红土镍矿浸出渣生产金属化球团的方法
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红土镍矿浸出渣生产金属化球团的方法
来源:浙江华友钴业股份有限公司
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简介: 本发明提出了一种红土镍矿浸出渣生产金属化球团的方法,具体地,本发明提出了一种处理红土矿浸出尾渣的方法,其包括以下步骤:S1:将含水量为10%‑20%的红土矿浸出尾渣、还原剂1和熔剂进行预处理,得到预热球团;S2:将所述预热球团进行焙烧脱硫处理,得到脱硫球团;S3:将所述脱硫球团、还原剂2进行还原处理,得到金属化球团和荒煤气,所述荒煤气用作步骤S1和步骤S2中燃料。该方法可实现红土矿浸出尾渣的无害化和资源化利用,回收了铁和硫。
权利要求

1.一种处理红土矿浸出尾渣的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将含水量为10%-20%的红土矿浸出尾渣、还原剂1和熔剂进行预处理,得到预热球团;

S2:将所述预热球团进行焙烧脱硫处理,得到脱硫球团;

S3:将所述脱硫球团、还原剂2进行还原处理,得到金属化球团和荒煤气,所述荒煤气用作步骤S1和步骤S2中燃料。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含水量为10%-20%红土矿浸出尾渣是通过原始红土矿浸出尾渣进行第一干燥处理获得的;

任选地,所述第一干燥处理是在顺流回转窑中进行的;

任选地,所述第一干燥处理的热风温度小于等于700℃;

任选地,所述第一干燥处理的尾气温度105℃-120℃;

任选地,所述第一干燥处理的燃料为所述荒煤气;

任选地,所述预处理是通过将所述含水量为10%-20%的尾渣、还原剂1和熔剂进行制粒处理、第二干燥处理以及预热处理进行的;

任选地,所述含水量为10%-20%的红土矿浸出尾渣的粒度为1mm以下;

任选地,所述制粒处理后得到含水量20%-30%湿球团;

任选地,所述湿球团的粒度为6mm-25mm;

任选地,所述制粒处理是在圆筒制粒机、圆盘制粒机或对辊压球机中进行的;

任选地,所述预热处理是在预热风的温度500℃-900℃的条件下进行的;

任选地,所述预热处理的时间为5min-10min;

任选地,所述预热处理是在链篦机或隧道窑中进行的;

任选地,所述预热处理的燃料为所述荒煤气;

任选地,所述预热球团的温度为300℃-700℃;

任选地,所述预热球团的强度大于等于30N。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述焙烧脱硫处理是在温度为1000℃-1250℃的条件下进行的燃烧处理;

任选地,所述焙烧脱硫处理是在逆流回转窑里进行的;

任选地,所述预热球团是从所述回转窑的窑尾加入到回转窑内;

任选地,所述焙烧脱硫处理的燃料为所述荒煤气;

任选地,所述荒煤气含有CO;

任选地,所述荒煤气通过助燃风经喷嘴燃烧后产生高温火焰从窑头喷入到回转窑;

任选地,所述喷嘴的氧过剩系数为1.05-1.1;

任选地,所述焙烧脱硫处理进一步包括第二次燃烧处理;

任选地,所述第二次燃烧处理是在烟气温度大于等于800℃的条件下进行的;

任选地,所述第二次燃烧处理后烟气的含氧量为3%-5%;

任选地,所述第二次燃烧处理后烟气的温度大于等于900℃;

任选地,所述第二次燃烧处理后的烟气采用空气-烟气换热器降温至200℃-300℃;

任选地,所述第二次燃烧处理后的烟气进行除尘处理;

任选地,所述除尘处理是通过布袋收尘器或电收尘器进行的;

任选地,所述除尘处理后的烟气进一步进行制酸处理,以便得到硫酸;

任选地,所述焙烧脱硫处理烟气换热过程还进一步产生热空气;

任选地,所述热空气用于预热处理。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述脱硫球团中残硫的含量小于等于0.2%;

任选地,所述脱硫球团的强度大于等于300N;

任选地,所述脱硫球团的AC转鼓系数≥95%;

任选地,所述焙烧脱硫处理的时间为30min-60min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述还原处理是在温度为1100℃-1300℃的条件下进行的;

