一種短流程的赤泥綜合利用方法及設備的制作方法

專利名稱：一種短流程的赤泥綜合利用方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及鐵和耐火材料的生產工藝，尤其涉及一種赤泥分離鐵、鋁硅渣和堿金 屬去除的工藝方法和設備，屬鋼鐵冶金技術領域。
背景技術：
赤泥是從鋁土礦中提取氧化鋁過程中產生的固體廢渣。由于礦源與提煉方法不 同，目前我國每生產1噸氧化鋁，大約產生1 2噸赤泥。普遍采用拜耳法提取氧化鋁后外 排的赤泥，其主要成分是:Fe203 :40 70%，SiO2 :7 12% ,Al2O3 :9 18% ,TiO2 :3 9%， Na2O 3 ll%，CaO 1 3%，Mn :0. 05 0. 15%,K2O :0. 2 0. 4%,MgO :0. 15 0. 50%, S 0. 02 0. 12%, P 0. 02 0. 06%，水份5 15%。目前，我國赤泥的堆存量已達2億 噸，預計2015年赤泥的堆存量將達到3. 5億噸。赤泥的堆存除了需要維護之外，更重要的 是占用土地、污染環境、存在安全隱患。赤泥是一種很有潛在利用價值的資源，由于赤泥中 A1203、TiO2, Na2O, K2O等含量較高，煉鐵高爐無法使用，在目前已有技術條件下，對于此類資 源，尚無高效經濟的處理技術，無法大量工業利用。在鋁生產過程中綜合回收鐵的研究眾多前蘇聯提出的熔渣法即將含鐵、鋁的 礦石與石灰石和焦炭按一定比例混合，混合料在電爐中進行高溫還原熔煉生成硅鐵合金， 分離硅鐵后的鋁酸鈣爐渣再用Na2CO3溶液浸出，回收其中的Al2O315該法的最大缺陷是能 耗高，因為將S^2還原需要很高的溫度；此外，在高溫熔煉過程中可能生成不易溶于Na2CO3 溶液的鋁酸鈣，從而造成鋁的回收率較低。U. S. Patent 1，618，105提出的Perdersen法在 此基礎上進行了改進，將高鐵高硅鋁土礦、石灰石、焦炭混合料在電爐中于較低的溫度下熔 煉，二氧化硅不被還原而與鈣結合形成硅鈣化合物，得到生鐵和以12Ca0-7Al203和2Ca0. SiO2為主的爐渣，爐渣用碳酸鈉溶液浸出，得到鋁酸鈉溶液和碳酸鈣，經固液分離后獲得鋁 酸鈉溶液，在此溶液中通入煙道尾氣(0) 進行碳酸化分解析出Al (OH)3，從而實現鋁的回 收。在該法中含鐵化合物被還原成生鐵，熔煉溫度仍然偏高，導致能耗高。中國專利申請93109672. 3公開了一種從鋁土礦溶出廢渣中回收鐵礦物的方法， 采用濕式強磁選工藝回收赤泥廢渣中的鐵礦物(含鐵20-30%)，赤泥廢渣中的鐵礦物主 要是赤鐵礦和針鐵礦，存在強磁選回收率低和Al2O3含量仍高達6-10 %的問題，高爐無發 使用。中國專利申請200510200493. 4公開了一種從高鐵鋁土礦中提取鐵和鋁的方法，該 方法采用燒結、高爐冶煉，由于爐渣中Al2O3的含量高達32% -36%致使高爐無發正常生 產。中國專利申請200510200560. 2公開了一種從高鐵三水鋁土礦中提取鋁和鐵的方法， 該方法是利用回轉窯用煤做還原劑，還原焙燒溫度1100-120(TC得到海棉鐵，該方法海棉 鐵中Al2O3含量仍高達10%以上。中國專利申請200510200559. X公開了一種赤泥中回收 鐵的方法、中國專利申請201010197004. 5公開了一種利用拜爾法赤泥砂生產海棉鐵聯產 鋁酸鈉，也是采用海棉鐵的方法回收赤泥中鐵。中國專利申請2007100U692. 1公開了一 種從堿性赤泥中選出精鐵礦的方法，把赤泥經強磁選后送入懸浮磁化焙燒爐小于700°C焙 燒，經球磨機后再經磁選得到58-65%的精鐵礦，該方法精鐵礦中Al2O3含量仍高達6-8%，高爐無發使用。中國專利申請200710017083. 5公開了一種工業化開發利用赤泥的工藝方 法，該方法是將赤泥磁選出全鐵43-53%的鐵礦粉，烘干后噴吹到高爐出鐵后的鐵水中，利 用鐵水中的高溫和過飽和碳熔化和還原成鐵水，該方法用量太小，噸鐵只能利用20-60公 斤，同時增加了鐵水中的渣量。中國專利申請200810143855. 4公開了一種高鐵含鋁物料的 綜合利用技術，該方法是在赤泥和高鐵鋁土礦中加入工業純堿、生石灰和煤粉，磨細混勻后 900-1350°C燒結，然后在鋁酸鈉中濕磨回收氧化招，磁選回收鐵粉，該方法精鐵礦中Al2O3 含量仍高達6-8%，高爐無發使用。中國專利申請200810227080. 9公開了一種拜爾法赤泥 處理方法、中國專利申請200410023997. 9公開了一種從赤泥中選出鐵礦石的方法、中國專 利申請20091010M20. X公開了一種赤泥的綜合利用方法、中國專利申請200910044285. 8 公開了一種從氧化鋁赤泥中回收鐵精礦的方法，均是采用磁選法回收鐵粉。中國專利 申請200810047555. 6公開了一種赤泥的綜合利用方法，在赤泥中加入焦炭或煤、石灰， 在電爐中1400-1800°C熔融還原，冷卻后破碎分離出硅鐵合金和鋁酸鈣。中國專利申請 201010196397. 8公開了一種利用拜爾法赤泥砂生產鐵精礦的方法，采用燒堿溶液溶出反應 化學法和濕法磁選生產鐵精粉，環境污染問題難以避免。

發明內容
針對現有技術的不足和數億噸赤泥堆存量不能被大批量綜合利用及對環境產生 的污染問題，本發明提出了一種赤泥分離鐵、鋁硅渣和堿金屬去除及利用的工藝方法，本發 明還提供用于該方法的設備。發明概述本發明以非焦煤為主能源，以旋轉床高溫熔融還原方法和設備為核心，用富氧熱 風爐技術燃燒低熱值煤氣為旋轉床加熱，用干熄球方法回收熔融還原球1100 1150°C高 溫熱量用于發電，用余熱鍋爐回收1200 1300°C高溫煙氣中的熱量發電、并回收煙氣粉塵 中的堿金屬氧化物，以空氣預熱器吸收余熱鍋爐排出的600 800°C煙氣中的熱量預熱空 氣到500 600°C作為旋轉床二次燃燒風、并二次回收煙氣粉塵中的堿金屬氧化物，空氣預 熱器排出300 350°C煙氣的熱量再用于烘干赤泥和預熱球團，最終排出煙氣溫度50 100°C，使系統的熱量被高效地充分利用，還原鐵被磁選分離后用于電爐或轉爐煉鋼生產出 優質鋼材，分離出的高含量Al203、Si&的渣用于生產優質耐火材料，煙塵中回收的Na2CKK2O 等堿金屬氧化物用于提煉金屬Na和K，或用于化工原料，或用于制造肥料等。