处理铁矿石的系统和方法与流程

本发明涉及能源化工领域，具体而言，本发明涉及处理铁矿石的系统和方法。

背景技术：

在我国，截止到2014年年底，电石行业的产能已达3500万吨，产量为2600万吨，中国已是全球最大的电石生产和消费国。电石化工行业生产的电石都是由液态经冷却至固态后，经破碎处理转入后续的生产工序。出炉的熔融电石液温度高达1800～2200℃，携带大量的物理热。传统电石生产过程中，高温电石液体会通过电石炉上的炉孔流入内部存贮空间为上大下小的锥形电石锅内，将电石锅放置于大型风机旁吹风冷却，再用吊钩取出冷却到500～600℃的电石放到破碎机内破碎到合适的颗粒大小。从现有的工艺来看，这种方式不但没有充分利用电石的显热，而且还浪费电能，并且电石在冷却过程中的氧化后所形成的粉尘，增加了环境污染的程度。

在国家越来越重视可持续发展、节能降耗、环境保护的背景下，在日益激烈的市场竞争中，为促进冶金和化工行业的健康发展，发展降能耗、减成本的技术手段已迫在眉睫。

技术实现要素：

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处理铁矿石的系统和方法。采用该系统可以有效地利用熔融电石液的余热对铁矿石进行还原处理，在不额外耗能的条件下将铁矿石还原得到金属铁，显著降低能耗和成本，同时可以有效地加快熔融电石液的冷却速度，提高生产效率。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理铁矿石的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：铁矿石细磨装置，所述铁矿石细磨装置具有铁矿石入口和铁矿石粉出口；还原煤细磨装置，所述还原煤细磨装置具有还原煤入口和还原煤粉出口；混料装置，所述混料装置具有铁矿石粉入口、还原煤粉入口和混合粉料出口，所述铁矿石粉入口与所述铁矿石粉出口相连，所述还原煤粉入口与所述还原煤出口相连；造球装置，所述造球装置具有混合粉料入口、水入口、粘结剂入口和含碳球团出口，所述混合粉料入口与所述混合粉料出口相连；干燥装置，所述干燥装置具有含碳球团入口和干燥含碳球团出口，所述含碳球团入口与所述含碳球团出口相连；电石锅，所述电石锅具有熔融电石液入口、干燥含碳球团入口和混合物料出口，所述干燥含碳球团入口与所述干燥含碳球团出口相连，所述电石锅适于利用熔融电石液对形成在底部的干燥含碳球团料层进行还原处理，并得到金属化球团和降温后电石的混合物料；分离装置，所述分离装置具有混合物料入口、金属化球团出口和电石出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连。

由此，根据本发明实施例的处理铁矿石的系统通过采用铁矿石细磨装置和还原煤细磨装置分别将铁矿石和还原煤进行细磨后，供给至混料装置进行混合，得到混合粉料；进而将混合粉料、水和粘结剂供给至造球装置进行混合造球，得到待进行还原处理的含碳球团；在进行还原出来前，预先将含碳球团供给至干燥装置进行干燥，以便除去其中的水分，从而提高后续还原处理的效率；进一步地，将干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层，将熔融电石液倒入电石锅内，以便利用熔融电石液的余热对干燥含碳球团记性还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料；进而将混合物料供给至分离装置进行分离，即可分别得到金属化球团和电石。采用该系统可以有效地利用熔融电石液的余热对铁矿石进行还原处理，在不额外耗能的条件下将铁矿石还原得到金属铁，显著降低能耗和成本，同时可以有效地加快熔融电石液的冷却速度，提高生产效率。

另外，根据本发明上述实施例的处理铁矿石的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述混料装置为碾轮混料机。

在本发明的第二方面，本发明提出一种采用前面实施例的处理铁矿石的系统处理铁矿石的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将铁矿石和还原煤分别供给至铁矿石细磨装置和还原煤细磨装置进行细磨后，供给至混料装置进行混合，以便得到混合粉料；(2)将所述混合粉料、水和粘结剂供给至造球装置进行混合造球，以便得到含碳球团；(3)将所述含碳球团供给至干燥装置进行干燥处理，以便得到干燥含碳球团；(4)将所述干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层；(5)将熔融电石液倒入所述电石锅内，以便利用所述熔融电石液的余热对所述干燥含碳球团进行还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料；以及(6)将所述混合物料供给至分离装置进行分离，以便分别得到金属化球团和电石。