所述还原处理是在温度为1200℃-1300℃的条件下进行的;

任选地,所述还原处理是在回转窑或转底炉进行的;

任选地,所述还原处理是在富氧空气进行的;

任选地,所述富氧空气的富氧浓度小于等于65%;

任选地,所述富氧空气的温度小于等于1200℃;

任选地,所述还原处理的时间为1h-2h。

6.一种处理红土矿浸出尾渣的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:通过将原始红土矿浸出尾渣进行第一干燥处理至含水量为10%-20%,加入还原剂1、熔剂,进行制粒处理得到含水量为20%-30%的湿球团,将所述湿球团进行第二干燥处理、预热处理,得到温度为300℃-700℃的预热球团;

S2:将所述预热球团在1000℃-1250℃的温度下进行焙烧脱硫处理,得到脱硫球团,其中焙烧燃料为S3步骤中获得的荒煤气,焙烧烟气经二次燃烧、空气-烟气换热、除尘后送往制酸,换热得到的热空气用于S1步骤的第一干燥处理、第二干燥处理和预热处理;

S3:将所述脱硫球团、还原剂2加入到还原炉中,同时均匀通入高温富氧空气,所述高温是在温度为1100℃-1300℃的条件,其中的铁氧化物被还原成金属铁,得到金属化球团,和荒煤气,所述荒煤气用于所述第一干燥处理、所述第二干燥处理、所述预热处理以及所述焙烧脱硫处理的燃料。

7.根据权利要求2-6任一项所述的方法,其特征在于,所述原始红土矿浸出尾渣的含水量为30%-45%;

任选地,所述原始红土矿浸出尾渣的Ca元素含量小于等于8%,Fe元素含量为25%-50%,S元素含量为3%-10%。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述还原剂1为煤、半焦或碎焦;

任选地,所述还原剂1与所述红土矿浸出尾渣的质量比为3%-8%;

任选地,所述还原剂1的粒度小于等于1mm;

任选地,所述熔剂的粒度小于等于1mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述还原剂2为无烟煤、半焦或碎焦;

任选地,所述还原剂2与所述脱硫球团的质量比为15%-20%;

任选地,所述还原剂2的粒度10mm-25mm。

10.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述金属化球团的金属化率大于等于80%。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及固废利用技术领域,尤其涉及一种红土矿浸出渣生产金属化球团的方法。

背景技术

[0002]镍具有机械强度高、延展性好、难熔耐高温、化学稳定性高等特征,被广泛应用于不锈钢、新能源等领域,已成为当前社会中不可或缺的金属。近年来,随着技术的进步,采用加压硫酸浸出工艺处理高铁低镁的红土镍矿回收Ni、Co备受关注,其产能逐年上升。红土矿湿法浸出最大的瓶颈就是其尾渣量大,且尾渣具有极高的环境安全隐患。

[0003]尾渣中铁主要以赤铁矿形式存在,由于其含水高、品位低、S含量高,无法直接外售给钢铁厂作为炼铁原料,目前没有综合回收利用的工业实例,基本上采用堆存的方式进行处理。另外,浸出渣中S总量占湿法浸出消耗硫的50%以上,回收浸出渣中S,可以大幅度降低湿法浸出工艺对硫磺的依赖。

[0004]因此,开发尾渣的无害化处理和资源化利用技术意义极为重大。

发明内容

[0005]本发明提出了采用“焙烧脱硫+直接还原”的方法处理红土镍矿浸出尾渣生产金属化球团,不仅可以解决其环保隐患,而且综合回收其中的铁、S等有价元素,产生可观的经济效益。

[0006]在本发明的第一方面,本发明提出了一种处理红土矿浸出尾渣的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括以下步骤:

[0007]S1:将原始红土矿浸出尾渣处理成含水量为10%-20%的红土矿浸出尾渣,再将含水量为10%-20%的红土矿浸出尾渣、还原剂1和熔剂进行预处理,得到预热球团;

[0008]S2:将所述预热球团进行焙烧脱硫处理,得到脱硫球团;

