黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法及装置与流程

专利2025-12-30  12


本发明涉及固体废物综合利用,尤其涉及一种黄金尾矿粉烧制陶粒的装置及使用该装置烧制陶粒的方法。


背景技术:

1、黄金尾矿的大量堆存会带来环境问题和安全隐患,如何实现尾矿无害化、减量化、资源化成为当前的研究热点。黄金尾矿主要成分有二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁,以及少量的氧化钙和氧化镁,可以用作建材生产的良好矿物质原料。利用黄金尾矿烧制陶粒,不仅可以消除环境污染和尾矿库安全隐患,而且可以变废为宝,为尾矿综合利用开辟了一条新的途径。

2、烧制陶粒现有设备为单筒回转窑和双筒插接回转窑。现有的陶粒烧制工艺一般为:单独造粒后,进入单筒回转窑和双筒插接回转窑,窑内沿长度方向分干燥、焙烧、冷却三段不同。并且,尾矿一般在提取有价矿物时被破磨成粉状,粉末会引起陶粒回转窑结圈,使陶粒烧制回转窑不能正常运行。

3、有鉴于此,确有必要提出一种黄金尾矿粉烧制陶粒的装置及使用该装置烧制陶粒的方法,以解决上述问题。


技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种完全以黄金尾矿粉为原料,将造粒、干燥、焙烧、冷却四个制陶粒过程在同一炉内序批式进行的黄金尾矿粉烧制陶粒的装置及使用该装置烧制陶粒的方法。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种黄金尾矿粉烧制陶粒的装置,包括旋转炉体、用于驱动所述旋转炉体转动的电机、设置于所述旋转炉体外周的加热体以及外部的保温层和壳体,所述旋转炉体的输入端与给料机连接,所述烧制陶粒的装置还包括用于调节尾矿粉含水量的补水装置,所述补水装置包括储存补水箱、喷雾补水泵、与所述喷雾补水泵连接的雾化喷头以及设置于所述储存补水箱与喷雾补水泵之间的过滤器;所述雾化喷头为伸缩式,所述雾化喷头设置于所述给料机与所述旋转炉体的连接处;所述烧制陶粒的装置还包括用于调节所述旋转炉体内温度的冷却风机。

3、为实现上述目的,本发明还提供了一种黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,该制备方法使用前述技术方案所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的装置进行,该制备方法将进料、造粒、急速干燥、高温烧结固化、通风冷却、出料制陶粒全过程,在同一旋转炉内序批式完成;包括如下步骤:

4、s1,进料:将批次处理量的原料黄金尾矿粉通过给料机给入旋转中的旋转炉体内;所述旋转炉体的转速为1-3转/min;

5、s2,造粒:利用补水装置调节所述旋转炉体内的粉料的含水量为6.5-9.5%,含水量为6.5-9.5%的尾矿粉在随旋转炉体旋转过程中,不断团球直至造粒完成;

6、s3,急速干燥:旋转炉体内温度在400℃前,以200-400℃/h的升温速度急速升温;然后以20-200℃/h的升温速度继续升温至900℃;

7、s4,高温烧结固化:干燥至900℃度后,放缓加热升温梯度,以20-70℃/h的升温速度加热至1150±50℃,然后停止加热,继续旋转保温15-30min;

8、s5,通风冷却:在高温烧结固化结束后,停止加热,启动冷却风机,向旋转炉体内通入室温空气进行冷却,并经冷却风排口排出热风,直至30min内急速冷却到700℃±10℃;然后,减小冷却风机的旋转速度缓慢冷却1-2h,将温度从700℃±10℃降至400℃±10℃;400℃以下时,加大冷却风机的旋转速度在15-30min内急速降温至200℃±10℃,完成陶粒的烧结;

9、s6,逆向转动所述旋转炉体,将烧制好的陶粒排出炉体。

10、作为本发明的进一步改进,在步骤s3中,在温度从400℃升温至900℃的过程中,当原料含硫、碳酸盐等易挥发组分含量高时,可挥发气体多,控制升温速度为20-100℃/h。

11、作为本发明的进一步改进,在步骤s3中,在温度从400℃升温至900℃的过程中,当原料中石英等组分含量高时,可挥发气体少,控制升温速度为50-200℃/h。

12、作为本发明的进一步改进,在步骤s2中,当进入旋转炉体内的黄金尾矿粉含水量低于6%时,启动补水装置,将储存补水箱中的水经过滤器后加压经雾化喷头喷洒至旋转的粉料上至含水量为6.5-9.5%,边旋转物料边补水。

