转底炉处理氧化铝赤泥技术

技术概述

转底炉(Rotary Hearth Furnace,简称RHF)工艺是一种煤基快速直接还原的技术,至今已有30多年发展历史,含铁物料和作为还原剂的煤按一定配比混合,同时配加适量添加剂和粘结剂,经成型烘干后布入转底炉炉底,经温度达1200~1400℃的转底炉环形炉膛旋转一周后,可还原得到金属化球团(DRI)。

技术优势

该项技术摒弃传统高炉烧结、焦化等高能耗、高污染工序的弊端,对原料的适应性广,只采用普通煤炭资源,就能节能、环保、高效、经济的实现劣质矿物的高效清洁冶炼。采用蓄热式燃烧技术可使用低热值燃料,烟气余热回收采用蓄热-换热技术,排烟温度可降至150℃以下,炉膛热利用率大于86%,系统热利用率大于94%,比传统转底炉节能15%以上。

处理赤泥工艺流程

堆场的赤泥或流程中新产生的赤泥滤饼经烘干后进入原料仓,还原煤经烘干、破碎后进入原料仓;通过原料配料系统,将处理后的赤泥、还原煤,再加入添加剂后经强力混料机混合均匀,调整混合物料的水分,经对辊压球制成含碳球团,含碳球团烘干之后经由布料系统均匀的布入转底炉炉底,物料与炉底相对不动,炉底机械带动转底炉炉床旋转,依次经过装料区、预热区、中温还原区、高温还原区;旋转过程中含碳球团逐渐被还原,赤泥中部分钠、钾可还原后挥发进入烟气系统进行回收。还原后的金属化球团经螺旋出料机排入料罐,转底炉炉内温度范围为1100~1350℃。金属化球团金属化率可达到80~92%,热强度高。转底炉得到的金属化球团可采用三种工艺流程进行渣铁分离,获得成份合格的铁粉或铁水:(1)燃气炉熔分工艺流程(2)电炉熔分工艺流程(3)磨矿磁选工艺流程。

熔分工艺流程。从转底炉排出的金属化球团可采用热装入炉,充分利用金属化球团显热,采用“转底炉直接还原-燃气炉熔分”工艺流程,铁水的铁品位可达97%以上;采用“转底炉直接还原-电炉熔分”工艺流程,铁水的铁品位可达94%以上,两种流程铁元素回收率均可达93%以上,熔分炉得到的铁水经脱硫后直接用于炼钢。熔分炉排出的1500℃的炉渣可直接进行高速甩丝制备优质保温矿棉或陶瓷纤维,实现了炉渣显热利用和二次尾渣零排放。图1为神雾处理赤泥的工艺流程图。

图2为转底炉直接还原冶炼设备。图3为燃气熔分炉,冶炼温度在1600~1700℃以上,用于转底炉排出的金属化球团的熔化分离,得到铁水和炉渣。

磨矿磁选流程。转底炉排出的金属化球团直接水淬冷却后,经破碎、磨矿磁选工序,实现金属铁与脉石成分的分离,得到高品位金属铁粉,全铁品位可达90%以上,铁元素回收率可达85%以上。金属铁粉经压块后直接出售,作为冶炼优质钢种的原料,尾矿可用作生产水泥的添加剂,制造建筑用砖、人工鱼礁等。

案例

与中国铝业、宝钢集团进行合作,开展的拜耳法赤泥工业化试验,取得了成功。

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