實現了從高污 染難處理的赤泥到生產出優質鋼材、優質耐火材料、提煉出堿金屬和化工原料、余熱發電全 套完整的環保型短流程赤泥高效處理，依據本發明方法可建設成投資少、占地面積小、運行 成本低、不用焦碳、能源消耗低、能源利用率高、物料全部綜合利用、排放少的環保型工廠。由于本發明涉及從赤泥原料開始直至成品鋼材、耐火材料等產品的生產方法，其 中所涉及的工藝步驟較多，除明確限定的工藝條件外，本發明未特別說明的工藝部分均按 本領域現有技術。發明詳述本發明提出一種短流程的赤泥綜合利用方法，包括下列步驟1)赤泥經烘干后與煤粉、石灰、添加劑按一定比例混合，并加工成球團；2)步驟1)得到的球團在預熱設備中由300 350°C煙氣預熱到150 200°C送往旋轉床；3)旋轉床熔融還原在旋轉床中，來自熱風爐的900 1100°C的高溫富氧熱風 燃燒煤氣和球團中碳還原I^e2O3產生的C0，為球團的加熱和熔融還原提供熱量，在1300 1500°C溫度下赤泥中的鐵被還原和熔融，熔融的鐵粒聚集成塊鐵，使球團變成了熔融還原 球團，使鐵與高鋁硅的渣分離，赤泥中的堿金屬氧化物在1300 1500°C溫度下隨煙氣分 1 ；4)煤氣用于燃燒熱風爐，使熱風達到900 1100°C，變壓吸附制氧為富氧熱風提 供氧氣，高溫煙氣換熱產生的熱風作為旋轉床的二次燃燒熱風，使噴入旋轉床內的發生爐 煤氣及球團還原產生的CO得到充分燃燒。5)旋轉床產生的1200°C 1300°C的高溫煙氣經余熱鍋爐產生高壓蒸汽用于發 電；由余熱鍋爐出來的600°C 800°C煙氣經空氣預熱器把空氣預熱至500 600°C供旋轉 床作為二次燃燒熱風；由空氣預熱器出來的300°C 350°C煙氣，一部分送往預熱設備把球 團預熱到150 200°C，另一部分送往烘干機烘干赤泥，最終排出煙氣的溫度50 100°C ； 煙氣余熱被充分利用；煙氣中的堿金屬氧化物在余熱鍋爐和空氣預熱器中被回收，用于提 煉金屬Na和K，或用于制造肥料的原料，或化工原料等；6)熔融還原球團1100 1150°C高溫熱量由干熄球設備和余熱鍋爐回收產生高壓 蒸汽用于發電；熔融還原球經干熄球設備冷卻后經粉碎、粗磨、磁選、細磨和強磁選分離出 球鐵及鋁硅渣，球鐵用于電爐或轉爐煉鋼、鑄鋼等，鋁硅渣用于制造高標號水泥或耐火材料 原料；優選的，步驟1)所述赤泥，其成分為=Fe2O3 :40 70%，Si02 :7 12%，A1203 :9 18%, TiO2 3 9%，Na20 3 ll%，CaO 1 3%，Mn :0. 05 0. 15%, K2O 0. 2 0. 4%, MgO 0. 15 0. 50%, S 0. 02 0. 12%, P 0. 02 0. 06%，水份 5 15%。優選的，步驟1)所述的煤粉，要求固定炭大于77%、硫小于1%。所述添加劑選自 膨云土等添加劑。優選的，步驟1)所述赤泥、煤粉、石灰和添加劑按赤泥煤粉石灰添加劑= 1 0.15 0.28 0.02 0.10 0 0. 03的重量比例均勻混合。優選的，步驟2)所述預熱設備是鏈箅機，或是豎爐，或是其它形式預熱器，或不用 預熱直接裝入旋轉床。優選的，步驟2、所述的300 350°C煙氣，是來自旋轉床煙氣經預熱器后得到的。優選的，步驟幻所述的富氧熱風是指空氣中添加10 40 %體積比的氧氣，然后由 熱風爐把富氧空氣預熱到900 1100°C。優選的所述氧氣是由變壓吸附制氧設備生產的含
氧量大于90%氧氣。優選的，步驟3)所述的CO來自球團中的煤與F^O3還原反應產生的CO。優選的，步驟幻和4)所述的煤氣選自發生爐煤氣可用天然氣、焦爐煤氣或高爐煤 氣；發生爐煤氣是由煤氣發生爐產生的煤氣。當采用高熱值煤氣時熱風爐可以不用。優選的，步驟幻所述的旋轉床熔融還原是指，旋轉床采用煤氣和赤泥球團還原產 生的C0，與富氧熱風燃燒產生高溫，使還原段球團溫度達到1300 1500°C，在此溫度下球 團中的煤與狗203發生還原反應，還原出的狗在球團中被熔化成液態并聚集，得到碳含量 0. 5 1. 5%的球鐵和塊鐵，并與鋁硅渣分離。
優選的，步驟4)所述的熱風爐是指高爐常用的熱風爐設備。所述的變壓吸附制氧設備是目前制氧常用的變壓吸附制氧設備。優選的，步驟幻所述的余熱鍋爐A是指水蒸汽換熱片(管)間距比常規大2到3倍，并同時帶有粉塵擊打和沖擊波清理粉塵設備的余熱鍋爐，或水蒸汽換熱片(管)是可更 換的，或用兩套余熱鍋爐交替運行；優選的所述空氣預熱器A是指外熱式管道空氣預熱器， 外熱式管道之間的間距比常規大2到3倍，并同時帶有粉塵擊打和沖擊波清理粉塵設備的 空氣預熱器，或外熱式管道是可更換的，或用兩套空氣預熱器交替運行。優選的，步驟幻所述的堿金屬氧化物包括氧化鈉、氧化鉀、氧化鋅等。優選的，步驟幻所述旋轉床高溫煙氣(1200 1250°C )在余熱鍋爐和空氣預熱器 中被逐級降溫到300°C 350°C，使氧化鈉、氧化鉀、氧化鋅等堿性金屬氧化物粉塵被回收 設備回收。優選的，步驟6)所述的干熄球設備是與常規用的干熄設備相同原理的設備，是用 氮氣使熔融還原球快速冷卻至150 200°C，以減少熔融還原球中的球鐵和塊鐵被氧化，熔 融還原球1100 1150°C高溫熱量由氮氣帶到余熱鍋爐產生高壓蒸汽，用于發電。優選的，步驟6)所述熔融還原球冷卻后經粉碎、粗磨、初磁選分離出尺寸大于等 于3mm的球鐵和塊鐵，初選渣在經細磨，強磁選分離出尺寸小于3mm的球鐵，使鋁硅渣中的 鐵含量小于1. 5%。所選出球鐵和塊鐵混合物成分是Fe 96 97. 5%，C :2. 05 2. 3%， SiO2 0. 08 0. 45%,Al2O3 :0. 08 0. 55%,TiO2 :0. 05 0. 35%,Mn :0. 01 0. 15%,CaO
0.09 0. 35%, MgO 0. 01 0. 03%, S :0. 005 0. 03%, P :0. 005 0. 03%，用于電爐煉 鋼、轉爐煉鋼、鑄鋼等。所選出的球鐵和塊鐵中會不可避免的含有少量渣，因此各成分含量 會略有變化；但只要所述含量在上述范圍之內，都可達到良好的發明效果。優選的，剩余鋁硅渣的成分是=Al2O3 32 45%，SiO2 23 洸％，Fe :0. 5
