一种高效尾矿烘干粉碎装置的制作方法

本实用新型涉及工业污泥资源化领域，尤其涉及一种高效尾矿烘干粉碎装置。

背景技术：

有色金属是重要的基础原材料，广泛的应用于国民经济各行业。我国有色金属矿产资源的特点是小矿多、贫矿、共生矿多，采选过程中产生大量的固体废物——尾矿。据统计，矿山每开采1t的矿石，就会产生0.42t废石，0.52t尾矿，0.04t冶炼废渣，我国矿山排放的尾矿堆存量已达50余亿吨占用了大量土地，并且每年以2～3亿吨的速度增长。在有色金属工业快速发展的同时，面临的问题也相当突出，尤其是有色金属矿山资源枯竭及有色金属矿山开采过程环境污染的控制，是有色金属产业可持续发展面临的两个重要课题。

据研究表明，尾矿中含有多种有价金属元素，具有一定的回收利用价值，且其综合回收利用可有效的缓解金属矿山资源枯竭的现状，实现矿山资源的可持续利用。另一方面，通过尾矿资源的综合回收利用，可减少矿山固体废弃物排放量，从而有效的控制矿山环境污染问题。目前缺乏对尾矿环保治理与资源综合利用理论、技术与设备的系统研究，造成了严重的环境污染与资源浪费。因此开展尾矿环保治理与资源综合利用的研究，对矿山的可持续发展具有重要的实际意义。

尾矿的烘干及粉碎是铅锌尾矿资源回收的必要处理工艺。尾矿经脱水后仍含有15％～30％的水分，由于尾矿粒度较小，比重较低，采用常规的烘干工艺处理后，常出现烘干二次成团，即烘干后的尾矿形成块状、球状等较大粒径的固体，需进一步的破碎处理。目前常用的矿物破碎方式包括有颚式破碎、对辊破碎、刀片式破碎等方式，这些干式破碎方式可有效的分解成团矿物。但由于尾矿球团是属于烘干过程中的结团，采用颚式破碎、对辊破碎、刀片式破碎等常规破碎方式时，破碎粉尘极大，造成工作环境差、空气污染严重等问题。且由于破碎能耗较高，加上破碎收尘能耗，将极大的增加尾矿前处理能耗成本，从而降低尾矿资源回收价值。

技术实现要素：

本实用新型在于克服现有技术的缺点于不足，提供一种高效尾矿烘干粉碎装置，其不仅能实现尾矿烘干过程中的物料粉碎，且能耗低，降低了生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种高效尾矿烘干粉碎装置，包括回转窑和拖轮组，所述回转窑由拖轮组支撑；所述回转窑由外向内依次包括外壳、加热室和回转炉体；所述回转炉体内部分为预热区、加热有效温区和研磨出料区；所述回转炉体的内壁在预热区段设有导流板，在加热有效温区前段设有扬料板；所述回转炉体的内壁在研磨出料区尾端设有环形衬板，并在该衬板所在区域内设有两根可滚动的钢棒；所述钢棒的表面设有细螺纹。

相比于现有技术，本实用新型的高效尾矿烘干粉碎装置，通过严格的能耗平衡计算对回转窑内部结构进行改进，并增设了衬板和钢棒，在烘干物料的同时对物料进行有效的粉碎，并且降低烘干烟气、烘干物料潜热带来的能量损耗问题，提高能源利用率，从而降低烘干电能消耗，降低生产成本。

进一步地，所述钢棒长为0.5～1m，直径为80mm，材质为高锰钢；所述衬板长2m，厚 8mm。衬板的设置，可以避免钢棒滚动时对回转炉体内壁造成磨损。窑体转动时，钢棒随之翻滚，从而碾压物料，粉碎因烘干而二次结团的物料。

进一步地，所述回转炉体的内壁在预热区段设有12块导流板；该12块导流板的一端焊于回转炉体内壁，且相邻两导流板之间的圆心夹角为30°；所述导流板包括导流部、折弯部和切割部，所述折弯部与导流部呈145°角焊接；所述切割部位于所述折弯部前端，切割角度为35°；所述加热有效温区前段设有三段扬料区，所述回转炉体的内壁在每段扬料区均设有4块扬料板，且相邻两扬料板之间的圆心夹角为90°；两段扬料区间相邻的两扬料板之间的圆心夹角为30°；所述扬料板的结构与所述导流板相同。

