本實(shí)用新型涉及一種處理熱態(tài)金屬化球團(tuán)的專用系統(tǒng)，屬于熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

金屬化球團(tuán)一般是指含鐵物料球團(tuán)經(jīng)直接還原后得到的焙燒產(chǎn)品，其中鐵主要以金屬鐵或鐵合金(鐵合金中鐵以金屬鐵形式存在)的形式存在，因此其金屬化率一般可達(dá)60％～95％。目前金屬化球團(tuán)多采用兩種方式進(jìn)行處理，一種方式為熱態(tài)金屬化球團(tuán)直接送入熔煉爐中，經(jīng)熔化分離后得到熔分鐵/鐵合金和熔分渣；另外一種方式為金屬化球團(tuán)先經(jīng)水淬、破碎，再經(jīng)磨礦、磁選分離后，得到金屬鐵/鐵合金顆粒和尾礦。其中，采用熔化分離方式時(shí)，能耗較高，但可以得到高品位熔分鐵/鐵合金；采用磨礦、磁選方式處理時(shí)，熱態(tài)金屬化球團(tuán)需先經(jīng)過冷卻后，再進(jìn)行磨礦、磁選，雖然成本較低，但因要求的磨礦粒度細(xì)，因此磨礦過程的能耗和水耗在生產(chǎn)成本中占有較大的比重，且熱態(tài)金屬化球團(tuán)的顯熱未得到利用，造成了熱量的浪費(fèi)。

含銀廢液主要源自照相館和醫(yī)院放射科、電影洗印廠、工業(yè)探傷、計(jì)算機(jī)照排制版(菲林輸出)等的定影液，這些廢液中銀的含量不等。制版的廢定影液含量通常在20克/升左右，其他廢液含銀量一般在5克/升左右。從這些廢液中提銀有多種方法，如電解法、離子交換法、氣浮法、還原糖法、保險(xiǎn)粉法等，但上述方法不同程度的存在成本高等問題。

中國專利申請公布號CN 103956487 A公開了一種利用轉(zhuǎn)底爐金屬化球團(tuán)制備磷酸鐵鋰的方法，將金屬化球團(tuán)進(jìn)行破碎、粉磨、磁選、研磨和二次磁選等多重工序處理，再將鐵基合金加以利用，工藝流程較長；而且該實(shí)用新型采用金屬化球團(tuán)—粉磨—濕式磁選—混料—干燥—燒結(jié)工藝，物料先后經(jīng)過高溫—低溫—高溫以及干法—濕法—干法處理，能耗較高，因而成本偏高；所得到的磷酸鐵鋰還可能因鐵基合金帶入的雜質(zhì)而影響其產(chǎn)品品質(zhì)。中國專利申請公布號CN 101200320A公開了一種用于處理廢水的高含碳金屬化球團(tuán)及制備方法，以含碳物料和含鐵原料為原料制備高含碳金屬化球團(tuán)，該方法僅適用于處理電解法濾料，且需在酸性電解質(zhì)水溶液中，以碳、鐵為陰陽極，采用Fe²⁺和碳的還原作用實(shí)現(xiàn)重金屬及有機(jī)污染物的還原回收，因此其處理效果和生產(chǎn)成本均不理想，且不能實(shí)現(xiàn)有價(jià)元素的回收，故經(jīng)濟(jì)效益較差。置換法從廢定影液中回收銀的研究表明，采用置換法從質(zhì)量濃度為3.2 g/L的廢定影液中回收銀，最佳條件為：pH值控制在5.5左右，溫度40℃，攪拌速度1440r/min，攪拌時(shí)間30min，可使銀的置換率達(dá)到95％以上，回收每升廢定影液中的銀耗鐵量3.8g，生產(chǎn)1kg銀的直接成本為58.6元，生產(chǎn)成本較高。

因此，亟待開發(fā)一種新的熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理方法與系統(tǒng)，能將熱態(tài)金屬化球團(tuán)顯熱的利用，并實(shí)現(xiàn)熱態(tài)金屬化球團(tuán)與含銀廢液的綜合利用，降低金屬化球團(tuán)及含銀廢液的處理成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種處理熱態(tài)金屬化球團(tuán)的專用系統(tǒng)，包括：熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置、破碎裝置、粉磨裝置、固液分離裝置、磁選分離裝置、重選分離裝置、沉淀分離裝置和煅燒裝置。