1.5%, TiO2 :9 23 %，MnO :0. 1 0. 6%，CaO 12 20%，MgO :0· 4 0. 6%，C 1. 0
2.5,S 0. 03 0. 08%,P :0. 03 0. 09%。鋁硅渣用于生產高標號優質水泥或用于耐火材 料的原料。本發明提供一種用于短流程赤泥綜合利用的設備，包括旋轉床(7)，除塵系統，配 料系統，造球系統，燃氣系統，煙氣余熱利用系統，干熄球發電系統，渣鐵分離系統。除塵系 統通過尾煙管道與配料系統相連，配料系統通過輸料皮帶(5 與造球系統的混料機 (1)相連，造球系統通過送料設備(4)與旋轉床(7)上的旋轉床布料器( 相連，燃氣系統 通過煤氣管道04)和富氧熱風管道06)與旋轉床相連，煙氣余熱利用系統通過高溫煙道 (6)和二次風管道(36)旋轉床相連，干熄球發電系統通過熱料罐(9)與旋轉床的出料機 ⑶相連，干熄球發電系統通過冷球溜槽(16)與渣鐵分離系統相連。優選的，所述的除塵系統包括尾煙管道，除塵器04)和除塵風機(45)，尾煙 管道(43)、除塵器(44)、除塵風機0 依次相連，除塵風機0 上連有排煙筒06)。來自 赤泥烘干機Gl)的50°C 100°C的尾煙氣除塵后由排煙筒06)排出。優選的，所述的配料系統包括赤泥烘干機(41)、赤泥輸料機(47)、赤泥料倉 (48)、石灰料倉(49)、添加劑料倉(50)、煤粉料倉(51)。赤泥烘干機—端與除塵系統 的尾煙管道相連，另一端與煙氣管道GO)相連，煤粉料倉(51)、添加劑料倉(50)、石 灰料倉G9)和赤泥料倉08)的下端經輸料皮帶(5 與造球系統的混料機(1)相連，赤泥經赤泥輸料機07)與赤泥烘干機Gl)相連。經赤泥烘干機烘干的赤泥由赤泥輸料機G7)送入赤泥料倉(48)，石灰粉、添 加劑、煤粉分別加入石灰料倉G9)、添加劑料倉(50)和煤粉料倉(51)，赤泥料倉08)、石灰 料倉(49)、添加劑料倉(50)、煤粉料倉(51)并列排放，并通過下部的配料皮帶(5 把按比 例配好的料送往造球系統。優選的，所述的造球系統包括混料機(1)，壓球機( ，送料設備(4)。混料機(1)、 壓球機( 和送料設備(4)依次相連。配好的料在混料機(1)中被均勻混合后，由壓球機
(2)壓成球團，球團經預熱設備C3)用來自煙氣余熱利用系統的300°C 350°C煙氣預熱到 150°C 200°C，由送料設備(4)送入旋轉床布料器(5)。優選的造球系統還包括預熱設備
(3)，壓球機⑵和送料設備⑷經預熱設備⑶相連。優選的，所述的燃氣系統包括煤氣管道04)，煤氣發生爐0 ，富氧熱風管道 (沈)，熱風爐(27)，冷風管( )，風機(四)，氧氣管(30)，變壓吸附制氧(31)，氮氣管(32)。 煤氣發生爐05)通過煤氣管道04)分別與旋轉床(7)和熱風爐(XT)相連；變壓吸附制氧 (31)通過氧氣管(30)與熱風爐(XT)相連，為富氧熱風供應氧氣，變壓吸附制氧(31)并通 過氮氣管(3 與干熄球系統相連，為干熄球系統供應氮氣；熱風爐(XT)通過冷風管08) 與風機09)相連，為熱風爐(27)供應冷風；熱風爐(XT)通過富氧熱風管道06)與旋轉床 相連，把富氧熱風送入旋轉床以燃燒發生爐煤氣和球團還原產生的⑶。優選的當選用高熱 值的天然氣、焦爐煤氣等為燃料時，可不需要熱風爐07)。優選的，所述的煙氣余熱利用系統包括高溫煙道(6)，鍋爐集塵器(33)，高壓蒸 汽罐(34)，高壓蒸汽管(34A)，余熱鍋爐(35)，二次風管道(36)，空氣預熱器(37)，換熱集 塵器(38)，冷風機(39)，熱風機(39A)，煙氣管道00)。余熱鍋爐(3 經高溫煙道(6)與 旋轉床(7)相連；高壓蒸汽罐(34)安裝在余熱鍋爐(35)的頂部，高壓蒸汽罐(34)上安裝 有高壓蒸汽管(34A)，高壓蒸汽管(34A)與發電設備(1 相連，并將高壓蒸汽送往發電設 備(15)發電；鍋爐集塵器(33)安裝在余熱鍋爐(35)的底部收集余熱鍋爐(35)沉降的含 堿金屬氧化物的粉塵；空氣預熱器(37)經二次風管道(36)與旋轉床(7)相連，空氣預熱器 (37)前端通過管道與余熱鍋爐(3 相連，空氣預熱器(37)后端通過管道與熱風機(39A) 相連，空氣預熱器(37)上部通過管道與冷風機(39)相連，空氣預熱器(37)底部與換熱集 塵器(38)相連，收集空氣預熱器(37)沉降的含堿金屬氧化物的粉塵。優選的，所述的干熄球發電系統包括熱料罐(9)，裝料倉(9A)，氮氣熄球罐(10)， 高溫氮氣管(IOA)，余熱鍋爐A (11)，氮氣管A (IlA)，旋風除塵(12)，氮氣管B (12A)，氮氣風 機(1 ，氮氣管C (13A)，高壓蒸汽罐A (14)，高壓蒸汽管A (14A)，發電設備(15)，高壓蒸汽管 (34A)。熱料罐(9)通過出料機( 與旋轉床(7)相聯，接受旋轉床出料機( 輸出的高溫 熔融還原球團。熱料罐(9)裝滿高溫熔融還原球團后由吊車設備吊到裝料倉(9A)，把高溫 熔融還原球團倒入裝料倉(M)0裝料倉(9A)位于氮氣熄球罐(10)的上方與氮氣熄球罐 (10)相連。氮氣熄球罐(10)、高溫氮氣管(IOA)、余熱鍋爐A(Il)、氮氣管A(IlA)、旋風除塵 (12)、氮氣管8(12幻、氮氣風機(13)、氮氣管C(13A)依次首尾相連形成一個密閉的循環系 統；余熱鍋爐A(Il)依次連接高壓蒸汽罐A (14)、高壓蒸汽管A (14A)和發電設備(15)，高壓 蒸汽管道(34A) —端與高壓蒸汽罐(34)相連，另一端與發電設備(1 相連，把高壓蒸汽罐 (34)中的高壓蒸汽送往發電設備發電。優選的熱料罐(9)是2到3個交替使用。