[0009]S3:将所述脱硫球团、还原剂2进行还原处理,得到金属化球团和荒煤气,所述荒煤气用作步骤S1和步骤S2中燃料。

[0010]根据本发明实施例的方法不仅可以解决处理红土矿浸出尾渣过程的存在的环保隐患问题,而且综合回收其中的铁、S等有价元素,产生可观的经济效益,且操作简单方法,绿色环保。

[0011]根据本发明的实施例,上述方法还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一:

[0012]根据本发明的实施例,所述含水量为10%-20%红土矿浸出尾渣是通过原始红土矿浸出尾渣进行第一干燥处理获得的。发明人发现,含水在此范围内的尾渣既不扬尘,也不粘接,能正常配料和输送。

[0013]根据本发明的实施例,所述第一干燥处理是在顺流回转窑中进行的。

[0014]根据本发明的实施例,所述第一干燥处理的热风温度小于等于700℃。

[0015]根据本发明的实施例,所述第一干燥处理的尾气温度105℃-120℃。

[0016]根据本发明的实施例,所述第一干燥处理的燃料为所述荒煤气。

[0017]根据本发明的实施例,所述预处理是通过将所述含水量为10%-20%的尾渣、还原剂1和熔剂进行制粒处理、第二干燥处理以及预热处理进行的。

[0018]根据本发明的实施例,所述含水量为10%-20%的红土矿浸出尾渣的粒度为1mm以下。发明人发现,如果粒度过大,会影响后续脱硫效果。

[0019]根据本发明的实施例,所述制粒处理后得到含水量20%-30%湿球团。发明人发现,含水量如果不在该范围内,无法获得符合要求的金属化球团。

[0020]根据本发明的实施例,所述湿球团的粒度为6mm-25mm。发明人发现,粒度太小预热阻力损失大,能耗高;粒度太大预热时间长,效果差。

[0021]根据本发明的实施例,所述制粒处理是在圆筒制粒机、圆盘制粒机或对辊压球机中进行的。

[0022]根据本发明的实施例,所述预热处理是在预热风的温度500℃-900℃的条件下进行的。

[0023]根据本发明的实施例,所述预热处理的时间为5min-10min;

[0024]根据本发明的实施例,所述预热处理是在链篦机或隧道窑中进行的。

[0025]根据本发明的实施例,所述预热处理的燃料为所述荒煤气。

[0026]根据本发明的实施例,所述预热球团的温度为300℃-700℃。发明人发现,该温度范围内脱水效率高且不脱硫,如果温度太低则脱水慢,设备大;温度高则会脱硫。

[0027]根据本发明的实施例,所述预热球团的强度大于等于30N。发明人发现,强度过低,进入回转窑过程中就会破碎,破碎后一方面影响脱硫,另一方面破损率太高在回转窑脱硫过程中会造成粘接。