其中，所述熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置設(shè)有熱態(tài)金屬化球團(tuán)入口、金屬化球團(tuán)出口和顯熱水淬溶液出口；所述破碎裝置設(shè)有金屬化球團(tuán)入口和破碎物料出口；所述粉磨裝置設(shè)有破碎物料入口、含銀廢液入口、顯熱水淬溶液入口和粉磨料漿出口；所述固液分離裝置設(shè)有粉磨料漿入口、固體混合物出口和濾液出口；所述磁選分離裝置設(shè)有固體混合物入口、金屬鐵/ 鐵合金顆粒出口和一次尾礦出口；所述重選分離裝置設(shè)有一次尾礦入口、金屬銀出口和二次尾礦出口；所述沉淀分離裝置設(shè)有濾液入口、生石灰入口、氫氧化亞鐵出口和上清液出口；所述煅燒裝置設(shè)有氫氧化亞鐵入口和氧化鐵紅出口。

進(jìn)一步的，所述熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置的金屬化球團(tuán)出口與所述破碎裝置的金屬化球團(tuán)入口相連；所述破碎裝置的破碎物料出口與所述粉磨裝置的破碎物料入口相連；所述粉磨裝置的粉磨料漿出口與所述固液分離裝置的粉磨料漿入口相連；所述固液分離裝置的固體混合物出口與所述磁選分離裝置的固體混合物入口相連；所述磁選分離裝置的一次尾礦出口與所述重選分離裝置的一次尾礦入口相連；所述固液分離裝置的濾液出口與所述沉淀分離裝置的濾液入口相連；所述沉淀分離裝置的氫氧化亞鐵出口與所述煅燒裝置的氫氧化亞鐵入口相連。其中所述粉磨裝置可以為球磨機(jī)。

本實(shí)用新型所述“相連”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接相連。

本實(shí)用新型熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理系統(tǒng)中，所述熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置用于將熱態(tài)金屬化球團(tuán)進(jìn)行水淬，得到金屬化球團(tuán)和顯熱水淬溶液；所述破碎裝置用于將金屬化球團(tuán)破碎；所述粉磨裝置用于將破碎后的金屬化球團(tuán)與含銀廢液和顯熱水淬溶液進(jìn)行磨礦，并在磨礦過程中完成置換反應(yīng)，得到粉磨料漿；所述固液分離裝置用于將粉磨料漿進(jìn)行固液分離，得到固體混合物和濾液；所述磁選分離裝置用于將固體混合物進(jìn)行磁選，得到金屬鐵/鐵合金顆粒和一次尾礦；所述重選分離裝置用于將一次尾礦進(jìn)行重選，得到金屬銀和二次尾礦；所述沉淀分離裝置用于將濾液與生石灰進(jìn)行沉淀反應(yīng)，經(jīng)沉淀分離后得到氫氧化亞鐵；所述煅燒裝置用于將氫氧化亞鐵進(jìn)行煅燒，得到氧化鐵紅。

本實(shí)用新型技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

本實(shí)用新型熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理方法與系統(tǒng)，采用含銀廢液降低了水淬過程的水耗、磨礦過程的水耗和能耗，并充分利用熱態(tài)金屬化球團(tuán)在水淬過程中產(chǎn)生的顯熱，使得金屬鐵/鐵合金顆粒與含銀廢液發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)出金屬銀，并改變金屬顆粒的可磨性，進(jìn)一步降低磨礦能耗，降低了金屬化球團(tuán)、含銀廢液的處理成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，且經(jīng)處理后廢水中銀離子排放濃度可達(dá)到環(huán)保要求。本實(shí)用新型熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理方法與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱態(tài)金屬化球團(tuán)、含銀廢液的綜合利用，產(chǎn)出高品質(zhì)鐵產(chǎn)品、氧化鐵紅和金屬銀。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會隨著描述而更為清楚。但是應(yīng)理解所述實(shí)施例僅是范例性的，不對本實(shí)用新型的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍下可以對本實(shí)用新型技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改或替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理系統(tǒng)，包括：熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置1、破碎裝置2、粉磨裝置3、固液分離裝置4、磁選分離裝置5、重選分離裝置6、沉淀分離裝置7和煅燒裝置8。