優選的，所述的渣鐵分離系統包括冷球溜槽(16)，破碎機(17)，粗球磨機(18)， 粗磁選機(19)，細球磨機00)和強磁選機01)。冷球溜槽(16)與干熄球發電系統的氮氣 熄球罐(10)相連，冷球溜槽(16)、破碎機(17)、粗球磨機(18)、粗磁選機(19)，細球磨機 (20)和強磁選機依次相連。優選的，所述的熱風爐07)是指高爐常用的熱風爐設備。優選的，所述的余熱鍋爐A(35)是指水蒸汽換熱片(管)間距比常規大2到3倍， 并同時帶有粉塵擊打和沖擊波清理粉塵設備的余熱鍋爐，或水蒸汽換熱片(管)是可更換 的，或用兩套余熱鍋爐交替運行；優選的所述空氣預熱器是指外熱式管道空氣預熱器，外熱 式管道之間的間距比常規大2到3倍，并同時帶有粉塵擊打和沖擊波清理粉塵設備的空氣 預熱器，或外熱式管道是可更換的，或用兩套空氣預熱器交替運行。本發明的技術特點及優良效果如下(1)不用焦炭，把高污染難處理的赤泥中的鐵高效率、高質量、高效益提煉出來并 用于電爐煉鋼或鑄鋼等，實現了赤泥大規模綜合利用。(2)旋轉床高溫煙氣用于余熱發電、預熱二次燃燒熱風、預熱球團和烘干赤泥，采 用干熄球技術把高溫球團熱量用于余熱發電，余熱得到充分利用，低成本變壓吸附制氧等 技術利用，綜合能耗低，生產成本低。(3)鋁硅渣用于生產高標號優質水泥或用于耐火材料的原料；妝20和1(20等堿性金 屬氧化物粉末用于提煉金屬Na和K，或用于制造肥料的原料，或用于化工原料。徹底解決了 赤泥對環境的污染問題、占地堆放問題、安全問題，經濟效益和社會效益顯著。(4)本發明的方法能夠綜合利用能源、流程短、節能環保。


圖1是本發明的流程示意圖。其中1混料機，2壓球機，3預熱設備，4送料設備， 5布料器，6高溫煙道，7旋轉床，8出料機，9熱料罐，9A裝料倉，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮 氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風除塵，12A氮氣管B，13氮氣風機，13A氮氣管C， 14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A，15發電設備，16冷球溜槽，17破碎機，18粗球磨機，19 粗磁選機，20細球磨機，21強磁選機，22塊球鐵，23高鋁硅渣，24煤氣管道，25煤氣發生爐， 26富氧熱風管道，27熱風爐，觀冷風管，29風機，30氧氣管，31變壓吸附制氧，32氮氣管，33 鍋爐集塵器，34高壓蒸汽罐，34A高壓蒸汽管，35余熱鍋爐，36 二次風管道，37空氣預熱器， 38換熱集塵器，39冷風機，39A熱風機，40煙氣管道，41赤泥烘干機，42赤泥，43尾煙管道， 44除塵器，45除塵風機，46排煙筒，47赤泥輸料機，48赤泥料倉，49石灰料倉，50添加劑料 倉，51煤粉料倉，52配料皮帶。圖2是本發明的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發電系統 (包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風除 塵，12A氮氣管B，13氮氣風機，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻 球團代替了干熄球發電系統冷卻球團，其它同圖1。圖3是本發明的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發電系統 (包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風除 塵，12A氮氣管B，13氮氣風機，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻熔融還原球團代替了干熄球發電系統冷卻球團。天然氣系統(包括24A天然氣管道和25A 天然氣罐)代替了燃氣系統(包括 煤氣管道、25煤氣發生爐、沈富氧熱風管道、27熱風 爐、觀冷風管、四風機、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉床提供高熱值的燃 氣。其它同圖1。圖4是本發明的另一種流程示意流程圖。其中，天然氣系統(包括24A天然氣管 道和25A天然氣罐)代替了燃氣系統(包括 煤氣管道、25煤氣發生爐、26富氧熱風管 道、27熱風爐、觀冷風管、四風機、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉床提供 高熱值的燃氣。其它同圖1。
具體實施例方式以下實施例是對本發明的進一步說明，但本發明并不局限于此。實施例1 本發明提出一種綜合利用能源的環保型短流程赤泥綜合利用方法，步驟如下1)池泥經烘干后與煤粉、石灰、添加劑按一定比例混合，并加工成球團；2)步驟1)得到的球團在預熱設備中由旋轉床煙氣經預熱器后排出的300 350°C煙氣預熱到150 200°C送往旋轉床；3)在旋轉床中，來自熱風爐的高溫富氧熱風(900 1100°C )燃燒發生爐煤氣和 球團還原產生的⑶，為球團經加熱和熔融還原提供熱量，在1300 1500°C溫度下池泥中的 鐵被還原和熔融，熔融的鐵粒聚集成塊鐵，使鐵與高鋁硅的渣分離，使球團變成了熔融還原 球團，池泥中的堿金屬氧化物在1300 1500°C溫度下隨煙氣分離；4)發生爐煤氣用于燃燒熱風爐，使熱風達到900 1100°C，變壓吸附制氧為富氧 熱風提供氧氣，高溫煙氣換熱產生的熱風作為旋轉床的二次燃燒熱風，使噴入旋轉床內的 發生煤氣及球團還原產生的CO得到充分燃燒。5)旋轉床產生的1200°C 1300°C的高溫煙氣經余熱鍋爐A產生高壓蒸汽用于 發電；由余熱鍋爐A出來的600°C 800°C煙氣經空氣預熱器把空氣預熱至500 600°C 供旋轉床作為二次燃燒熱風；由空氣預熱器出來的300°C 350°C煙氣，一部分送往預熱設 備把球團預熱到150 200°C，另一部分送往烘干機烘干赤泥，最終排出煙氣的溫度50 100°C，煙氣余熱被充分利用；煙氣中的堿金屬氧化物在余熱鍋爐和空氣預熱器中被回收， 用于提煉金屬Na和K，或用于制造肥料的原料，或化工原料等；6)熔融還原球1100 1150°C高溫熱量由干熄球設備和余熱鍋爐回收產生高壓蒸 汽用于發電；熔融還原球經干熄球設備冷卻后經粉碎、粗磨、磁選、細磨和強磁選分離出球 鐵及鋁硅渣，球鐵用于電爐或轉爐煉鋼、鑄鋼等，鋁硅渣用于制造高標號水泥或耐火材料原 料；所述赤泥，其成分為=Fe2O3:54. 