由此，根据本发明实施例的处理铁矿石的方法通过采用铁矿石细磨装置和还原煤细磨装置分别将铁矿石和还原煤进行细磨后，供给至混料装置进行混合，得到混合粉料；进而将混合粉料、水和粘结剂供给至造球装置进行混合造球，得到待进行还原处理的含碳球团；在进行还原出来前，预先将含碳球团供给至干燥装置进行干燥，以便除去其中的水分，从而提高后续还原处理的效率；进一步地，将干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层，将熔融电石液倒入电石锅内，以便利用熔融电石液的余热对干燥含碳球团记性还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料；进而将混合物料供给至分离装置进行分离，即可分别得到金属化球团和电石。采用该方法可以有效地利用熔融电石液的余热对铁矿石进行还原处理，在不额外耗能的条件下将铁矿石还原得到金属铁，显著降低能耗和成本，同时可以有效地加快熔融电石液的冷却速度，提高生产效率。

另外，根据本发明上述实施例的处理铁矿石的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述铁矿石为铁精矿、钒钛磁铁矿、红土镍矿、磁铁矿和赤铁矿的中至少一种。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述混合粉料中的碳氧比为1.2～2.0。由此，可以显著提高后续还原得到的金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，所述混合进一步包括：采用碾轮混料机对经过所述细磨后的铁矿石和还原煤进行混合7～20min。由此，可以显著提高铁矿石粉与还原煤粉的接触面积，从而进一步提高后续还原得到的金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述含碳球团的平均粒径为5～40mm。由此，可以进一步提高后续还原得到的金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述干燥含碳球团中的水分含量不高于2wt％。由此，可以有效地减少干燥含碳球团中水分挥发对热量的浪费，从而显著提高能源的利用率。

在本发明的一些实施例中，所述干燥含碳球团料层的平均厚度为5～60mm。由此，可以进一步提高后续还原得到的金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，所述处理铁矿石的方法进一步包括：(7)将分离得到的金属化球团通过磁选处理或熔分处理制备得到金属铁，将分离得到的电石用于制备乙炔。

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

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：

图1是根据本发明一个实施例的处理铁矿石的系统结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的处理铁矿石的方法流程示意图；

图3是根据本发明再一个实施例的处理铁矿石的方法流程示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的处理铁矿石的方法流程示意图。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“相连”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。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理铁矿石的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：铁矿石细磨装置100、还原煤细磨装置200、混料装置300、造球装置400、干燥装置500、电石锅600和分离装置700，其中，铁矿石细磨装置100具有铁矿石入口101和铁矿石粉出口102；还原煤细磨装置200具有还原煤入口201和还原煤粉出口202；混料装置300具有铁矿石粉入口301、还原煤粉入口302和混合粉料出口303，铁矿石粉入口301与铁矿石粉出口102相连，还原煤粉入口302与还原煤出口202相连；造球装置400具有混合粉料入口401、水入口402、粘结剂入口403和含碳球团出口404，混合粉料入口401与混合粉料出口303相连；干燥装置500具有含碳球团入口501和干燥含碳球团出口502，含碳球团入口501与含碳球团出口404相连；电石锅600具有熔融电石液入口601、干燥含碳球团入口602和混合物料出口603，干燥含碳球团入口602与干燥含碳球团出口502相连，电石锅600适于利用熔融电石液对形成在底部的干燥含碳球团料层进行还原处理，并得到金属化球团和降温后电石的混合物料；分离装置700具有混合物料入口701、金属化球团出口702和电石703出口，混合物料入口701与混合物料出口603相连。

下面参考图1对根据本发明实施例的处理铁矿石的系统进行详细描述：

根据本发明的实施例，铁矿石细磨装置100具有铁矿石入口101和铁矿石粉出口102，铁矿石细磨装置100适于对铁矿石进行细磨，以便得到铁矿石粉。

根据本发明的实施例，铁矿石的种类并不受特别限制。根据本发明的具体实施例，铁矿石可以为铁精矿、钒钛磁铁矿、红土镍矿、磁铁矿和赤铁矿的中至少一种。发明人在实验中发现，本发明的处理铁矿石的系统不仅可以用于处理铁精矿，还可以用于处理钒钛磁铁矿、红土镍矿、磁铁矿和赤铁矿等常见的含铁矿石，具有广泛的适用性，特别适用于工业化推广。