进一步地，所述回转炉体材质的为碳钢，炉体长度为12m，内径为1.2m，炉体壁厚10mm。

进一步地，所述回转炉体内的预热区长1.2m，加热有效温区长8m。在预热区内设置的导流板能够使物料分布均匀，加热有效温区前段设置的扬料板可防止堵料，且分三段设置的扬料板也可以防止扬尘过大。导流板和扬料板均设有弯折部和切割部，在回转炉体转动时，切割部可对物料进行切割粉碎，避免物料在烘干过程中的二次成团。

进一步地，所述导流板长1m，厚度为4mm；其导流部宽0.2m，其弯折部宽度为25mm；所述扬料板长1.5m。所述导流板在预热区内共设有12块，可使物料在预热区内分布均匀，便于后续加热烘干。所述扬料区共设有三段，设于加热有效温区的前4.5m范围内，每段设有 4块扬料板，使物料在加热过程中被扬料板反复扬起和抛落，提高物料与高温烟气的接触面积和时间，同时扬料板分三段设置可有效避免扬尘过大。

进一步地，所述加热室内部设有电阻丝。通过电阻丝加热，能有效降低能耗，且便于控温。

进一步地，所述加热室与回转炉体之间设有保温层，其由氧化铝砖及陶瓷纤维棉砌筑而成。保温层的设置可减少热能的损失，进一步降低能耗。

进一步地，所述加热室由高铝陶瓷纤维板拼装而成。所述回转窑的外壳用耐腐蚀钢板经折边焊接而成，优选制成长方体结构；其内依次为加热室、保温层和回转炉体。回转炉体相对加热室、保温层和外壳转动，其转动速度为大于5r/min。

进一步地，所述回转炉体由进料端向出料端倾斜，倾斜角度不大于2°。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型所述的回转窑的截面示意图

图2是本实用新型所述的回转窑内部的结构示意图

图3是本实用新型所述的回转炉体导流段的截面示意图

图4是本实用新型所述的回转炉体导流段的侧视图

图5是本实用新型所述的导流板及扬料板的截面示意图

图6是本实用新型所述的回转炉体扬料段的截面示意图

图7是本实用新型所述的回转炉体扬料段的侧视图

具体实施方式

本实用新型的一种高效尾矿烘干粉碎装置，包括回转窑和拖轮组，所述拖轮组设于回转窑下方，用以支撑回转窑。请同时参阅图1和图2，其中，图1是本实用新型所述的回转窑的截面示意图，图2是本实用新型所述的回转窑内部的结构示意图。所述回转窑由外向内依次包括外壳400、加热室500、保温层700和回转炉体600。所述回转炉体600可相对外壳400 转动。

具体地，所述回转炉体600内部区域分为预热区610、加热有效温区620和研磨出料区 630；所述回转炉体的内壁在预热区610段设有导流板，在加热有效温区620前段设有扬料板；在研磨出料区630尾端设有环形衬板631，并在该衬板631所在区域内设有两根可滚动的钢棒632；所述钢棒632的表面设有细螺纹。当回转炉体600转动时，钢棒632相对回转炉体 600滚动，从而碾压物料，将烘干过程中二次成团的物料粉碎。优选地，物料烘干及粉碎停留时间共60min，其中，在研磨出料区630停留时间约10min，烘干温度为160℃。