5%, SiO2 8%, Al2O3 :13. 5%, TiO2 :5%,Mn0 :0. 1， Na20 :5. 5%, CaO :2. 5%,K20 :0. 25%, MgO :0. 15%, S :0. 025%, P :0. 025%，水份 10. 45%。 煤粉固定炭大于77%、硫小于1%。熱風爐是指高爐常用的熱風爐設備。變壓吸附制氧設 備是目前制氧常用的變壓吸附制氧設備。旋轉床燃燒氣體為發生爐煤氣。富氧熱風是指空 氣中添加20%體積比的氧氣，然后由熱風爐把富氧空氣預熱到1000 1050°C。氧氣是由 變壓吸附制氧設備生產的含氧量大于90%氧氣。添加劑選自膨云土。所述赤泥、煤粉、石灰和添加劑按赤泥煤粉石灰添加劑=1 0.20 0.07 0. 02的比例加入混料機(1) 均勻混合，用壓球機( 壓出25mm的球，球團送鏈箅機(；3)烘干(溫度200°C )后通過旋 轉床布料口( 裝入旋轉床(7)，旋轉床采用發生爐煤氣等和池泥球團還原產生的C0，與富 氧熱風燃燒產生高溫，使還原段球團溫度達到1400°C，配有煤粉的球團在此溫度下球團中 的煤與!^e2O3發生還原反應，還原出的狗在球團中被熔化成液態并聚集，得到碳含量0. 5 1. 5%的球鐵和塊鐵，并與鋁硅渣分離。余熱鍋爐是指水蒸汽換熱片(管)間距比常規大3倍，并同時帶有粉塵擊打和沖 擊波清理粉塵設備的余熱鍋爐，水蒸汽換熱片(管)是可更換的，用兩套余熱鍋爐交替運 行；空氣預熱器是指外熱式管道空氣預熱器，外熱式管道之間的間距比常規大3倍，并同時 帶有粉塵擊打和沖擊波清理粉塵設備的空氣預熱器，外熱式管道是可更換的，用兩套空氣 預熱器交替運行。旋轉床高溫煙氣(1200 1250°C )在余熱鍋爐和空氣預熱器、中被逐級 降溫到300°C 350°C，使氧化鈉、氧化鉀、氧化鋅等堿性金屬氧化物粉塵被回收設備回收。干熄球設備是與常規用的干熄設備相同原理的設備，是用氮氣使熔融還原球快 速冷卻至150 200°C，以減少熔融還原球中的球鐵和塊鐵被氧化，熔融還原球1100 1150°C高溫熱量由氮氣帶到余熱鍋爐產生高壓蒸汽，用于發電。熔融還原球冷卻后經粉碎、粗磨、初磁選分離出尺寸大于等于3mm的球鐵和塊鐵， 初選渣在經細磨，強磁選分離出尺寸小于3mm的球鐵，使鋁硅渣中的鐵含量小于1. 5%。 所選出球鐵和塊鐵混合物成分是:Fe 97%, C 2. 3%, SiO2 :0. 13%, Al2O3 :0. 21%, TiO2 0. 1 %, MnO 0. 02%, CaO :0. 2%, MgO :0. 02，S :0. 010%, P :0. 010%，用于電爐煉鋼、轉爐煉 鋼、或鑄鋼等。招硅渣的成分是=Al2O3 42. 18%,SiO2 :24. 99%,Fe :1. 20%,TiO2 :15. 59%, MnO 0. 29%, CaO :13. 97%, MgO :0. 45%, C :1. 20%, S :0. 066%, P :0. 064%，鋁硅渣用于生 產高標號優質水泥或用于耐火材料的原料。本發明提供一種綜合利用能源的環保型短流程赤泥綜合利用的設備，包括旋轉 床，除塵系統，配料系統，造球系統，燃氣系統，煙氣余熱利用系統，干熄球發電系統，渣鐵分 離系統。如圖1所示。除塵系統通過尾煙管道43與配料系統相連，配料系統通過輸料皮帶 52與造球系統的混料機1相連，造球系統通過送料設備4與旋轉床布料器5相連，燃氣系統 通過煤氣管道M和富氧熱風管道沈與旋轉床相連，煙氣余熱利用系統通過高溫煙道6和 二次風管道36旋轉床相連，干熄球發電系統通過熱料罐9與旋轉床的出料機8相連，干熄 球發電系統通過冷球溜槽與渣鐵分離系統相連。除塵系統包括尾煙管道43，除塵器44，除塵風機45，排煙筒46，尾煙管道43、除 塵器44、除塵風機45、排煙筒46依次相連，把來自赤泥烘干機41的50°C 100°C的尾煙氣 除塵后由排煙筒46排出。配料系統包括赤泥烘干機41，赤泥42，赤泥輸料機47，赤泥料倉48，石灰料倉 49，添加劑料倉50，煤粉料倉51。把赤泥42送入赤泥烘干機41，赤泥烘干機41 一端與尾煙 管道43相連，另一端與煙氣管道40相連，由煙氣管道40來自煙氣余熱利用系統的300°C 350°C煙氣把赤泥烘干，50°C 100°C的尾煙氣由尾煙管道43送入除塵器系統。經赤泥烘干 機41烘干的赤泥由赤泥輸料機47送入赤泥料倉(48)，石灰粉、添加劑、煤粉分別加入石灰 料倉49、添加劑料倉50和煤粉料倉51，赤泥料倉48、石灰料倉49、添加劑料倉50、煤粉料倉 51并列排放，并通過下部的配料皮帶52把按比例配好的料送往造球系統。
造球系統包括混料機1，壓球機2，預熱設備3，送料設備4。混料機1、壓球機2、 預熱設備3、送料設備4依次相連。配好的料在混料機1中被均勻混合后，由壓球機2壓成 球團，球團經預熱設備3用來自煙氣余熱利用系統的300°C 350°C煙氣預熱到150°C 200°C，由送料設備4送入旋轉床布料器5。燃氣系統包括煤氣管道對，煤氣發生爐25，富氧熱風管道沈，熱風爐27，冷風管 觀，風機四，氧氣管30，變壓吸附制氧31，氮氣管32。煤氣發生爐25通過煤氣管道M分別 與旋轉床7和熱風爐27相連；變壓吸附制氧31通過氧氣管30與熱風爐27相連，為富氧 熱風供應氧氣，變壓吸附制氧31并通過氮氣管32與干熄球系統相連，為干熄球系統供應氮 氣；熱風爐27通過冷風管觀與風機四相連，為熱風爐27供應冷風；熱風爐27通過富氧熱 風管道沈與旋轉床相連，把富氧熱風送入旋轉床以燃燒發生爐煤氣和球團還原產生的CO。煙氣余熱利用系統包括高溫煙道6，鍋爐集塵器33，高壓蒸汽罐34，高壓蒸汽管 34A，余熱鍋爐35，二次風管道36，空氣預熱器37，換熱集塵器38，冷風機39，熱風機39A，煙 氣管道40。