[0028]根据本发明的实施例,所述焙烧脱硫处理是在温度为1000℃-1250℃的条件下进行的燃烧处理。发明人发现,温度过低脱硫不彻底,温度过高则球团会粘接。

[0029]根据本发明的实施例,所述焙烧脱硫处理是在逆流回转窑里进行的。

[0030]根据本发明的实施例,所述预热球团是从所述回转窑的窑尾加入到回转窑内。

[0031]根据本发明的实施例,所述焙烧脱硫处理的燃料为所述荒煤气。

[0032]根据本发明的实施例,所述荒煤气含有CO。

[0033]根据本发明的实施例,所述荒煤气通过助燃风经喷嘴燃烧后产生高温火焰从窑头喷入到回转窑。

[0034]根据本发明的实施例,所述喷嘴的氧过剩系数为1.05-1.1。发明人发现,氧过剩系数过低、过高都会影响脱硫处理的效果。

[0035]根据本发明的实施例,所述焙烧脱硫处理进一步包括第二次燃烧处理。

[0036]根据本发明的实施例,所述第二次燃烧处理是在烟气温度大于等于800℃的条件下进行的。

[0037]根据本发明的实施例,所述第二次燃烧处理后烟气的含氧量为3%-5%。

[0038]根据本发明的实施例,所述第二次燃烧处理后烟气的温度大于等于900℃。

[0039]根据本发明的实施例,所述第二次燃烧处理后的烟气采用空气-烟气换热器降温至200℃-300℃。

[0040]根据本发明的实施例,所述第二次燃烧处理后的烟气进行除尘处理。

[0041]根据本发明的实施例,所述除尘处理是通过布袋收尘器或电收尘器进行的。

[0042]根据本发明的实施例,所述除尘处理后的烟气进一步进行制酸处理,以便得到硫酸。根据本发明的实施例,得到的硫酸可回用于湿法浸出系统。

[0043]根据本发明的实施例,所述焙烧脱硫处理烟气换热过程还进一步产生热空气。

[0044]根据本发明的实施例,所述热空气用于预热处理中。

[0045]根据本发明的实施例,所述脱硫球团中残硫的含量小于等于0.2%。

[0046]根据本发明的实施例,所述脱硫球团的强度大于等于300N。

[0047]根据本发明的实施例,所述脱硫球团的AC转鼓系数≥95%。发明人发现,AC转鼓系数过低,球团在回转窑里面会破碎。这里的AC转鼓系数即GB8209-87《烧结矿和球团矿——转鼓强度的测定方法》中定义的“转鼓指数”。根据本发明的实施例,所述焙烧脱硫处理的时间为30min-60min。发明人发现,该时间能确保焙砂含硫<0.2%。如果时间过短,则无法保证焙砂含硫<0.2%,而如果时间过长则造成设备能力浪费。

[0048]根据本发明的实施例,所述还原处理是在温度为1100℃-1300℃的条件下进行的。发明人发现,温度过低则需要的还原剂用量大,温度过高会影响还原效果。

[0049]根据本发明的实施例,所述还原处理是在温度为1200℃-1300℃的条件下进行的。发明人发现,该温度范围内还原剂用量适中且还原效果佳。

[0050]根据本发明的实施例,所述还原处理是在回转窑或转底炉进行的。

[0051]根据本发明的实施例,所述还原处理是在富氧空气进行的。

[0052]根据本发明的实施例,所述富氧空气的富氧浓度小于等于65%。该浓度是体积浓度。

[0053]根据本发明的实施例,所述富氧空气的温度小于等于1200℃。

[0054]根据本发明的实施例,所述还原处理的时间为1h-2h。发明人发现,在该时间范围内,还原效果更佳。

[0055]在本发明的另一方面,本发明还提出了一种处理红土矿浸出尾渣的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括以下步骤:

[0056]S1:通过将原始红土矿浸出尾渣进行第一干燥处理至含水量为10%-20%,加入还原剂1、熔剂,进行制粒处理得到含水量为20%-30%的湿球团,将所述湿球团进行第二干燥处理、预热处理,得到温度为300℃-700℃的预热球团;

[0057]S2:将所述预热球团在1000℃-1250℃的温度下进行焙烧脱硫处理,得到脱硫球团,其中焙烧燃料为S3步骤中获得的荒煤气,焙烧烟气经二次燃烧、空气-烟气换热、除尘后送往制酸,换热得到的热空气用于S1步骤的第一干燥处理、第二干燥处理和预热处理;

[0058]S3:将所述脱硫球团、还原剂2加入到还原炉中,同时均匀通入高温富氧空气,所述高温是在温度为1100℃-1300℃的条件,其中的铁氧化物被还原成金属铁,得到金属化球团,和荒煤气,所述荒煤气用于所述第一干燥处理、所述第二干燥处理、所述预热处理以及所述焙烧脱硫处理的燃料。根据本发明实施例的方法不仅可以解决处理红土矿浸出尾渣过程的存在的环保隐患问题,而且综合回收其中的铁、S等有价元素,产生可观的经济效益,且操作简单方法,绿色环保。

[0059]根据本发明的实施例,上述方法还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一:

[0060]根据本发明的实施例,所述原始红土矿浸出尾渣的含水量为30%-45%。

[0061]根据本发明的实施例,所述原始红土矿浸出尾渣的Ca元素含量小于等于8%,Fe元素含量为25%-50%,S元素含量为3%-10%。

[0062]根据本发明的实施例,所述还原剂1为煤、半焦或碎焦。

[0063]根据本发明的实施例,所述还原剂1与所述红土矿浸出尾渣的质量比为3%-8%。发明人发现,该质量比范围内脱硫效果佳,质量比过低是还原剂量不够将导致残硫高,而质量比过高则是生成了其他硫化物,会导致残硫高。