根据本发明的实施例，细磨得到的铁矿石粉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，铁矿石粉的平均粒径可以为75μm～1mm。发明人发现，如果铁矿石粉的粒径过大将无法还原煤混合均匀，从而影响后续还原反应，导致金属化球团的金属化率降低，如果将铁矿石细磨至过低的粒径，则会使成本增加，而将铁矿石细磨至平均粒径为75μm～1mm，可以在较低的成本下有效使铁矿石粉和还原煤均匀混合。

根据本发明的实施例，还原煤细磨装置200具有还原煤入口201和还原煤粉出口202，还原煤细磨装置200适于对还原煤进行细磨，以便得到还原煤粉。

根据本发明的实施例，还原煤的种类并不受特别限制，只要能够有效地与铁矿石发生还原反应即可，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的实施例，细磨得到的还原煤粉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，还原煤粉的平均粒径可以为75μm～1mm。发明人发现，如果还原煤粉的粒径过大将无法铁矿石混合均匀，从而影响后续还原反应，导致金属化球团的金属化率降低，如果将还原煤细磨至过低的粒径，则会使成本增加，而将还原煤细磨至平均粒径为75μm～1mm，可以在较低的成本下有效使还原煤粉和铁矿石均匀混合。

根据本发明的实施例，混料装置300具有铁矿石粉入口301、还原煤粉入口302和混合粉料出口303，铁矿石粉入口301与铁矿石粉出口102相连，还原煤粉入口302与还原煤出口202相连，混料装置300适于将铁矿石粉和还原煤粉进行混合，以便得到混合粉料。具体地，根据本发明的实施例，在混料过程中，还可以加入适量的石灰石、工业纯碱和水，工业纯碱即工业na2co3，发明人发现，通过加入工业纯碱、石灰石可降低铁矿石熔融还原所需的温度，从而降低能耗。

根据本发明的实施例，铁矿石粉与还原煤粉的配入比并不受特别限制，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，可以通过调整铁矿石粉与还原煤粉的配入比使混合得到的混合粉料中的碳氧比为1.2～2.0，由此，可以将铁矿石粉中的铁充分还原，在保证还原得到的金属化球团的金属化率的同时，避免还原煤粉的浪费。

根据本发明的具体实施例，上述混合进一步包括：采用碾轮混料机对经过细磨后得到的铁矿石粉和还原煤粉进行混合7～20min。由此，可以充分地将铁矿石粉和还原煤粉混合均匀，从而保证后续还原反应的高效进行，显著提高还原得到的金属化球团的金属化率。

根据本发明的实施例，造球装置400具有混合粉料入口401、水入口402、粘结剂入口403和含碳球团出口404，混合粉料入口401与混合粉料出口303相连，造球装置400适于将混合粉料、水和粘结剂进行混合造球，以便得到含碳球团。

根据本发明的实施例，混合粉料、水和粘结剂的配比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的实施例，含碳球团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，含碳球团的平均粒径可以为5～40mm。由此，可以显著提高含碳球团的比表面积，从而显著提高后续还原处理的效率，并降低反应能耗。

根据本发明的实施例，干燥装置500具有含碳球团入口501和干燥含碳球团出口502，含碳球团入口501与含碳球团出口404相连，干燥装置500适于对含碳球团进行干燥处理，以便得到干燥含碳球团。具体地，根据本发明的实施例，发明人在实验中发现，如果含碳球团中含有的水分过高，在对含碳球团进行热还原处理时，大量热量会被水气化消耗，导致热量的浪费，能耗增大。在对含碳球团进行热还原处理之前，可以预先对含碳球团进行干燥处理。由此可以进一步提高后续还原处理的效率，并降低反应能耗。

根据本发明的具体实施例，经干燥处理得到的干燥含碳球团中的水分含量可以不高于2wt％。发明人发现，如果将含碳球团进一步干燥，则会使干燥处理的能耗显著增大，而将含碳球团干燥至水分含量不高于2wt％，即可满足还原反应的效率与能耗要求。

根据本发明的实施例，电石锅600具有熔融电石液入口601、干燥含碳球团入口602和混合物料出口603，干燥含碳球团入口602与干燥含碳球团出口502相连，电石锅600适于利用熔融电石液对形成在底部的干燥含碳球团料层进行还原处理，并得到金属化球团和降温后电石的混合物料。具体地，根据本发明的实施例，可以先将干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层，然后再将熔融电石液倒入电石锅内，以便利用熔融电石液的余热对干燥含碳球团进行还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料。具体地，熔融电石液可以采用常规技术由电石炉制备得到，出炉的熔融态电石液温度高达1800～2200摄氏度，携带大量的物理热，利用熔融态电石液的余热可以有效地对含碳球团进行还原处理，且不需要额外耗能，具有显著的经济效益。