高溫煙道6兩端分別與旋轉床7和余熱鍋爐35相連；高壓蒸汽罐34安裝在余 熱鍋爐35的頂部，高壓蒸汽罐34上安裝有高壓蒸汽管34A，高壓蒸汽管34A與發電設備15 相連，并將高壓蒸汽送往發電設備15發電；鍋爐集塵器33安裝在余熱鍋爐35的底部收集 余熱鍋爐35沉降的含堿金屬氧化物的粉塵；二次風管道36兩端分別與旋轉床7和空氣預 熱器37相連，空氣預熱器37前端通過管道與余熱鍋爐35相連，來自余熱鍋爐35的600 V 800°C煙氣經空氣預熱器把冷空氣預熱至500 600°C由二次風管道(36)送往旋轉床作為 二次燃燒熱風，空氣預熱器37后端通過管道與熱風機39A相連，把空氣預熱器37出來的 300 350°C煙氣抽出并送往預熱設備3預熱球團和赤泥烘干機41烘干赤泥，空氣預熱器 37上部通過管道與冷風機39相連，空氣預熱器37底部與換熱集塵器38相連，收集空氣預 熱器37沉降的含堿金屬氧化物的粉塵。干熄球發電系統包括熱料罐9，裝料倉9A，氮氣熄球罐10，高溫氮氣管10A，11余 熱鍋爐A，1IA氮氣管A，旋風除塵12，氮氣管B12A，氮氣風機13，13A氮氣管C，14高壓蒸汽 罐A，14A高壓蒸汽管A，發電設備15，高壓蒸汽管34A。熱料罐9通過出料機(8)與旋轉床 7相聯，接受旋轉床出料機8輸出的高溫熔融還原球團。熱料罐9裝滿高溫熔融還原球團后 由吊車設備吊到裝料倉9A，把高溫熔融還原球團倒入裝料倉9A。裝料倉9A位于氮氣熄球 罐10的上方與氮氣熄球罐10相連。氮氣熄球罐10、高溫氮氣管10A、余熱鍋爐A(Il)、氮氣 管A(IlA)、旋風除塵12、氮氣管B(12A)、氮氣風機13、氮氣管C(13A)依次首尾相連形成一 個密閉的循環系統；余熱鍋爐A(Il)依次連接高壓蒸汽罐A(14)、高壓蒸汽管A(14A)和發 電設備15，高壓蒸汽管道34A —端與高壓蒸汽罐34相連，另一端與發電設備15相連，把高 壓蒸汽送往發電設備發電。氮氣風機13通過氮氣管C(13A)把冷氮氣送入氮氣熄球罐10 冷卻高溫球團，產生的高溫氮氣由高溫氮氣管IOA送入余熱鍋爐A(Il)產生高溫水蒸汽存 入高壓蒸汽罐A(14)，并通過高壓蒸汽管A(14A)送往發電設備15，冷卻的氮氣通過氮氣管 A(IlA)送入旋風除塵12，除塵后的氮氣由氮氣管B(12A)再送往氮氣風機13，依次循環，把 高溫球團的熱量轉變成蒸汽發電，同時球團被無氧化冷卻到150 200°C。熱料罐9是2到 3個交替使用。渣鐵分離系統包括冷球溜槽16，破碎機17，粗球磨機18，粗磁選機19，細球磨機 20，強磁選機21，塊球鐵22，高鋁硅渣23。冷球溜槽16、破碎機17、粗球磨機18依次相連，熔融還原球團在干熄球系統被冷卻后通過冷球溜槽16送入破碎機17破碎后送入粗球磨機 18，使大于等于3mm的塊鐵和球鐵與鋁硅渣分開，并送往粗磁選機19選出；剩余的小于3mm 的球鐵與鋁硅渣混合物再經細球磨機20細磨到50 100 μ m,由強磁選機21選出，使鋁硅 渣中的鐵含量小于1. 5% ；塊鐵和球鐵用于電爐或轉爐煉鋼、鑄鋼等，鋁硅渣用于制造高標 號水泥或耐火材料原料。實施例2 本發明所用赤泥，其成分為:Fe203:68%, SiO2 :6. 2%, Al2O3 :9. 3%, Τ 02 3. 1%, MnO 0. 15%, Na20 3. 1%, CaO :2. 8%, K2O :0. 25%, MgO :0. 15%, S :0. 015%, P :0. 025%, 水份6. 91%。赤泥、煤粉、石灰和粘結劑按赤泥煤粉石灰粘結劑= 1 0.25 0.05 0.03的比例加入混料機1均勻混合，用壓球機2壓出30mm的球。富氧 熱風兌入30 %的氧氣(含氧量大于90 % )。熔融還原鐵的成分是=Fe97. 5%, C :2. 1%, SiO2 :0. 09%, Al2O3 :0. 1%, TiO2
0.07%, MnO 0. 01%, CaO :0. 09%, MgO :0. 02，S :0. 010%, P :0. 01 %，用于電爐煉鋼、轉爐 煉鋼或鑄鋼等。所選出鋁硅渣的成分是=Al2O3 38. 13%, SiO2 25. 38%, Fe :0. 98%, TiO2 12. 64%, MnO :0. 60%, CaO :19. 6%, MgO 0. 58%, C 1. 96%, S :0. 043%, P :0. 087%。其他 同實施例1。實施例3 本發明所用赤泥，其成分為:Fe203:40 %, SiO2 9. 5 %, Al2O3 :13. 3 %, TiO2 8. 7 %, MnO 0. 09 %, Na2O 8. 5 %, CaO 4. 5 %, K2O 0. 356 %, MgO 0. 20 %, S 0. 03 %, P :0. 035%，水份14. 78%。赤泥、煤粉、石灰和粘結劑按赤泥煤粉石灰粘結劑= 1 0. 19 0. 10 0的比例加入混料機1均勻混合，用壓球機2壓出30_的球。旋轉床還原段溫度達到1450°C，熔融還原后選出鐵的成分是Te 96%, C 2. 18%, SiO2 0. 45%, Al2O3 :0. 55%, TiO2 :0. 31%, MnO :0. 15%, CaO :0. 31%, MgO :0. 03%, S 0. 010%, P 0. 010%，用于電爐煉鋼或鑄鋼等。所選出鋁硅渣的成分是=Al2O3 33. 75%, SiO2 24. 07 %, Fe 1. 44%, TiO2 :22. 11 %, MnO 0. 12%, CaO :16. 43 %, MgO 0. 49 %, C
