[发明专利]处理铁矿石的系统和方法

说明书

技术领域

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。

发明内容

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。