一種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯及其制備富鈦料的方法，所述生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯包括有窯體、磁控管、輸送輥道、輥道驅(qū)動電機和變壓器及附屬電器元件，所述窯體橫向設(shè)置并安放在窯體支架上，窯體的兩端一端設(shè)有進料口、另一端設(shè)有出料口，窯體的頂部與排煙管道連通，窯體的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護層，窯體的外壁設(shè)有水冷夾層。所述連續(xù)微波窯具有維修方便、可連續(xù)運轉(zhuǎn)、以及微波能量使用率高的特點，所述制備富鈦料的方法利用了生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯和獨立容器，同時還采用了新的還原機理，不但空氣污染小，而且能耗低。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種生產(chǎn)富鈦料用的微波窯爐，以及應(yīng)用這種微波窯爐制備富鈦料的方法。
技術(shù)介紹
隨著鈦工業(yè)的發(fā)展，鈦品位較高的天然金紅石資源日趨枯竭，這就迫使人們開發(fā)利用儲量豐富的鈦鐵礦資源。由于鈦鐵礦鈦品位低，直接用于鈦工業(yè)生產(chǎn)會出現(xiàn)效率低、流程長、“三廢”量大、成本高等問題，所以一般都需要預先富集成高品位的富鈦料一鈦渣或人造金紅石，然后再用于鈦工業(yè)生產(chǎn)。因此，研究高效節(jié)能環(huán)保的鈦鐵礦制取富鈦料方法對于鈦工業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。 生產(chǎn)富鈦料的傳統(tǒng)方法大都是屬于碳熱還原反應(yīng)，即先使用傳統(tǒng)的微波窯或大功率礦熱爐將鈦鐵礦與各種碳質(zhì)及粘結(jié)劑混合物冶煉成液態(tài)，使得鈦鐵礦中的氧化鐵還原成為鐵水，實現(xiàn)鈦和鐵的分離，從而得到富鈦料。此方法因為是高溫作業(yè)，而且需要添加大量諸如浙青焦炭等添加劑，所以容易造成空氣污染，同時因為能耗太高已經(jīng)沒有足夠的市場競爭力，目前受到環(huán)保的壓力以及國家節(jié)能減排政策的緊迫而面臨淘汰。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種，要解決傳統(tǒng)的富鈦料制備方法污染嚴重、能耗高的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案一種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，包括有窯體、磁控管、輸送輥道、輥道驅(qū)動電機和變壓器及附屬電器元件，其特征在于所述窯體橫向設(shè)置并安放在窯體支架上，窯體的兩端一端設(shè)有進料口、另一端設(shè)有出料口，窯體的頂部與排煙管道連通，窯體的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護層，窯體的外壁設(shè)有水冷夾層。所述磁控管可設(shè)置在窯體外、窯體的左右兩側(cè)，并且磁控管由進料口至出料口方向多點密集分布。所述變壓器及附屬電器元件可安放在窯體外、窯體左右兩側(cè)的窯體支架上。更優(yōu)選的方案是，變壓器及附屬電器元件可安放在窯體外、窯體左右兩側(cè)的窯體支架的偏上位置。所述輸送輥道是一個閉合的回路。一種應(yīng)用上述生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯制備富鈦料的方法，其特征在于步驟如下步驟一、將鈦鐵礦壓塊放置在可以透波并且可以保溫的獨立容器中，然后放入生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯中連續(xù)加熱80 120分鐘，然后再被送出生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，所述鈦鐵礦壓塊是含有鈦鐵礦粉、煤粉、硼砂、NaCl、鐵紅粉和鐵粉的混合物壓塊。