1.44%, S 0. 070%, P 0. 08%。其他同實施例 1。實施例4:圖2是本發明的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發電系統 (包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風除 塵，12A氮氣管B，13氮氣風機，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻 球團代替了干熄球發電系統冷卻球團。其它同實施例1。設備減少，投資降低，但是水耗增 加，高溫熔融還原球的熱量沒有被有效利用。實施例5 圖3是本發明的另一種流程示意流程圖。其中，9B水冷槽代替了干熄球發電系統 (包括9熱料罐，10氮氣熄球罐，IOA高溫氮氣管，11余熱鍋爐A，IlA氮氣管A，12旋風除 塵，12A氮氣管B，13氮氣風機，13A氮氣管C，14高壓蒸汽罐A，14A高壓蒸汽管A)，用水冷卻 熔融還原球團代替了干熄球發電系統冷卻球團。天然氣系統(包括24A天然氣管道和25A 天然氣罐)代替了燃氣系統(包括 煤氣管道、25煤氣發生爐、沈富氧熱風管道、27熱風爐、觀冷風管、四風機、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉床提供高熱值的燃 氣。其它同實施例1。設備進一步減少，投資降低，但是水耗增加，高溫熔融還原球的熱量沒 有被有效利用。實施例6 圖4是本發明的另一種流程示意流程圖。其中，天然氣系統(包括24A天然氣管 道和25A天然氣罐)代替了燃氣系統(包括 煤氣管道、25煤氣發生爐、26富氧熱風管 道、27熱風爐、觀冷風管、四風機、30氧氣管、31變壓吸附制氧、32氮氣管)為旋轉床提供 高熱值的燃氣。其它同實施例1。設備減少，投資降低，系統余熱得到充分回收利用。
權利要求
1.一種短流程的赤泥綜合利用方法，包括下列步驟1)赤泥經烘干后與煤粉、石灰、添加劑按一定比例混合，并加工成球團；2)步驟1)得到的球團在預熱設備中由300 350°C煙氣預熱到150 200°C送往旋轉床；3)旋轉床熔融還原在旋轉床中，來自熱風爐的900 1100°C的高溫富氧熱風燃燒煤 氣和球團中碳還原!^e2O3產生的C0，為球團的加熱和熔融還原提供熱量，在1300 1500°C 溫度下赤泥中的鐵被還原和熔融，熔融的鐵粒聚集成塊鐵，使鐵與高鋁硅的渣分離，并使球 團變成熔融還原球團，赤泥中的堿金屬氧化物在1300 1500°C溫度下隨煙氣分離；4)煤氣用于燃燒熱風爐，使熱風達到900 1100°C，變壓吸附制氧為富氧熱風提供氧 氣，高溫煙氣換熱產生的熱風作為旋轉床的二次燃燒熱風，使噴入旋轉床內的發生煤氣及 球團還原產生的CO得到充分燃燒。5)旋轉床產生的1200°C 1300°C的高溫煙氣經余熱鍋爐產生高壓蒸汽用于發電；由 余熱鍋爐出來的600°C 800°C煙氣經空氣預熱器把空氣預熱至500 600°C供旋轉床作為 二次燃燒熱風；由空氣預熱器出來的300°C 350°C煙氣，一部分送往預熱設備把球團預熱 到150 200°C，另一部分送往烘干機烘干赤泥，最終排出煙氣的溫度50 100°C ；煙氣余 熱被充分利用；煙氣中的堿金屬氧化物在余熱鍋爐和空氣預熱器中被回收，用于提煉金屬 Na和K，或用于制造肥料的原料，或化工原料；6)熔融還原球團1100 1150°C高溫熱量由干熄球設備和余熱鍋爐回收產生高壓蒸汽 用于發電；熔融還原球團經干熄球設備冷卻后經粉碎、粗磨、磁選、細磨和強磁選分離出球 鐵及鋁硅渣，球鐵用于電爐或轉爐煉鋼、鑄鋼等，鋁硅渣用于制造高標號水泥或耐火材料原 料。
2.如權利要求1所述的短流程的赤泥綜合利用方法，其特征在于，步驟1)所述赤泥， 其成分為F%03 40 70%，SiO2 :7 12%，Al2O3 :9 18%，TiO2 :3 9%，Na2O 3 11%, CaO 1 3%，Mn :0. 05 0. 15%,K2O 0. 2 0. 4%,MgO 0. 15 0. 50%, S 0. 02 0. 12%, P 0. 02 0. 06%，水份 5 15% ；步驟1)所述的添加劑選自膨云土。
3.如權利要求1所述的短流程的赤泥綜合利用方法，其特征在于，步驟1)所述赤泥、煤 粉、石灰和添加劑按赤泥煤粉石灰添加劑=1 0. 15 0.沘0. 02 0. 10 0 0. 03的重量比例均勻混合。
4.如權利要求1所述的短流程的赤泥綜合利用方法，其特征在于，步驟幻所述預熱設 備是鏈箅機，或是豎爐。步驟幻所述的富氧熱風是指空氣中添加10 40%體積比的氧氣，然后由熱風爐把富 氧空氣預熱到900 1100°C。優選的所述氧氣是由變壓吸附制氧設備生產的含氧量大于 90%氧氣。步驟幻所述的CO來自煤氣和球團還原產生的C0。，優選的，步驟3)和4)所述的煤氣選自發生爐煤氣可用天然氣、焦爐煤氣或高爐煤氣； 發生爐煤氣是由煤氣發生爐產生的煤氣。當采用高熱值煤氣時熱風爐可以不用。
5.如權利要求1所述的短流程的赤泥綜合利用方法，其特征在于，步驟幻所述的旋轉 床熔融還原是指，旋轉床采用煤氣和赤泥球團還原產生的C0，與富氧熱風燃燒產生高溫，使還原段球團溫度達到1300 1500°C，在此溫度下球團中的煤與!^e2O3發生還原反應，還原 出的狗在球團中被熔化成液態并聚集，得到碳含量0. 5 1. 5 %的球鐵和塊鐵，并與鋁硅渣 分離。
6.如權利要求1所述的短流程的赤泥綜合利用方法，其特征在于，步驟幻所述的堿金 屬氧化物包括氧化鈉、氧化鉀、氧化鋅。優選的，步驟幻所述旋轉床高溫煙氣(1200 1250°C )在余熱鍋爐和空氣預熱器中被 逐級降溫到300°C 350°C，使氧化鈉、氧化鉀、氧化鋅等堿性金屬氧化物粉塵被回收設備 回收。
7.如權利要求1所述的短流程的赤泥綜合利用方法，其特征在于，步驟6)所述熔融 還原球冷卻后經粉碎、粗磨、初磁選分離出尺寸大于等于3mm的球鐵和塊鐵，初選渣在經細 磨，強磁選分離出尺寸小于3mm的球鐵，使鋁硅渣中的鐵含量小于1. 5% ；優選的，所選出球鐵和塊鐵混合物成分是Fe 96 97. 5%，C :2. 05 2. 3%, SiO2 0. 08 0. 45 %，Al2O3 0. 08 0. 55 %，TiO2 :0. 05 0. 35 %，Mn :0. 01 0. 15 %，CaO 0. 09 0. 35%, MgO 0. 01 0. 03%, S :0. 005 0. 03%, P :0. 005 0. 03%,優選的，剩余鋁硅渣的成分是=Al2O3 32 — 45%, SiO2 23 洸％，！^e :0. 5 1. 5%， TiO2 9 23%，MnO 0. 1 0. 6%，CaO 12 20%，MgO 0. 4 0. 6%，C :1. 0 2. 5，S 0. 03 0. 08%, P 0. 03 0. 09%。