根据本发明的实施例，干燥含碳球团料层的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，根据本发明的具体实施例，干燥含碳球团料层的平均厚度可以为5～60mm。发明人在实验中发现，如果干燥含碳球团料层的厚度过大，则会导致熔融电石液无法将含碳球团还原充分。

根据本发明的实施例，分离装置700具有混合物料入口701、金属化球团出口702和电石703出口，混合物料入口701与混合物料出口603相连，分离装置700适于将金属化球团和降温后电石的混合物料进行分离，以便分别得到金属化球团和电石。具体地，经过还原处理得到的金属化球团和降温后的固态电石存在明显的界限，具体地，成块的电石可以经颚式破碎机破碎，破碎后的产品经过电磁盘进行磁选，含铁矿物被磁选进入含铁矿物仓，非磁性的电石进入电石仓，分离处理操作简单，具有较高的实用性。分离处理操作简单，具有较高的实用性。

由此，根据本发明实施例的处理铁矿石的系统通过采用铁矿石细磨装置和还原煤细磨装置分别将铁矿石和还原煤进行细磨后，供给至混料装置(例如碾轮混料机)进行混合，得到混合粉料；进而将混合粉料、水和粘结剂供给至造球装置进行混合造球，得到待进行还原处理的含碳球团；在进行还原出来前，预先将含碳球团供给至干燥装置进行干燥，以便除去其中的水分，从而提高后续还原处理的效率；进一步地，将干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层，将熔融电石液倒入电石锅内，以便利用熔融电石液的余热对干燥含碳球团记性还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料；进而将混合物料供给至分离装置进行分离，即可分别得到金属化球团和电石。采用该系统可以有效地利用熔融电石液的余热对铁矿石进行还原处理，在不额外耗能的条件下将铁矿石还原得到金属铁，显著降低能耗和成本，同时可以有效地加快熔融电石液的冷却速度，提高生产效率。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用前面实施例的处理铁矿石的系统处理铁矿石的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将铁矿石和还原煤分别供给至铁矿石细磨装置和还原煤细磨装置进行细磨后，供给至混料装置进行混合，以便得到混合粉料；(2)将混合粉料、水和粘结剂供给至造球装置进行混合造球，以便得到含碳球团；(3)将含碳球团供给至干燥装置进行干燥处理，以便得到干燥含碳球团；(4)将干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层；(5)将熔融电石液倒入电石锅内，以便利用熔融电石液的余热对干燥含碳球团进行还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料；以及(6)将混合物料供给至分离装置进行分离，以便分别得到金属化球团和电石。

下面对根据本发明实施例的处理铁矿石的方法进行详细描述，参考图2和图3，该方法包括：

s100：细磨、混料

该步骤中，将铁矿石和还原煤分别供给至铁矿石细磨装置和还原煤磨细装置进行细磨后，供给至混料装置进行混合，以便得到混合粉料。

根据本发明的实施例，铁矿石的种类并不受特别限制。根据本发明的具体实施例，铁矿石可以为铁精矿、钒钛磁铁矿、红土镍矿、磁铁矿和赤铁矿的中至少一种。发明人在实验中发现，本发明的处理铁矿石的系统不仅可以用于处理铁精矿，还可以用于处理钒钛磁铁矿、红土镍矿、磁铁矿和赤铁矿等常见的含铁矿石，具有广泛的适用性，特别适用于工业化推广。

根据本发明的实施例，细磨得到的铁矿石粉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，铁矿石粉的平均粒径可以为75μm～1mm。发明人发现，如果铁矿石粉的粒径过大将无法还原煤混合均匀，从而影响后续还原反应，导致金属化球团的金属化率降低，如果将铁矿石细磨至过低的粒径，则会使成本增加，而将铁矿石细磨至平均粒径为75μm～1mm，可以在较低的成本下有效使铁矿石粉和还原煤均匀混合。