步驟二、打開獨立容器，將紅熱的鈦鐵礦壓塊快速推入冷卻攪拌器內(nèi)，使鈦鐵礦壓塊變?yōu)?80°C 220°C的粉狀物料。步驟三、將粉狀物料提升到風選器內(nèi)，用風選器脫除粉狀物料中200目以上的微粉。步驟四、將經(jīng)過風選后的粉狀物料再經(jīng)過三級磁選，得到磁性物。步驟五、將磁性物加入到水解罐內(nèi)，在40°C 70°C的鹽水中被不停攪拌，同時鼓入空氣進行氧化，使磁性物礦粒表面的單質(zhì)鐵顆粒被氧化為Fe2O3并轉(zhuǎn)入水溶液中。步驟六、水解罐中放出的物料經(jīng)過六級旋流分離器分離和清洗，然后干燥，最后得到富鈦料。與現(xiàn)有技術(shù)相比本專利技術(shù)具有以下特點和有益效果本專利技術(shù)所述的生產(chǎn)富鈦料用的微波窯具有維修方便、可連續(xù)運轉(zhuǎn)、以及微波能量使用率高的特點，尤其是窯體兩側(cè)多點密集分布的微波源和閉合回路形式的輸送輥道(可連續(xù)運送鈦鐵礦壓塊，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，為本專利技術(shù)未來的拓展提供了空間)不僅實現(xiàn)了大長度窯爐腔內(nèi)微波的最佳耦合，而且消除 了熱失控，保證了產(chǎn)品品質(zhì)的均勻性和穩(wěn)定性。本專利技術(shù)所述的微波窯中的變壓器及附屬電器元件設(shè)置在窯體兩側(cè)的窯體支架上，回避了因連續(xù)生產(chǎn)而產(chǎn)生的爐氣溫度給變壓器及附屬電器元件造成的不良影響，大大簡化了微波窯龐大復雜的保溫耐火系統(tǒng)。本專利技術(shù)所述的生產(chǎn)富鈦料用的微波窯的窯內(nèi)的爐氣溫度大概只有100°C左右(傳統(tǒng)的微波窯窯內(nèi)的爐氣溫度大概有1200°C 1300°C，傳統(tǒng)的大功率礦熱爐內(nèi)的冶煉溫度高達1700°C)，窯外靠近窯體的溫度大概只有50°C左右，所以利用本專利技術(shù)生產(chǎn)富鈦料時，整體的電耗僅相當于使用傳統(tǒng)方法的40% 50%。本專利技術(shù)所述方法是一種二氧化鈦富集工藝，也可以叫微波法固態(tài)還原生產(chǎn)金紅石工藝，相對于傳統(tǒng)的火法、濕法有較大的區(qū)別。本專利技術(shù)所述方法從還原機理上來講，屬于早期(700°C )依靠熱解氣體包括氫、烷類(烷類裂解產(chǎn)生的游離碳以及氫氣)的還原，末期才會出現(xiàn)碳的直接還原。不以碳的直接還原為主，與傳統(tǒng)技術(shù)中的碳熱還原相比，原理上有本質(zhì)區(qū)別。本專利技術(shù)所述方法采用生產(chǎn)富鈦料用的微波窯來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大功率礦熱爐，生產(chǎn)富鈦料用的微波窯以容器內(nèi)部加熱為主導，充分利用了微波能。本專利技術(shù)所述方法利用了生產(chǎn)富鈦料用的微波窯和獨立容器，巧妙地回避了傳統(tǒng)窯爐間接加熱的方式，使得窯爐的耐材及保溫工藝變得十分簡單。本專利技術(shù)所述方法利用了生產(chǎn)富鈦料用的微波窯和獨立容器，同時還采用了新的還原機理，所以不但空氣污染小，而且能耗低。本專利技術(shù)所述方法的基本原理是，將含有鈦鐵礦粉的鈦鐵礦壓塊放置在可以透波并且可以保溫的獨立容器內(nèi)，然后通過連續(xù)運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)富鈦料用的微波窯，使鈦鐵礦壓塊被微波賦予能量，同時充分利用鈦鐵礦的強吸波性和獨立容器的透波保溫性能，將微波能量最大化利用，并營造出最佳的冶金還原氣氛，實現(xiàn)連續(xù)微波窯獨立容器內(nèi)固態(tài)還原鈦鐵礦壓塊，最后利用水解法去除(還原出)鈦鐵礦壓塊中的單質(zhì)鐵，實現(xiàn)鈦鐵分離得到富鈦料，甚至是人造金紅石(需進一步焙燒得到)。