8.一種用于短流程赤泥綜合利用的設備，包括旋轉床(7)，除塵系統，配料系統，造球 系統，燃氣系統，煙氣余熱利用系統，干熄球發電系統，渣鐵分離系統。除塵系統通過尾煙管 道與配料系統相連，配料系統通過輸料皮帶(5 與造球系統的混料機(1)相連，造球 系統通過送料設備(4)與旋轉床(7)上的旋轉床布料器( 相連，燃氣系統通過煤氣管道 (24)和富氧熱風管道06)與旋轉床相連，煙氣余熱利用系統通過高溫煙道(6)和二次風管 道(36)旋轉床相連，干熄球發電系統通過熱料罐(9)與旋轉床的出料機(8)相連，干熄球 發電系統通過冷球溜槽(16)與渣鐵分離系統相連。
9.如權利要求8所述的用于短流程赤泥綜合利用的設備，其特征在于，所述的除塵系 統包括尾煙管道(43)，除塵器04)和除塵風機(45)，尾煙管道(43)、除塵器(44)、除塵 風機0 依次相連，除塵風機0 上連有排煙筒G6)；來自赤泥烘干機Gl)的50°C 100°C的尾煙氣除塵后由排煙筒06)排出。所述的配料系統包括赤泥烘干機(41)、赤泥輸料機(47)、赤泥料倉(48)、石灰料倉 (49)、添加劑料倉(50)、煤粉料倉(51)；赤泥烘干機Gl) —端與除塵系統的尾煙管道G3) 相連，另一端與煙氣管道GO)相連，煤粉料倉(51)、添加劑料倉(50)、石灰料倉09)和赤 泥料倉G8)的下端經輸料皮帶(5 與造球系統的混料機(1)相連，赤泥料倉G8)上端經 赤泥輸料機G7)與赤泥烘干機Gl)相連。所述的造球系統包括混料機(1)，壓球機O)，送料設備；混料機(1)、壓球機(2) 和送料設備(4)依次相連；優選的造球系統還包括預熱設備(3)，壓球機( 和送料設備 (4)經預熱設備(3)相連。
10.如權利要求8所述的用于短流程赤泥綜合利用的設備，其特征在于，所述的燃氣系 統包括煤氣管道(M)，煤氣發生爐(25)，富氧熱風管道(沈)，熱風爐(27)，冷風管(觀)， 風機(四)，氧氣管(30)，變壓吸附制氧(31)，氮氣管(3 ；煤氣發生爐0 通過煤氣管道(24)分別與旋轉床(7)和熱風爐07)相連；變壓吸附制氧(31)通過氧氣管(30)與熱風 爐(XT)相連，為富氧熱風供應氧氣，變壓吸附制氧(31)并通過氮氣管(32)與干熄球系統 相連，為干熄球系統供應氮氣；熱風爐(XT)通過冷風管08)與風機09)相連，為熱風爐 (27)供應冷風；熱風爐、2Τ)通過富氧熱風管道06)與旋轉床相連，把富氧熱風送入旋轉 床以燃燒發生爐煤氣和球團還原產生的⑶。優選的當選用高熱值的天然氣、焦爐煤氣等為燃料時，不需要熱風爐(XT)。 優選的，所述的煙氣余熱利用系統包括高溫煙道(6)，鍋爐集塵器(33)，高壓蒸汽罐 (34)，高壓蒸汽管(34A)，余熱鍋爐(35)，二次風管道(36)，空氣預熱器(37)，換熱集塵器 (38)，冷風機(39)，熱風機(39A)，煙氣管道00)；余熱鍋爐(35)經高溫煙道(6)與旋轉床 (7)相連；高壓蒸汽罐(34)安裝在余熱鍋爐(35)的頂部，高壓蒸汽罐(34)上安裝有高壓蒸 汽管(34A)，并將高壓蒸汽送往發電設備(15)發電；鍋爐集塵器(33)安裝在余熱鍋爐(35) 的底部收集余熱鍋爐(3 沉降的含堿金屬氧化物的粉塵；空氣預熱器(37)經二次風管道(36)與旋轉床(7)相連，空氣預熱器(37)前端通過管道與余熱鍋爐(3 相連，空氣預熱器(37)后端通過管道與熱風機(39A)相連，空氣預熱器(37)上部通過管道與冷風機(39)相 連，空氣預熱器(37)底部與換熱集塵器(38)相連，收集空氣預熱器(37)沉降的含堿金屬 氧化物的粉塵。優選的，所述的干熄球發電系統包括熱料罐(9)，裝料倉(9A)，氮氣熄球罐(10)，高 溫氮氣管(IOA)，余熱鍋爐A (11)，氮氣管A (IlA)，旋風除塵(12)，氮氣管B (12A)，氮氣風機 (13)，氮氣管C (13A)，高壓蒸汽罐A (14)，高壓蒸汽管A (14A)，發電設備(15)和高壓蒸汽管 (34A)；熱料罐(9)通過出料機( 與旋轉床(7)相聯，接受旋轉床出料機( 輸出的高溫 熔融還原球團；熱料罐(9)裝滿高溫熔融還原球團后由吊車設備吊到裝料倉(9A)，把高溫 熔融還原球團倒入裝料倉(9A)；裝料倉(9A)位于氮氣熄球罐(10)的上方與氮氣熄球罐 (10)相連；氮氣熄球罐(10)、高溫氮氣管(10A)、余熱鍋爐A(ll)、氮氣管A(11A)、旋風除塵 (12)、氮氣管8(12幻、氮氣風機(13)、氮氣管C(13A)依次首尾相連形成一個密閉的循環系 統；余熱鍋爐A (11)依次連接高壓蒸汽罐A (14)、高壓蒸汽管A (14A)和發電設備(15)，高壓 蒸汽管道(34A) —端與高壓蒸汽罐(34)相連，另一端與發電設備(1 相連，把高壓蒸汽罐 (34)中的高壓蒸汽送往發電設備發電。優選的熱料罐(9)是2到3個交替使用。優選的，所述的渣鐵分離系統包括冷球溜槽(16)，破碎機(17)，粗球磨機(18)，粗磁 選機(19)，細球磨機00)和強磁選機；冷球溜槽(16)與干熄球發電系統的氮氣熄球 罐(10)相連，冷球溜槽(16)、破碎機(17)、粗球磨機(18)、粗磁選機(19)，細球磨機QO) 和強磁選機依次相連。
全文摘要
本發明涉及一種綜合利用能源的環保型短流程赤泥綜合利用方法和設備，不用焦炭，把高污染難處理的赤泥中的鐵高效率、高質量、高效益提煉出來并用于電爐煉鋼或鑄鋼等，實現了赤泥大規模綜合利用。旋轉床高溫煙氣用于余熱發電、預熱二次燃燒熱風、預熱球團和烘干赤泥，采用干熄球技術把高溫球團熱量用于余熱發電，余熱得到充分利用，低成本變壓吸附制氧等技術利用，綜合能耗低，生產成本低。鋁硅渣用于生產高標號優質水泥或用于耐火材料的原料；Na2O和K2O等堿性金屬氧化物粉末用于提煉金屬Na和K，或用于制造肥料的原料，或用于化工原料。徹底解決了赤泥對環境的污染問題、占地堆放問題、安全問題，經濟效益和社會效益顯著。
文檔編號C21B13/00GK102061350SQ20111000523
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月12日 優先權日2011年1月12日
發明者董亞飛 申請人:董亞飛