一种快速回收含铁熔渣中金属铁的方法与流程

本发明涉及冶金熔渣处理技术领域，具体涉及一种快速回收含铁熔渣中金属铁的方法。

背景技术：

高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的主要副产品，当炉温达到1400-1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。部分企业在生产过程中受生产原料条件及操作工艺所限，往往会出现渣铁难以分离的情形，最终排放的高炉熔渣中含有较丰富的金属铁，如果直接将至废弃既会严重影响环境问题，同时也是资源的极大浪费，针对熔渣中带铁的现象，目前的铁回收工艺，主要是将熔渣冷却后，对冷态渣进行破碎、研磨，然后再采用磁选的方式回收冷态渣中的铁，由于冷态炉渣可磨性较差，破碎能耗极高，在资源回收的过程中，又引出了新的能源浪费问题，同时这种工艺对金属铁的回收率也较低。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种快速回收含铁熔渣中金属铁的方法，该方法省去了目前铁回收工艺中炉渣破碎、研磨的高耗能程序。

技术方案如下：一种快速回收含铁熔渣中金属铁的方法，其关键在于按以下步骤进行：将含铁熔渣旋转粒化得到非晶炉渣颗粒和铁珠颗粒，将所述非晶炉渣颗粒和铁珠颗粒进行磁选分离。本技术方案利用炉渣和铁的密度不同、表面张力不同对二者进行分离。在旋转粒化的过程中，在离心力与空气冷却的作用下，含铁熔渣被快速粒化为细小球形颗粒并凝固，由于炉渣和金属铁的表面张力不同，分别形成炉渣颗粒及铁珠颗粒，由于旋转粒化的冷却速度较快熔渣颗粒来不及结晶呈现非晶态，进一步磁选即可彻底分离二者。此技术方案取消了传统含铁熔渣铁回收工艺中的破碎、研磨工序，大大节省了回收成本，避免了二次能源浪费问题。

作为优选：上述旋转粒化在高温熔体旋转粒化装置中进行。

采用磁选分离设备进行所述磁选分离。

从所述旋转粒化装置排出的物料经物料输送装置运送至所述磁选分离设备下方进行磁选分离。利用专门的装置进行物料输送，有利于节省人力成本。

上述旋转粒化装置包括接料筒，该接料筒内设有粒化转杯，所述接料筒的下部设有物料出口，所述粒化转杯连接有动力装置。通过粒化转杯的离心力将物料甩出而粒化物料，粒化后的物料粒径较小，无需进行破碎、研磨。

上述粒化转杯和所述接料筒的内壁之间设有粒料冷却装置。粒化后的物料经冷却后，迅速凝固成固态颗粒，颗粒彼此间不会再粘结在一起。

上述磁选分离设备包括环形的磁选滑轨，所述磁选滑轨位于所述物料输送装置的上方，所述磁选滑轨上设有至少一个磁选磁板，所述磁选磁板连接有驱动装置。采用此方案通过驱动装置驱动磁选磁板在磁选滑轨上运动，当磁选磁板位于物料输送装置上方时可进行磁选，当磁选磁板转出物料输送装置时，可放下磁选出的非晶炉渣颗粒，反复循环，不断磁选分离。

有益效果：采用本发明的有益效果是利用炉渣和铁的密度不同、表面张力不同对二者进行分离。在旋转粒化的过程中，在离心力与空气冷却的作用下，含铁熔渣被快速粒化为细小球形颗粒并凝固，由于炉渣和金属铁的表面张力不同，分别形成炉渣颗粒及铁珠颗粒，由于旋转粒化的冷却速度较快熔渣颗粒来不及结晶呈现非晶态，进一步磁选即可彻底分离二者。此技术方案取消了传统含铁熔渣铁回收工艺中的破碎、研磨工序，大大节省了回收成本，避免了二次能源浪费问题。

附图说明

图1为高温熔体旋转粒化装置和磁选分离设备的结构示意图；

图2为磁选分离设备和物料输送装置的结构示意图；

图3为图1的A-A’剖面图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1-图3所示，一种快速回收含铁熔渣中金属铁的方法，按以下步骤进行：

步骤(1)，分别设置高温熔体旋转粒化装置、磁选分离设备和物料输送装置9；

步骤(2)，将含铁熔渣在高温熔体旋转粒化装置中离心，旋转粒化得到非晶态炉渣颗粒和铁珠颗粒；

步骤(3)，采用磁选分离设备对所述非晶态炉渣颗粒和铁珠颗粒进行磁选分离。

所述高温熔体旋转粒化装置和磁选分离设备之间设有所述物料输送装置9，从所述高温熔体旋转粒化装置排出的物料经物料输送装置9运送至所述磁选分离设备进行磁选分离。

所述高温熔体旋转粒化装置包括接料筒1，该接料筒1内设有电机支架，该电机支架上设有电机支承台6，该电机支承台6上方设有粒化转杯2，所述粒化转杯2的中心线与所述接料筒1的筒心线重合，所述粒化转杯2连接有动力装置，该动力装置为转杯电机5，该转杯电机5的壳体安装在所述电机支承台6的下表面，该转杯电机5的输出轴向上穿出所述电机支承台6，所述粒化转杯2的底面与所述转杯电机5的输出轴固定连接，所述粒化转杯2的中心线与所述转杯电机5的输出轴轴线重合。

