再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺及其制造设备的制作方法

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺及其制造设备。

背景技术：

矿产资源在开采后需要对其进行选矿，目前采用的选矿方法有磁选法、电选法、重选法、浮选法等。重介质选矿以密度大于水的介质作为分选介质的选矿方法，此类选矿方法中需要使用大量的选矿介质，在选矿介质中主要以硅铁粉作为加重质。

在硅铁粉制备领域，现有的生产技术制备的硅铁粉末密度较大，磁性率较低导致在选矿时选矿效率不高；而且常规技术手段生产的硅铁粉为粉状结构，选矿时易漂浮在水介质上，造成硅铁粉的大量流失。硅铁粉的生产设备中雾化炉由于未被雾化降温的液体温度较高易粘接在雾化炉内壁、筛分过程中已干燥粉末易粘接在振动筛内壁。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明设计了再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺及其制造设备，充分利用废旧资源、粉末为空心球体密度低、铁量高，磁性率高，提高了选矿效率；生产设备的生产成品率高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺及其制造设备，包括原材料预处理、冶炼、水雾化、干燥和筛分，

1）原材料预处理：将废钢进行分切、除锈处理、硅铁粉碎至5-10cm、将聚渣剂包括以重量份数计算的硼泥35份、锂辉石30份和石灰石30份混合并烘干备用；

2）冶炼，原材料以重量份数计的废钢600-1000份、硅铁150-300份和聚渣剂40-60份投入电炉中冶炼，其中电炉的冶炼温度为1400-1600℃；

3）水雾化，冶炼后溶液进入真空水雾化系统进行粉末制备，所述真空水雾化系统中喷水水压为200-800mpa，喷水孔口直径为0.4-0.55mm，雾化角度为40-45°；水雾化系统出料口端部设有过滤装置，以将粉末与雾化水进行初步分离。

4）干燥，雾化后得到的硅铁粉末进入烘干炉中烘干，烘干炉温度为300-500℃；

5）筛分，烘干后硅铁粉末进入多层振动筛中，每层振动筛均对应设有出料口以获取不同直径的粉末。

作为本发明再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺及其制造设备的进一步改进：由所述步骤1）-步骤5）得到的硅铁粉末化学成分按重量百分数比组成如下：si：14-16%，fe：79-84%，mn：0.2-0.8%，c：0.1-0.6%，s：0.0.1-0.02%，p：0.01-0.03%。

再生铝、钻石浮选用硅铁粉的制造设备，所述步骤3）中真空雾化系统包括雾化炉、真空感应炉、喷水设备和设置在雾化炉下端的出料设备，所述雾化炉内部设有加热装置；所述喷水装置包括水箱、连接在水箱的第一高压喷嘴和第二高压喷嘴，所述第一高压喷嘴一端伸入雾化炉内部，第一高压喷嘴喷射角度为20-30°，第二高压喷嘴延雾化炉内侧壁设置，第二高压喷嘴喷雾角度范围为90-180°；出料设备包括滤网和废水收集槽，以将雾化后制备的粉末进行初步脱水。

作为本发明再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺及其制造设备的进一步改进：所述第一高压喷嘴与第二高压喷嘴在雾化炉内侧壁上交错设置。

再生铝、钻石浮选用硅铁粉的制造设备，所述步骤5）中多层振动筛的壳体夹层内设有固定网格，每个所述固定网格内均设有通过弹簧连接在固定网格内侧面的振动球。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺中，生产原料利用硅铁和除锈过的废旧钢材，不仅对废旧物进行回收利用和再生产，而且使产品的含铁量和磁性率提高，以增加产品在选矿时的筛选效率。

第二，本发明再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺中，本工艺生产设备中增设真空感应炉，生产出的硅铁粉为空心结构，与现有产品相比密度较小，不易沉降易于在选矿结束后的再回收。

第三，本发明再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺中的生产设备，真空雾化系统的雾化喷头具有多组，实现对溶液的全范围覆盖，不仅使获得的产品为球状，防止硅铁粉在选矿时不易漂浮在水面上造成浪费，而且第二高压喷嘴延雾化炉内壁设置，防止高温液体粘附在雾化炉内壁。

第四，本发明再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产设备，真空雾化系统下端设有过滤网和废水收集槽，对粉末进行初步脱水，以减少后续烘干工序，废水收集槽对过滤下的水进行收集并输送至后续过滤装置以对过滤水进行回收利用。