根据本发明的实施例，还原煤的种类并不受特别限制，只要能够有效地与铁矿石发生还原反应即可，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的实施例，细磨得到的还原煤粉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，还原煤粉的平均粒径可以为75μm～1mm。发明人发现，如果还原煤粉的粒径过大将无法铁矿石混合均匀，从而影响后续还原反应，导致金属化球团的金属化率降低，如果将还原煤细磨至过低的粒径，则会使成本增加，而将还原煤细磨至平均粒径为75μm～1mm，可以在较低的成本下有效使还原煤粉和铁矿石均匀混合。

根据本发明的具体实施例，在混料过程中，还可以加入适量的石灰石、工业纯碱和水，工业纯碱即工业na2co3，发明人发现，通过加入工业纯碱、石灰石可降低铁矿石熔融还原所需的温度，从而降低能耗。

根据本发明的实施例，铁矿石粉与还原煤粉的配入比并不受特别限制，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，可以通过调整铁矿石粉与还原煤粉的配入比使混合得到的混合粉料中的碳氧比为1.2～2.0，由此，可以将铁矿石粉中的铁充分还原，在保证还原得到的金属化球团的金属化率的同时，避免还原煤粉的浪费。

根据本发明的具体实施例，上述混合进一步包括：采用碾轮混料机对经过细磨后得到的铁矿石粉和还原煤粉进行混合7～20min。由此，可以充分地将铁矿石粉和还原煤粉混合均匀，从而保证后续还原反应的高效进行，显著提高还原得到的金属化球团的金属化率。

s200：混合造球

该步骤中，将混合粉料、水和粘结剂供给至造球装置进行混合造球，以便得到含碳球团。

根据本发明的实施例，混合粉料、水和粘结剂的配比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的实施例，含碳球团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，含碳球团的平均粒径可以为5～40mm。由此，可以显著提高含碳球团的比表面积，从而显著提高后续还原处理的效率，并降低反应能耗。

s300：干燥处理

该步骤中，将含碳球团供给至干燥装置进行干燥处理，以便得到干燥含碳球团。具体地，根据本发明的实施例，发明人在实验中发现，如果含碳球团中含有的水分过高，在对含碳球团进行热还原处理时，大量热量会被水气化消耗，导致热量的浪费，能耗增大。在对含碳球团进行热还原处理之前，可以预先对含碳球团进行干燥处理。由此可以进一步提高后续还原处理的效率，并降低反应能耗。

根据本发明的具体实施例，经干燥处理得到的干燥含碳球团中的水分含量可以不高于2wt％。发明人发现，如果将含碳球团进一步干燥，则会使干燥处理的能耗显著增大，而将含碳球团干燥至水分含量不高于2wt％，即可满足还原反应的效率与能耗要求。

s400：铺料

该步骤中，将干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层。

根据本发明的实施例，干燥含碳球团料层的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，根据本发明的具体实施例，干燥含碳球团料层的平均厚度可以为5～60mm。发明人在实验中发现，如果干燥含碳球团料层的厚度过大，则会导致熔融电石液无法将含碳球团还原充分。

s500：还原处理

该步骤中，将熔融电石液倒入电石锅内，以便利用熔融电石液的余热对干燥含碳球团进行还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料。具体地，熔融电石液可以采用常规技术由电石炉制备得到，出炉的熔融态电石液温度高达1800～2200摄氏度，携带大量的物理热，利用熔融态电石液的余热可以有效地对含碳球团进行还原处理，且不需要额外耗能，具有显著的经济效益。

s600：分离处理

该步骤中，将混合物料供给至分离装置进行分离，以便分别得到金属化球团和电石。具体地，经过还原处理得到的金属化球团和降温后的固态电石存在明显的界限，具体地，成块的电石可以经颚式破碎机破碎，破碎后的产品经过电磁盘进行磁选，含铁矿物被磁选进入含铁矿物仓，非磁性的电石进入电石仓，分离处理操作简单，具有较高的实用性。

s700：将分离得到的物料分别利用

该步骤中，将分离得到的金属化球团通过磁选处理或熔分处理制备得到金属铁，将分离得到的电石用于制备乙炔。需要说明的是，如果通过熔分处理利用金属化球团制备金属铁，则需要在混合造球步骤中加入助熔剂。根据本发明的实施例，助熔剂的种类和配入量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