所述粒化转杯2的杯壁上设有多个粒化孔3，所述接料筒1的下部设有物料出口7，所述电机支承台6的上表面设有环形的转杯电磁铁4，该转杯电磁铁4围绕所述转杯电机5的输出轴设置，所述转杯电磁铁4连接有电源线17，该电源线17的一端与所述转杯电磁铁4连接，另一端穿出所述接料筒1后连接有电源，所述电源线17上包裹有耐高温防护套，耐高温防护套可保护电源线17不被高温烫坏或过早老化。

所述粒化转杯2和所述接料筒1的内壁之间设有粒料冷却装置8，所述粒料冷却装置8为环形管，该环形管固定安装在所述接料筒1的筒口处，该环形管沿所述接料筒1的内壁一圈设置，所述环形管上设有多个冷却液喷洒口，所述冷却液喷洒口朝向所述接料筒1的内壁，冷却液喷洒口在冷却过程中以一定的压力不断朝接料筒1的内壁喷出冷却液，喷出的冷却液装撞击到接料筒1的内壁上被分散为小颗粒，朝各个角度发散出去，扩大了冷却面积。

所述物料输送装置9位于所述接料筒1和磁选分离设备下方，所述物料输送装置9为皮带输送机，该皮带输送机的两侧沿其长度方向设有挡料板10，所述物料出口7位于所述皮带输送机进料端的正上方，所述磁选滑轨11靠近所述皮带输送机的出料端。

所述磁选分离设备包括环形的磁选滑轨11，该磁选滑轨11沿所述物料输送装置9的长度方向设置，所述磁选滑轨11的一段轨道向下的正投影落在所述物料输送装置9上，所述磁选滑轨11剩余段的轨道向下的正投影落在所述物料输送装置9外侧，所述磁选滑轨11上设有至少一个磁选磁板12，所述磁选磁板12连接有驱动装置。

所述驱动装置包括位于所述磁选滑轨11上方的主动轮18和从动轮16，所述主动轮18连接有驱动电机15，所述主动轮18和从动轮16上绕设有同一个传动皮带13，所述磁选滑轨11与所述传动皮带13对应设置。

所述磁选磁板12包括磁板壳体12a，该磁板壳体12a内设有磁选电磁铁12b，所述磁板壳体12a的外壁固定有电极固定臂12d，该电极固定臂12d上正对设有两个电极接头12c，两个所述电极接头12c分别与所述磁选电磁铁12b的两根电源线电连接；

在所述磁选滑轨11上设有一段通电接头x，通电接头x位于所述物料输送装置9正上方，该通电接头x包括两个正对设置的条形电源片x1，两个所述条形电源片x1均沿所述磁选滑轨11的走向设置，两个所述条形电源片x1分别连接电源的正负极，两个所述条形电源片x1的边缘分别向内弯折，两个所述条形电源片x1之间形成电极连接槽，所述磁选磁板12沿所述磁选滑轨11的走向滑动时，两个所述电极接头12c进入所述电极连接槽，并分别与对应的条形电源片x1接触而通，使用时，磁选磁板12的电磁铁在转动至物料输送装置9正上方后，电极接头12c和条形电源片x1接触而自动通电生磁，在转出物料输送装置9正上方后，电极接头12c和条形电源片x1脱离而自动断电消磁。

所述传动皮带13上设有四个同步块14，所述磁选滑轨11上分别对应设有四个滑块，每个所述同步块14的上部分别与所述传动皮带13固定连接，每个所述同步块14的下部分别与对应的所述滑块固定连接，每个所述同步块14的下端面上分别连接有一个所述磁选磁板12，所述磁选磁板12沿所述物料输送装置9的宽度方向设置，该磁板壳体12a的外壁与所述同步块14固定连接。

使用时，首先向所述粒化转杯2内加入含铁熔渣，给所述转杯电磁铁4通电后，熔渣中的铁(熔融)会主动向粒化转杯2的中下部流动聚集，通过转杯电机5驱动粒化转杯2旋转利用离心力将含铁熔渣甩出，由于渣、铁密度、表面张力的不同，以及通过转杯电磁铁4对含铁的富集后，甩出的颗粒状物质分为非晶炉渣颗粒和无铁颗粒，非晶炉渣颗粒中铁的纯度较高，甩出的非晶炉渣颗粒和无铁颗粒通过粒料冷却装置8被迅速冷却，彼此间不会再黏连在一起，二者统一通过物料出口7落入物料输送装置9，进而被运送到磁选分离设备下方，磁选分离设备运转时，所述磁选滑轨11与所述皮带输送机相向运动，这样被筛选后仅留有无铁颗粒不断从物料输送装置9的出料端排出，被磁选磁板12选中的非晶炉渣颗粒转出物料输送装置9后，磁选磁板12断电从而将非晶炉渣颗粒放下，然后待磁选磁板12转入物料输送装置9上方后再次给磁选磁板12通电进行下一轮磁选。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。