其中，熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置1設(shè)有熱態(tài)金屬化球團(tuán)入口、金屬化球團(tuán)出口和顯熱水淬溶液出口；破碎裝置2設(shè)有金屬化球團(tuán)入口和破碎物料出口；粉磨裝置3設(shè)有破碎物料入口、含銀廢液入口、顯熱水淬溶液入口和粉磨料漿出口；固液分離裝置4設(shè)有粉磨料漿入口、固體混合物出口和濾液出口；磁選分離裝置5設(shè)有固體混合物入口、金屬鐵/鐵合金顆粒出口和一次尾礦出口；重選分離裝置6設(shè)有一次尾礦入口、金屬銀出口和二次尾礦出口；沉淀分離裝置7設(shè)有濾液入口、生石灰入口、氫氧化亞鐵出口和上清液出口；煅燒裝置8設(shè)有氫氧化亞鐵入口和氧化鐵紅出口。

進(jìn)一步的，熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置1的金屬化球團(tuán)出口與破碎裝置2的金屬化球團(tuán)入口相連；破碎裝置2的破碎物料出口與粉磨裝置3的破碎物料入口相連；粉磨裝置3的粉磨料漿出口與固液分離裝置4的粉磨料漿入口相連；固液分離裝置4的固體混合物出口與磁選分離裝置5的固體混合物入口相連；磁選分離裝置5的一次尾礦出口與重選分離裝置6的一次尾礦入口相連；固液分離裝置4的濾液出口與沉淀分離裝置7的濾液入口相連；沉淀分離裝置7的氫氧化亞鐵出口與煅燒裝置8的氫氧化亞鐵入口相連。

本實(shí)用新型所述“相連”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接相連。

本實(shí)用新型熱態(tài)金屬化球團(tuán)的處理系統(tǒng)，熱態(tài)金屬化球團(tuán)經(jīng)熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置1的熱態(tài)金屬化球團(tuán)入口進(jìn)入熱態(tài)金屬化球團(tuán)水淬裝置1，熱態(tài)金屬化球團(tuán)在其中進(jìn)行水淬，得到金屬化球團(tuán)和顯熱水淬溶液。金屬化球團(tuán)經(jīng)破碎裝置2的金屬化球團(tuán)入口進(jìn)入破碎裝置2，進(jìn)行破碎，得到破碎物料。破碎物料經(jīng)粉磨裝置3的破碎物料入口進(jìn)入粉磨裝置3，含銀廢液和顯熱水淬溶液分別通過含銀廢液入口、顯熱水淬溶液入口進(jìn)入粉磨裝置3，含銀廢液和顯熱水淬溶液作為磨礦介質(zhì)進(jìn)行磨礦，得到粉磨料漿。粉磨料漿經(jīng)固液分離裝置4的粉磨料漿入口進(jìn)入固液分離裝置4，將粉磨料漿進(jìn)行固液分離，得到固體混合物和濾液。固體混合物經(jīng)磁選分離裝置5的固體混合物入口進(jìn)入磁選分離裝置5，進(jìn)行磁選，得到金屬鐵 /鐵合金顆粒和一次尾礦。一次尾礦經(jīng)重選分離裝置6的一次尾礦入口進(jìn)入重選分離裝置6，將一次尾礦進(jìn)行重選，得到金屬銀和二次尾礦。粉磨料漿經(jīng)固液分離裝置4沉淀得到的濾液經(jīng)沉淀分離裝置7的濾液入口進(jìn)入沉淀分離裝置7，生石灰經(jīng)生石灰入口進(jìn)入沉淀分離裝置7，濾液與生石灰反應(yīng)得到氫氧化亞鐵沉淀物，并經(jīng)沉淀分離裝置7分離得到氫氧化亞鐵。氫氧化亞鐵經(jīng)煅燒裝置8的氫氧化亞鐵入口進(jìn)入煅燒裝置8進(jìn)行煅燒，得到氧化鐵紅。

實(shí)施例一

[1]將經(jīng)“紅土鎳礦—配碳球團(tuán)—轉(zhuǎn)底爐直接還原”工藝處理后，得到富含鎳鐵合金顆粒、金屬化率為80％、溫度為800℃的熱態(tài)金屬化球團(tuán)進(jìn)行水淬，得到金屬化球團(tuán)和溫度為100℃的顯熱水淬溶液；