[0064]根据本发明的实施例,所述还原剂1的粒度小于等于1mm。发明人发现,粒度太大,一方面影响成球率,另一方面制粒过程中容易偏析。

[0065]根据本发明的实施例,所述熔剂的粒度小于等于1mm。发明人发现,粒度太大,一方面影响成球率,另一方面制粒过程中容易偏析。

[0066]根据本发明的实施例,所述还原剂2为无烟煤、半焦或碎焦。

[0067]根据本发明的实施例,所述还原剂2与所述脱硫球团的质量比为15%-20%。发明人发现,质量比过低则导致金属化程度低,质量比过高会造成浪费。

[0068]根据本发明的实施例,所述还原剂2的粒度10mm-25mm。发明人发现,粒度太小还原剂容易氧化,影响利用率,粒度太大则残碳过多(反应不完全)。

[0069]根据本发明的实施例,所述金属化球团的金属化率大于等于80%。该金属化球团可直接外售给钢铁厂作为炼铁原料。

[0070]在本发明的再一方面,本发明还提出了一种红土矿浸出尾渣生产金属化球团的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括以下步骤:

[0071]S1(尾渣预处理):通过将原始红土矿浸出尾渣进行干燥至含水10%-20%左右,配入还原剂1、熔剂后制粒得到含水20%-30%左右的湿球团,湿球团经干燥、预热后脱除自由水和结晶水,得到300℃-700℃左右的预热球团。

[0072]S2(焙烧脱硫):预热球团在1000℃-1250℃的温度下进行焙烧脱硫得到脱硫球团,焙烧燃料为S3阶段产生的荒煤气,焙烧烟气经二次燃烧、空气-烟气换热、除尘后送往制酸,换热得到的热空气用于S1阶段的干燥和预热。

[0073]S3(深度还原):高温脱硫球团、还原剂2加入到还原炉中,同时均匀通入高温富氧空气,在1100-1300℃的高温条件下,其中的铁氧化物被还原成金属铁,得到金属化球团。还原产生的富含CO的荒煤气作为S1和S2阶段的燃料。高温金属化既可以冷却后外售,也可以送往电炉熔分得到铁水和炉渣。

[0074]1预处理系统

[0075]原始红土矿浸出尾渣含水30%-45%,常规干基成分:Ca≤8%、Fe 25%-50%、S3%-10%。

[0076]预处理系统包括干燥、制粒和预热。

[0077]干燥优选顺流回转窑,热风温度≤700℃,尾气温度105℃-120℃。燃料为S3阶段产生的荒煤气。

[0078]干燥后的尾渣含水10%-20%(含水在此范围内的尾渣既不扬尘,也不粘接,能正常配料和输送)。

[0079]干燥后物料采用破碎至1mm以下(制粒需要,太粗配煤不均匀,影响脱硫效果)。

[0080]干燥阶段主要反应:

[0081]H2O→H2O↑

[0082]还原剂可选各种煤、半焦、碎焦等,还原剂配比3%-8%(还原剂:浸出渣,干基)。

[0083]还原剂和熔剂粒度要求≤1mm(粒度太大,一方面影响成球率,另一方面制粒过程中容易偏析)。

[0084]制粒可采用圆盘制粒机、对辊压球机等制粒设备,球团粒度6mm-25mm。(粒度太小预热阻力损失大,能耗高;粒度太大预热时间长,效果差)

[0085]预热可采用链篦机、隧道窑等设施,预热风温度500℃-900℃(温度低脱水及预热效率低,温度高球团会脱硫),预热时间5min-10min。湿球团在预热过程中先脱除自由水,然后脱除结晶水并升温至300℃-700℃(根据预热风温)。

[0086]预热热源为S2阶段换热产出的热风,以及S3阶段产出的荒煤气然后后的热风。

[0087]预热后球团强度≥30N。

[0088]预热阶段主要反应:

[0089]自由水脱除:H2O→H2O↑

[0090]结晶水脱除:

[0091]CaSO4·2H2O→CaSO4+H2O↑

[0092]Fe(OH)3→Fe2O3+H2O↑

[0093]Al(OH)3→Al2O3+H2O↑

[0094](Al2O3)x(SO4)y·zH2O→Al2O3+Al2(SO4)3+H2O↑

[0095]2焙烧脱硫系统

[0096]焙烧脱硫系统优选逆流回转窑,300℃-700℃左右的预热球团从窑尾加入到回转窑内,S3阶段产生的荒煤气,助燃风经喷嘴燃烧后产生高温火焰从窑头喷入到回转窑内,高温火焰与球团在回转窑内逆流换热,将球团加热到1000℃-1250℃(温度低了脱硫不彻底,温度高了球团会粘接)。球团在回转窑内运动过程中逐步升温、脱硫,得到脱硫球团。

[0097]控制喷嘴氧过剩系数1.05-1.1(氧过剩系数低、过高都影响脱硫)。

[0098]脱硫烟气温度≥800℃,鼓入热风进行二次燃烧(脱除其中的CO、单体S、H2S等不完全燃烧物质),燃烧后烟气含氧3%-5%(氧气低了CO燃烧不彻底,氧气高了影响烟气SO2浓度),温度≥900℃。二次燃烧后的烟气采用空气-烟气换热器降温至200℃-300℃(烟气露点温度以上,并尽可能回收余热),经布袋收尘器/电收尘器除尘后送往制酸,得到硫酸回用于湿法浸出系统。换热得到700℃左右的热风,一部分用于二次燃烧,剩余部分用于球团预热。

[0099]脱硫球团残硫≤0.2%,球团强度≥300N,AC转鼓系数≥95%。脱硫停留时间30min-60min。

[0100]脱硫阶段主要反应:

[0101](1)残留结晶水脱除:

[0102]CaSO4·0.5H2O→CaSO4+H2O↑

[0103]Fe(OH)3→Fe2O3+H2O↑

[0104]Al(OH)3→Al2O3+H2O↑

[0105](2)脱硫

[0106]Al2(SO4)3+C→Al2O3+CO2↑+SO2↑

[0107]Fe2(SO4)3+C→Fe2O3+CO2↑+SO2↑

[0108]CaSO4+C→CaO+CO2↑+SO2↑

[0109](3)碳酸盐分解

[0110]CaMgC2O6→CaCO3+MgO+H2O↑

[0111]CaCO3→CaO+H2O↑

[0112](4)C-O反应及二次燃烧

[0113]C+CO2→CO

[0114]CO+O2→CO2

[0115]3深度还原

[0116]深度还原优选回转窑、转底炉等设备。

[0117]脱硫后的高温球团,还原剂2送入到深度还原炉,同时在还原炉中均匀鼓入气化风,气化风中的O2与还原剂中的C、挥发分反应得到CO,H2等还原性气体,CO、H2与高温球团在1100℃-1300℃的高温条件下发生还原反应,得到金属铁。

[0118]还原后的金属化球团在氮气保护下冷却后外售,或者水碎后磁选得到铁粒,或者直接高温进入电炉等设备进行熔分得到金属铁和炉渣。

[0119]富氧空气富氧浓度≤65%,温度≤1200℃。

[0120]还原煤气温度1200℃-1300℃,煤气中CO2/(CO+CO2)=0.2-0.3(过低还原剂用量大,过高影响还原效果)。还原煤气用于干燥、预热和脱硫的燃料。

[0121]还原剂2可选无烟煤、半焦、碎焦等,还原剂配比15%-20%(还原剂:脱硫球团),粒度10mm-25mm。

[0122]还原停留时间1-2h,金属化球团金属化率≥80%。

[0123]还原产生的荒煤气用于干燥、预热、脱硫,以及加热富氧空气的燃料。

[0124]深度还原阶段主要反应:

[0125](1)燃烧反应

[0126]燃料(CaHbOcNdSe)+O2→CO+H2+N2+H2S

[0127]C+O2→CO↑

[0128](2)还原反应

[0129]MxOy+CO→M+CO2↑(M为Fe、Cr、Ni等金属元素)