由此，根据本发明实施例的处理铁矿石的方法通过采用铁矿石细磨装置和还原煤细磨装置分别将铁矿石和还原煤进行细磨后，供给至混料装置进行混合，得到混合粉料；进而将混合粉料、水和粘结剂供给至造球装置进行混合造球，得到待进行还原处理的含碳球团；在进行还原出来前，预先将含碳球团供给至干燥装置进行干燥，以便除去其中的水分，从而提高后续还原处理的效率；进一步地，将干燥含碳球团平铺在电石锅内的底部，形成干燥含碳球团料层，将熔融电石液倒入电石锅内，以便利用熔融电石液的余热对干燥含碳球团记性还原处理，得到金属化球团和降温后电石的混合物料；进而将混合物料供给至分离装置进行分离，即可分别得到金属化球团和电石，进而利用金属化球团制备金属铁，利用电石制备乙炔。采用该方法可以有效地利用熔融电石液的余热对铁矿石进行还原处理，在不额外耗能的条件下将铁矿石还原得到金属铁，显著降低能耗和成本，同时可以有效地加快熔融电石液的冷却速度，提高生产效率。

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。

实施例1

参考图4，按照下列步骤处理铁矿石：

(1)将％tfe＝65的铁精矿和还原煤进行细磨处理，要求二者平均粒径均不高于75μm；将石灰石以及工业纯碱细磨至平均粒径为150μm；

(2)将铁精矿粉、还原煤粉、石灰石以及工业纯碱按一定比例用混料机进行充分混合，碳氧比为1.2，干混时间8min，然后配加一定比例的水进行湿混，湿混时间10min，以便得到混合粉料；

(3)运用对辊压球机对混合料进行成型处理，压球机压力为8mpa，得到的含碳球团尺寸为32×20×18mm；

(4)运用链篦式烘干机对含碳球团进行烘干处理，烘干机温度为200～230℃，确保其干燥含碳球团中水分含量低于2wt％；

(5)将烘干后的干燥含碳球团均匀地平铺在电石锅的底部，料层厚度为18mm；

(6)熔融电石液经电炉流入电石锅中，电石液进入静置冷却工序；

(7)待电石冷却后，将固态电石从电石锅中取出，电石与金属化球团分离，电石收集并应用到后期的电石制取乙炔的工艺中，金属化球团收集后测定其金属化率为96％。

实施例2

参考图4，按照下列步骤处理铁矿石：

(1)将％tfe＝60的铁精矿和还原煤、石灰石和工业纯碱分别进行细磨处理，要求各组分平均粒径均为150μm；

(2)将铁精矿粉、还原煤粉、石灰石以及工业纯碱按一定比例用混料机进行充分混合，碳氧比为1.5，干混时间8min，然后配加一定比例的水进行湿混，湿混时间10min，以便得到混合粉料；

(3)运用对辊压球机对混合料进行成型处理，压球机压力为8mpa，得到的含碳球团尺寸为32×20×18mm；

(4)运用链篦式烘干机对含碳球团进行烘干处理，烘干温度100～250℃，确保其干燥含碳球团中水分含量低于2wt％；

(5)将烘干后的干燥含碳球团均匀地平铺在电石锅的底部，料层厚度为30mm；

(6)熔融电石液经电炉流入电石锅中，电石液进入静置冷却工序；

(7)待电石冷却后，将固态电石从电石锅中取出，电石与金属化球团分离，电石收集并应用到后期的电石制取乙炔的工艺中，金属化球团收集后测定其金属化率为94％。

实施例3

参考图4，按照下列步骤处理铁矿石：

(1)将％tfe＝56的铁精矿和还原煤、石灰石和工业纯碱分别进行细磨处理，要求各组分平均粒径均为75μm；

(2)将铁精矿粉、还原煤粉、石灰石以及工业纯碱按一定比例用混料机进行充分混合，碳氧比为2.0，干混时间8min，然后配加一定比例的水进行湿混，湿混时间10min，以便得到混合粉料；

(3)运用对辊压球机对混合料进行成型处理，压球机压力为8mpa，得到的含碳球团尺寸为32×20×18mm；

(4)运用链篦式烘干机对含碳球团进行烘干处理，烘干温度100～250℃，确保其干燥含碳球团中水分含量低于2wt％；

(5)将烘干后的干燥含碳球团均匀地平铺在电石锅的底部，料层厚度为30mm；

(6)熔融电石液经电炉流入电石锅中，电石液进入静置冷却工序；

(7)待电石冷却后，将固态电石从电石锅中取出，电石与金属化球团分离，电石收集并应用到后期的电石制取乙炔的工艺中，金属化球团收集后测定其金属化率为90％。

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。

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。