第五，本发明再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产设备，多层振动筛的外壳夹层内设有振动球，振动球可随振动筛体的振动振击振动筛内壁，防止干燥后粉末粘附在多层振动筛内壁；多层振动筛具有多个与筛网对应的出料口，方便对成品粉末进行分类收集。

附图说明

图1是本发明中真空雾化系统的部分结构示意图；

图2是本发明中多层振动筛内固定网格的结构示意图；

图中标记：1、雾化炉，2、真空感应炉，201、第一高压喷嘴，202、第二高压喷嘴，3、出料设备，4、固定网格，401、振动球。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式。

本发明的再生铝、钻石浮选用硅铁粉的生产工艺及其制造设备，其中矿石分选用硅铁粉生产工艺，包括原材料预处理、冶炼、水雾化、干燥和筛分，

1）原材料预处理：将废钢进行分切、除锈处理、硅铁粉碎至5-10cm、将聚渣剂包括以重量份数计算的硼泥35份、锂辉石30份和石灰石30份混合并烘干备用；

2）冶炼，原材料以重量份数计的废钢600-1000份、硅铁150-300份和聚渣剂40-60份投入电炉中冶炼，其中电炉的冶炼温度为1400-1600℃；

3）水雾化，冶炼后溶液进入真空水雾化系统进行粉末制备，所述真空水雾化系统中喷水水压为200-800mpa，喷水孔口直径为0.4-0.55mm，雾化角度为40-45°；水雾化系统出料口端部设有过滤装置，以将粉末与雾化水进行初步分离。

4）干燥，雾化后得到的硅铁粉末进入烘干炉中烘干，烘干炉温度为300-500℃；

5）筛分，烘干后硅铁粉末进入多层振动筛中，每层振动筛均对应设有出料口以获取不同直径的粉末。

如图1所示，再生铝、钻石浮选用硅铁粉的制造设备中，真空雾化系统包括雾化炉1、真空感应炉2、喷水设备和设置在雾化炉下端的出料设备3，所述雾化炉1内部设有加热装置；所述喷水装置包括水箱、连接在水箱的第一高压喷嘴201和第二高压喷嘴202，所述第一高压喷嘴201和第二高压喷嘴202均具有两组，每组第一高压喷嘴201和第二高压喷嘴202均具有4个，且在雾化炉1内壁的同一圆周上均匀设置，所述两组第一高压喷嘴201和第二高压喷嘴202在雾化炉1内壁上的上下交错设置。所述第一高压喷嘴201一端伸入雾化炉1内部，第一高压喷嘴喷201与水平方向夹角角度为40-45°，第二高压喷嘴202）延雾化炉1内侧壁设置，第二高压喷嘴202喷雾角度范围为90-180°；出料设备3包括滤网和废水收集槽，以将雾化后制备的粉末进行初步脱水。

本产品的生产制造设备中，真空雾化系统包括雾化炉1、真空感应炉2、喷水设备和设置在雾化炉下端的出料设备3，所述雾化炉1内部设有加热装置；所述喷水装置包括水箱、连接在水箱的第一高压喷嘴201和第二高压喷嘴202，所述第一高压喷嘴201一端伸入雾化炉1内部，第一高压喷嘴喷201角度为40°，第二高压喷嘴202延雾化炉1内侧壁设置，第二高压喷嘴202喷雾角度范围为150°，第二高压喷嘴202的设置不仅实现对高温溶液的全角度覆盖，使熔融液经雾化后呈类球状，熔融液在雾化冷却时，由于粉体芯部与粉体表面温度存在温差，在真空作用下粉体呈中空结构；出料设备3包括滤网和废水收集槽，以将雾化后制备的粉末进行初步脱水，过滤下的废水经废水收集槽收集并引至回收装置内进行过滤回收。

如图2所示，步骤5）中多层振动筛包括壳体和振动筛网，振动筛网具有多层，振动筛出料端处对应于每层振动筛网均设有出料口，振动筛网壳体的夹层内设有固定网格4，每个所述固定网格内均设有通过弹簧连接在固定网格内侧面的振动球401，在对硅铁粉末进行筛滤时，振动球401在壳体夹层内振动，防止硅铁粉末粘附在振动筛内壁。