[0130]MxOy+H2→M+H2O↑

[0131](3)交互反应

[0132]C+CO2→CO↑

[0133]根据本发明的实施例,本发明具有如下技术效果至少之一:

[0134]1)本发明可实现红土矿浸出尾渣的无害化和资源化利用,回收了铁和硫;

[0135]2)本发明采用先脱硫后还原提铁,避免了脱硫和还原的互相干扰,同时又可以充分利用还原过程中产生的煤气,实现了能源的耦合利用;

[0136]3)本发明的方法简单,易于操作,易于规模生产,有很高的实用价值。

附图说明

[0137]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:

[0138]图1是根据本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

[0139]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。

[0140]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。

[0141]实施例1

[0142]100kg湿红土矿,湿基含水35%,干基成分:Ca=6%、Fe=33%、S=7%、Si=6.0%、Al=2%。经干燥后得到含水15%左右的干渣78.8kg,配入无烟煤2.4kg,水11kg,采用圆盘制粒机制粒得到83kg湿球团(6-25mm),含水25%,成球率90%。

[0143]湿球团在700℃下干燥、预热后得到预热球团56.9kg,球团(干基)含S 7.3%,Fe35%,C 2.19%。

[0144]预热球团在1000℃下焙烧脱硫,得到脱硫球团44.6kg,球团S 0.19%,Fe 44.7%。

[0145]脱硫球团,配入无烟煤18.2kg,在回转窑中1200℃下进行深度还原,通入1200℃、氧气浓度65%的富氧空气18.1Nm3,得到金属化球团39.3kg,球团S 0.17%,全铁51.4%,金属化率89.5%。得到煤气37.9Nm3,其中CO 52.4%,CO2 17.5%。

[0146]实施例2

[0147]100kg湿红土矿,湿基含水35%,干基成分:Ca=6%、Fe=33%、S=7%、Si=6.0%、Al=2%。经干燥后得到含水10%左右的干渣74.4kg,配入无烟煤4.0kg,水9.9kg,采用圆盘制粒机制粒得到81.7kg湿球团(6-25mm),含水20%,成球率92.5%。

[0148]湿球团在500℃下干燥、预热后得到预热球团60.0kg,球团(干基)含S 7.21%,Fe34.2%,C 4.04%。

[0149]预热球团在1100℃下焙烧脱硫,得到脱硫球团45.9kg,球团S 0.15%,Fe44.64%。

[0150]脱硫球团,配入无烟煤18.3kg,在回转窑中1100℃下进行深度还原,通入1000℃、氧气浓度50%的富氧空气24Nm3,得到金属化球团40.7kg,球团S 0.14%,全铁50.96%,金属化率85%。得到煤气43.7Nm3,其中CO 45%,CO2 15.8%。

[0151]实施例3

[0152]100kg湿红土矿,湿基含水35%,干基成分:Ca=4.5%、Fe=45%、S=4.8%、Si=2.0%、Al=1%。经干燥后得到含水20%左右的干渣83.8kg,配入无烟煤6.4kg,水13.9kg,采用圆盘制粒机制粒得到98.9kg湿球团(6-25mm),含水30%,成球率95%。

[0153]湿球团在900℃下干燥、预热后得到预热球团62.4kg,球团(干基)含S 4.77%,Fe46.05%,C 3.89%。

[0154]预热球团在1200℃下焙烧脱硫,得到脱硫球团51.2kg,球团S 0.05%,Fe 56.1%。

[0155]脱硫球团,配入无烟煤51.8kg,在回转窑中1300℃下进行深度还原,通入800℃、氧气浓度40%的富氧空气96.1Nm3,得到金属化球团46kg,球团S 0.04%,全铁64.09%,金属化率95%。得到煤气147.8Nm3,其中CO 39.2%,CO2 11.7%。

[0156]对比例1

[0157]方法同实施例1,区别在于:浸出尾渣,干燥到含水25%,破碎困难,成球困难。

[0158]对比例2

[0159]方法同实施例1,区别在于:浸出尾渣,干燥到含水5%,扬尘严重,无法正常试验。

[0160]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。

[0161]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。

说明书附图(1)

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标签:红土镍矿浸出渣,金属化球团
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