请同时参阅图3～7，其中图3是本实用新型所述的回转炉体导流段的截面示意图，图4 是本实用新型所述的回转炉体导流段的侧视图，图5是本实用新型所述的导流板及扬料板的截面示意图，图6是本实用新型所述的回转炉体扬料段的截面示意图，图7是本实用新型所述的回转炉体扬料段的侧视图。回转炉体600内部区域分为预热区610和加热有效温区620，其中，在预热区610段，回转炉体600的内壁设有12块导流板611，该12块导流板611的一端焊于回转炉体600内壁，且相邻两导流板611之间的圆心夹角为30°。在加热有效温区620的前段，共设有三段扬料区6201、6202和6203，每段扬料区中，回转炉体600的内壁设有4块扬料板621，且相邻两扬料板621之间的圆心夹角为90°。两段扬料区间相邻的两扬料板621之间的圆心夹角为30°；如图6和图7中所示，扬料区6201中的四块扬料板②⑤⑧相邻两块之间的圆心夹角为90°，而扬料区6201中的扬料板②与扬料区6202中的扬料板①之间的圆心夹角为30°。

具体地，所述导流板611的结构与所述扬料板621的结构相同。以导流板611为例，如图6所示，导流板611包括导流部6111、折弯部6112和切割部6113，所述折弯部6112与导流部6111呈145°角焊接；所述切割部6113位于所述折弯部6112前端，切割角度为35°。将导流板和扬料板设置成这种结构，可以有效将物料进行切割，避免烘干过程中的二次成团。

进一步地，所述回转炉体600材质的为碳钢，炉体长度为12m，内径为1.2mm，炉体壁厚10mm。所述回转炉体600内的预热区610长1.2m，加热有效温区620长8m。所述导流板 611长1m，厚度为4mm；其导流部宽200mm，其弯折部宽度为25mm；所述扬料板621长 1.5m，其厚度、宽度与导流板611相同。所述衬板631长2m，厚8mm，所述钢棒632长为 0.5～1m，直径为80mm，材质为高锰钢。所述加热室500内部设有电阻丝，其最高加热温度为300℃，常用温度为160℃。

优选地，所述外壳400为正方体结构，其用耐腐蚀钢板经折边焊接而成。加热室500采用高铝陶瓷纤维板拼装而成，保温层700采用氧化铝砖及陶瓷纤维棉砌筑而成。所述回转炉体600由进料端向出料端倾斜，倾斜角度不大于2°。所述拖轮组设有三组，分别设于进料端1m处、出料端2m处以及出料端0.5m处。

以下结合两个具体实施例阐述本实用新型所述的高效尾矿烘干粉碎装置对不同尾矿物料的烘干粉碎效果。

实施例1铅锌矿尾矿烘干粉碎处理

以某铅锌矿尾矿进行烘干、粉碎试验研究，回转炉体烘干温度设置为300℃，分三段加热控温，加热额定功率为120kw。进料含水率为16.52％，进料速率为375kg/h，稳定运行12h 后，出料含水率为1.12％，运行能耗为144kw·h/t(干重)，运行能耗为理论能耗的1.1倍。请参阅表1，其为改进前后的回转窑出料粒径对比分析表。

表1烘干物料粒径对比分析表

由表1可以看出，经改进后的回转窑烘干处理后，粒径大于2.36mm的物料仅占总物料的0.32％，且粒径小于0.5mm的物料占总物料的82.2％，说明本实用新型所述的高效尾矿烘干粉碎装置对铅锌尾矿物料的粉碎效果良好。而未改进的回转窑烘干出料中，粒径大于1mm 的物料占总物料的44.51％，较改进后物料粒径明显变大。因此，本实用新型所述的改进后的高效尾矿烘干粉碎装置可用于铅锌矿尾矿的烘干、粉碎处理。

实施例2铜硫矿尾矿烘干粉碎处理

以某铜硫矿尾矿进行试验研究，铜硫尾矿烘干进料含水率为14.11％，出料含水率为 0.18％，烘干能耗为113.52kw·h(干重)。请参阅表2，其为改进前后的回转窑出料粒径对比分析表。

表2烘干物料粒径分布

由表2可以看出，未经改进的回转窑烘干出料粒径大于1mm占47.67％，而经改进后的回转窑烘干处理后，粒径大于1mm物料仅占6.93％，且粒径小于2.36mm的占总物料的 99.44％。可见，本实用新型所述的改进后的高效尾矿烘干粉碎装置适用于铜硫尾矿的烘干粉碎处理。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。