13、作为本发明的进一步改进,当进入旋转炉体内的黄金尾矿粉含水量高于7%时,不需加水,直接进入造粒程序。

14、作为本发明的进一步改进,若原料黄金尾矿粉含水量大于10.5%,先将黄金尾矿粉自然晾至含水量为6.5-9.5%,以节省能耗。

15、作为本发明的进一步改进,进料、造粒、急速干燥、高温烧结固化、通风冷却、出料制陶粒的全过程中,旋转炉体始终保持旋转状态。

16、作为本发明的进一步改进,所述黄金尾矿粉为粒度-200目占60-70%的浮选尾矿或者粒度-200目占80-95%的氰化尾矿。

17、作为本发明的进一步改进,原料100%为黄金尾矿粉。

18、本发明的有益效果是:

19、1.本发明提供的黄金尾矿粉烧制陶粒的装置,通过在旋转炉的输入端设置补水装置,实现根据原料情况将黄金尾矿粉的含水量调控至含水量为6.5-9.5%;同时,通过设置冷却风机,在各个工段及时调整旋转炉体内的温度,实现了将造粒、干燥、焙烧、冷却、出料等几个制陶粒过程在同旋转炉内序批式进行,制得的陶粒呈球形性好,直径在5-10cm,强度高。

20、2.本发明提供的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,将造粒、干燥、焙烧、冷却、出料等几个制陶粒过程在同旋转炉内序批式进行,制得的陶粒呈球形性好,直径在5-10cm,强度高;与传统方法相比,工艺短,自动化程度高、系统简单、设备数量少、占地小、投资低。

21、3.本发明提供的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法的整个过程中,旋转炉体始终保持旋转状态,实现了通过陶粒摩擦自清洁解决了尾矿粉引起的结圈问题,灵活的实现了大宗固废黄金尾矿粉的综合利用,可以消除尾矿堆存的环境污染和尾矿库安全隐患,并且变废为宝,为尾矿综合利用开辟了一条新的途径。



技术特征:

1.一种黄金尾矿粉烧制陶粒的装置,包括旋转炉体、用于驱动所述旋转炉体转动的电机、设置于所述旋转炉体外周的加热体以及外部的保温层和壳体,所述旋转炉体的输入端与给料机连接,所述烧制陶粒的装置还包括用于调节尾矿粉含水量的补水装置,所述补水装置包括储存补水箱、喷雾补水泵、与所述喷雾补水泵连接的雾化喷头以及设置于所述储存补水箱与喷雾补水泵之间的过滤器;所述雾化喷头为伸缩式,所述雾化喷头设置于所述给料机与所述旋转炉体的连接处;所述烧制陶粒的装置还包括用于调节所述旋转炉体内温度的冷却风机。

2.一种黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于:使用权利要求1所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的装置,该制备方法将进料、造粒、急速干燥、高温烧结固化、通风冷却、出料制陶粒全过程,在同一旋转炉内序批式完成;包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于:在步骤s3中,在温度从400℃升温至900℃的过程中,当原料含硫、碳酸盐易挥发组分含量高于10%时,可挥发气体多,控制升温速度为20-100℃/h。

4.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于:在步骤s3中,在温度从400℃升温至900℃的过程中,当原料中石英组分含量高于60%时,可挥发气体少,控制升温速度为50-200℃/h。

5.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于:在步骤s2中,当进入旋转炉体内的黄金尾矿粉含水量低于6%时,启动补水装置,将储存补水箱中的水经过滤器后加压经雾化喷头喷洒至旋转的粉料上至含水量为6.5-9.5%,边旋转物料边补水。

6.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于:当进入旋转炉体内的黄金尾矿粉含水量高于7%时,不需加水,直接进入造粒程序。

7.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于,若原料黄金尾矿粉含水量大于10.5%,先将黄金尾矿粉自然晾至含水量为6.5-9.5%。

8.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于,进料、造粒、急速干燥、高温烧结固化、通风冷却、出料制陶粒的全过程中,旋转炉体始终保持旋转状态。

9.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于,所述黄金尾矿粉为粒度-200目占60-75%的浮选尾矿或者粒度-200目占80-95%的氰化尾矿。

10.根据权利要求2所述的黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法,其特征在于,原料100%为黄金尾矿粉。


技术总结
本发明提供了一种黄金尾矿粉烧制陶粒的制备方法及装置,涉及固体废物综合治理技术领域。该装置包括旋转炉、用于调节尾矿粉含水量的补水装置以及用于调节旋转炉体内温度的冷却风机。该制备方法以黄金尾矿粉为原料,利用补水装置将黄金尾矿粉含水量调节至6.5‑9.5%,补水旋转团球后,急速加热烘干,至900℃后放缓加热升温速度,加热至1150±50℃,停止加热,继续旋转保温,然后通风降温至200℃,最后逆向转动排料,完成整个黄金尾矿粉烧制陶粒的过程,整个过程炉窑一直处于旋转状态,利用陶粒摩擦自清洁解决了尾矿粉引起的结圈问题;实现了将造粒、干燥、焙烧、冷却四个制陶粒过程在同旋转炉内序批式进行,制得的陶粒呈球形性好,直径在5‑10cm,强度高。

技术研发人员:张微,迟崇哲,朱军章,杨明远
受保护的技术使用者:长春黄金研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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