实施例1：100目硅铁粉生产时生产工艺与制造设备

1）原材料预处理：将废钢进行除锈处理、硅铁粉碎至7cm、将聚渣剂包括以重量份数计算的硼泥35份、锂辉石30份和石灰石30份混合并烘干备用；

2）冶炼，原材料以重量份数计的废钢800份、硅铁200份和聚渣剂50份投入电炉中冶炼，其中电炉的冶炼温度为1500℃；

3）水雾化，冶炼后溶液进入真空水雾化系统进行粉末制备，所述真空水雾化系统中喷水水压为300mpa，喷水孔口直径为0.4mm，第一雾化高压喷嘴相较于水平方向的倾斜角度为30°；水雾化系统出料口端部设有过滤装置，以将粉末与雾化水进行初步分离。

4）干燥，雾化后得到的硅铁粉末进入烘干炉中烘干，烘干炉温度为300℃；

由上述步骤1）-步骤5）得到的硅铁粉末化学成分按重量百分数比组成如下：si：14-16%，fe：79-84%，mn：0.2-0.8%，c：0.1-0.6%，s：0.0.1-0.02%，p：0.01-0.03%。

本产品的生产制造设备中，真空雾化系统包括雾化炉1、真空感应炉2、喷水设备和设置在雾化炉下端的出料设备3，所述雾化炉1内部设有加热装置；所述喷水装置包括水箱、连接在水箱的第一高压喷嘴201和第二高压喷嘴202，所述第一高压喷嘴201一端伸入雾化炉1内部，第一高压喷嘴喷201角度为45°，第二高压喷嘴202延雾化炉1内侧壁设置，第二高压喷嘴202在在圆周方向上的喷雾角度范围为150°，第二高压喷嘴202的设置不仅实现对高温溶液的全角度覆盖，使熔融液经雾化后呈类球状；出料设备3包括滤网和废水收集槽，以将雾化后制备的粉末进行初步脱水，过滤下的废水经废水收集槽收集并引至回收装置内进行过滤回收。

步骤5）中多层振动筛包括壳体和振动筛网，振动筛网具有多层，振动筛出料端处对应于每层振动筛网均设有出料口，振动筛网壳体的夹层内设有固定网格4，每个所述固定网格4内均设有通过弹簧连接在固定网格4内侧面的振动球401，在对硅铁粉末进行筛滤时，振动球401）在壳体夹层内振动，防止硅铁粉末粘附在振动筛内壁。

实施例2：200目硅铁粉生产时生产工艺与制造设备

1）原材料预处理：将废钢进行除锈处理、硅铁粉碎至7cm、将聚渣剂包括以重量份数计算的硼泥35份、锂辉石30份和石灰石30份混合并烘干备用；

2）冶炼，原材料以重量份数计的废钢750份、硅铁250份和聚渣剂60份投入电炉中冶炼，其中电炉的冶炼温度为1500℃；

3）水雾化，冶炼后溶液进入真空水雾化系统进行粉末制备，所述真空水雾化系统中喷水水压为600mpa，喷水孔口直径为0.4mm，第一雾化高压喷嘴相较于水平方向的倾斜角度为40°；水雾化系统出料口端部设有过滤装置，以将粉末与雾化水进行初步分离。

4）干燥，雾化后得到的硅铁粉末进入烘干炉中烘干，烘干炉温度为450℃；

由上述步骤1）-步骤5）得到的硅铁粉末化学成分按重量百分数比组成如下：si：14-16%，fe：79-84%，mn：0.2-0.8%，c：0.1-0.6%，s：0.0.1-0.02%，p：0.01-0.03%。

本产品的生产制造设备中，真空雾化系统包括雾化炉1、真空感应炉2、喷水设备和设置在雾化炉下端的出料设备3，所述雾化炉1内部设有加热装置；所述喷水装置包括水箱、连接在水箱的第一高压喷嘴201和第二高压喷嘴202，所述第一高压喷嘴201一端伸入雾化炉1内部，第一高压喷嘴喷201与水平方方向夹角角度为40°，第二高压喷嘴202延雾化炉1内侧壁设置，第二高压喷嘴202喷雾角度范围为150°，第二高压喷嘴202的设置不仅实现对高温溶液的全角度覆盖，使熔融液经雾化后呈类球状；出料设备3包括滤网和废水收集槽，以将雾化后制备的粉末进行初步脱水，过滤下的废水经废水收集槽收集并引至回收装置内进行过滤回收。

步骤5）中多层振动筛包括壳体和振动筛网，振动筛网具有多层，振动筛出料端处对应于每层振动筛网均设有出料口，振动筛网壳体的夹层内设有固定网格4，每个所述固定网格4内均设有通过弹簧连接在固定网格4内侧面的振动球401，在对硅铁粉末进行筛滤时，振动球401在壳体夹层内振动，防止硅铁粉末粘附在振动筛内壁。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。