從整體工藝上來講，本專利技術(shù)所述方法的工藝路線亦與傳統(tǒng)的制備方法有本質(zhì)區(qū)另IJ。本專利技術(shù)是一種應(yīng)用了獨立容器的密閉作業(yè)，其步驟是先在獨立容器內(nèi)(具有密閉保溫環(huán)境)、依靠透進來的微波能加熱鈦鐵礦壓塊(整個過程是在連續(xù)的輸送輥道上進行的)，加熱后鈦鐵礦壓塊再經(jīng)過磁選、以及在水解分離罐內(nèi)銹蝕掉其中的單質(zhì)鐵，最后的剩余物即為富鈦料(將富鈦料進一步焙燒后，還可以得到人造金紅石)。本專利技術(shù)所述方法不需要龐大的球團制作系統(tǒng)(又叫造球燒結(jié)系統(tǒng))，也不需要外加碳素補充，而是采用了鈦鐵礦壓塊，鈦鐵礦壓塊的配方以及形狀和壓制工藝，都與傳統(tǒng)的球團有著本質(zhì)的區(qū)別，所以本專利技術(shù)回避了傳統(tǒng)工藝中為了提高冶金性能而建立的龐大的球團制作系統(tǒng)(又叫造球燒結(jié)系統(tǒng))，簡化了生產(chǎn)過程。 本專利技術(shù)所述方法中提到的鈦鐵礦壓塊內(nèi)部的冶金環(huán)境及氣氛良好，鈦鐵礦壓塊是連續(xù)生產(chǎn)，而且必須在微波窯內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)才能滿足工藝要求。本專利技術(shù)所述方法針對的鈦鐵礦的礦種不受限，可以使用所有的海沙礦。本專利技術(shù)所述方法中提到的獨立容器為微波還原容器，它的特點是1、采用了合理的設(shè)計，分擔了傳統(tǒng)窯爐耐材的負擔，化整為零；2、維護工作僅僅涉及獨立容器，所以變得十分簡單；3、最重要的是，獨立容器具有良好的保溫性能，所以獨立容器內(nèi)部的能量利用率大大提高，不僅節(jié)能，同時可以實現(xiàn)快速升溫，保證了最佳的冶金氣氛，為得到理想的富鈦料奠定了基礎(chǔ)。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步詳細的說明。圖I是生產(chǎn)富鈦料用的微波窯的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的右視示意圖。圖3是輸送輥道與窯體配合的示意圖。圖4是獨立容器的主視示意圖。圖5是圖4的俯視示意圖。圖6是圖4中A-A剖面的示意圖。附圖標記1 一窯體、2 —磁控管、3 —進料口、4 一出料口、5 —輸送棍道、6 —棍道驅(qū)動電機、7 —保溫防護層、8—水冷夾層、9 一窯體支架、10—變壓器及附屬電器元件、11 一排煙管道、12 —獨立容器、13 —鈦鐵礦壓塊、14 一底板、15 —下部保溫套、16 —耐聞溫透波涂層、17 —托板、18 —容器內(nèi)膽、19 一上部保溫套、20 —托架。具體實施例方式實施例參見圖1-3，這種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，包括有窯體（1）、磁控管（2）、輸送輥道（5）、輥道驅(qū)動電機（6）和變壓器及附屬電器元件（10），其特征在于：所述窯體（1）橫向設(shè)置并安放在窯體支架（9）上，窯體（1）的兩端一端設(shè)有進料口（3）、另一端設(shè)有出料口（4），窯體（1）的頂部與排煙管道（11）連通，窯體（1）的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護層（7），窯體（1）的外壁設(shè)有水冷夾層（8）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙齊，司紀東，
申請(專利權(quán))人：山東永鑫能源集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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