为100mm，在1280°C通入高炉煤气还原55min，还原后所得到的固体还原产物进行水淬后进行磨矿磁选，磨矿后的还原产物粒径为0.043-0.075mm，磁选强度14000e，获得TFe 91.9%,P 0.09%的铁粉。
[0111]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发明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须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。
[0112]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种处理高磷铁矿的系统，特征在于，包括: 高磷铁矿破碎装置，所述高磷铁矿破碎装置具有高磷铁矿入口和高磷铁矿破碎料出P； 还原剂破碎装置，所述还原剂破碎装置具有还原剂入口和还原剂破碎料出口 ； 气化旋转床，所述气化旋转床包括: 高磷铁矿炉盘，所述高磷铁矿炉盘可转动的设置在所述气化旋转床内部，并且沿着所述尚憐铁矿炉盘的转动方向，所述尚憐铁矿炉盘上依次设置有尚憐铁矿进料区、尚憐铁矿还原区和固体还原产物出料区，在所述高磷铁矿进料区的气化旋转床侧壁上设置有高磷铁矿破碎料入口，所述高磷铁矿破碎料入口与所述高磷铁矿破碎料出口相连，在所述固体还原产物出料区的气化旋转床侧壁上设置上固体还原产物出口，所述高磷铁矿炉盘上设置有第一通孔； 还原剂炉盘，所述还原剂炉盘可转动的设置在所述气化旋转床内部且位于所述高磷铁矿炉盘的下方，并且沿着所述还原剂炉盘的转动方向，所述还原剂炉盘上依次设置有还原剂进料区、还原剂还原区和还原后渣出料区，在所述还原剂进料区的气化旋转床侧壁上设置有还原剂破碎料入口，所述还原剂破碎料入口与所述还原剂破碎料出口相连，在所述还原后渣出料区的气化旋转床侧壁上设置上还原后渣出口，所述还原剂炉盘上设置有第二通孔； 多个辐射加热管，所述多个辐射加热管设置在所述气化旋转床的内壁上； 还原气入口，所述还原气入口设置在所述气化旋转床的底部且位于所述还原剂炉盘的下方； 尾气出口，所述尾气出口设置在所述气化旋转床的顶部且位于所述高磷铁矿炉盘的上方； 水淬装置，所述水淬装置具有固体还原产物入口和水淬后还原产物出口，所述固体还原产物入口与所述固体还原产物出口相连； 磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有水淬后还原产物入口、铁粉出口和尾矿出口，所述水淬后还原产物入口与所述水淬后还原产物出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高磷铁矿炉盘与所述还原剂炉盘的之间的垂直距离为300?1000mm。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔的直径分别独立地为2?8mm。4.一种利用权利要求1-3中任一项所述的系统处理高磷铁矿的方法，其特征在于，包括: (1)将高磷铁矿供给至所述高磷铁矿破碎装置中进行破碎处理，以便得到高磷铁矿破碎料； (2)将还原剂供给至所述还原剂破碎装置中进行破碎处理，以便得到还原剂破碎料； (3)将所述高磷铁矿破碎料铺设在所述气化旋转床内的所述高磷铁矿炉盘上，将所述还原剂破碎料铺设在所述气化旋转床内的所述还原剂炉盘上，以便采用还原气对所述还原剂进行还原处理，得到还原后气，并且所述还原后气对所述高磷铁矿破碎料进行还原处理，得到固体还原产物和尾气； (4)将所述固体还原产物供给至所述水淬装置中进行水淬处理，以便得到水淬后还原产物； (5)将所述水淬后还原产物供给至所述磨矿磁选装置中进行磨矿磁选处理，以便得到铁粉和尾矿。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述高磷铁矿破碎料粒径不高于15mm ο6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述还原剂破碎料的粒径不高于30mm。7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述还原剂破碎料和高磷铁矿破碎料中的水分含量分别独立地不高于Iwt %。8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，铺设在所述高磷铁矿炉盘上的高磷铁矿料层厚度为25?40mm; 任选的，铺设在所述还原剂炉盘上的还原剂料层厚度为50?120mm; 任选的，所述还原剂为选自非焦煤和兰炭中的至少一种； 任选的，所述还原剂中固定碳含量不低于50% ; 任选的，所述还原气中氧气和水的体积分数分别独立地不高于10% ; 任选的，所述还原气为选自高炉煤气、转炉煤气和电炉煤气中的至少一种。9.根据权利要求4-8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述还原后气对所述高磷铁矿破碎料进行还原处理是在温度为1000?1300摄氏度下进行20?50分钟。10.根据权利要求4-9中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述磨矿磁选处理中磁选强度为800?15000e。
【文档编号】C21B13/00GK105936951SQ201610466771
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】徐刚, 任中山, 闫方兴, 曹志成, 薛逊, 吴道洪
【申请人】江苏省冶金设计院有限公司