[2]將金屬化球團(tuán)破碎至3mm以下，再送入球磨機(jī)，加入銀離子的濃度為10g/L的含銀廢液、顯熱水淬溶液，在礦漿溫度為70℃的條件下進(jìn)行磨礦，磨礦時(shí)間40min，通過控制金屬化球團(tuán)、含銀廢液的比例，使得鎳鐵合金顆粒中金屬鐵與含銀廢液中銀離子的摩爾比為1000：1，含銀廢液逐漸與鎳鐵合金顆粒發(fā)生置換反應(yīng)生成金屬銀，并與未反應(yīng)的鎳鐵合金顆粒、雜質(zhì)等全部磨細(xì)至0.074mm以下占70％以上，得粉磨料漿；

[3]將粉磨料漿進(jìn)行固液分離，得到固體混合物和濾液，其中固體混合物為高鎳鐵合金顆粒、金屬銀和尾礦，濾液為含有亞鐵離子的溶液，銀離子的濃度低于0.5mg/L；

[4]將固體混合物進(jìn)行磁選，得到鎳品位為9.42％、鐵品位為63.29％的高鎳鐵合金顆粒，以及含有金屬銀的一次尾礦；

[5]將一次尾礦進(jìn)行重選，得到金屬銀和二次尾礦；

[6]向?yàn)V液中加入生石灰，使鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀物，再經(jīng)煅燒后得到氧化鐵紅產(chǎn)品。

實(shí)施例二

[1]將經(jīng)“鎳冶煉渣—配碳球團(tuán)—轉(zhuǎn)底爐直接還原”工藝處理后，得到富含低鎳鐵合金顆粒、金屬化率為90％、溫度為900℃的熱態(tài)金屬化球團(tuán)進(jìn)行水淬，得到金屬化球團(tuán)和溫度為90℃的顯熱水淬溶液；

[2]將金屬化球團(tuán)破碎至2mm以下，再送入球磨機(jī)，加入銀離子的濃度為5g/L的含銀廢液、顯熱水淬溶液，在礦漿溫度為60℃的條件下進(jìn)行磨礦，磨礦時(shí)間30min，通過控制金屬化球團(tuán)、含銀廢液的比例，使得低鎳鐵合金顆粒中金屬鐵與含銀廢液中銀離子的摩爾比為100：1，含銀廢液逐漸與低鎳鐵合金顆粒發(fā)生置換反應(yīng)生成金屬銀，并與未反應(yīng)的鎳鐵合金顆粒、雜質(zhì)等全部磨細(xì)至0.074mm以下占80％以上，得到粉磨料漿；

[3]將粉磨料漿進(jìn)行固液分離，得到固體混合物和濾液，其中固體混合物為鎳鐵合金顆粒、金屬銀和尾礦，濾液為含有亞鐵離子的溶液，銀離子的濃度低于0.5mg/L；

[4]將固體混合物進(jìn)行磁選，得到TFe品位90.44％以上、鎳含量1.77％的鎳鐵合金顆粒，以及含有金屬銀的一次尾礦；

[5]將一次尾礦進(jìn)行重選，得到金屬銀和二次尾礦；

[6]向?yàn)V液中加入生石灰，使鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀物，再經(jīng)煅燒后得到氧化鐵紅產(chǎn)品。

實(shí)施例三

[1]將經(jīng)“鐵精礦—配碳球團(tuán)—轉(zhuǎn)底爐直接還原”工藝處理后，得到富含金屬鐵顆粒、金屬化率為95％、溫度為1000℃的熱態(tài)金屬化球團(tuán)進(jìn)行水淬，得到金屬化球團(tuán)和溫度為80℃的顯熱水淬溶液；

[2]將金屬化球團(tuán)破碎至1mm以下，再送入球磨機(jī)，加入銀離子的濃度為1g/L的含銀廢液、顯熱水淬溶液，在礦漿溫度為50℃的條件下進(jìn)行磨礦，磨礦時(shí)間20min，通過控制金屬化球團(tuán)、含銀廢液的比例，使得金屬化球團(tuán)中金屬鐵與含銀廢液中銀離子的摩爾比為10：1，含銀廢液逐漸與金屬鐵顆粒發(fā)生置換反應(yīng)生成金屬銀，并與未反應(yīng)的金屬鐵顆粒、雜質(zhì)等全部磨細(xì)至0.074mm以下占90％以上，得到粉磨料漿；

[3]將粉磨料漿進(jìn)行固液分離，得到固體混合物和濾液，其中固體混合物為金屬鐵顆粒、金屬銀和尾礦，濾液為含有亞鐵離子的溶液，銀離子的濃度低于0.5mg/L；

[4]將固體混合物進(jìn)行磁選，得到TFe品位91.13％的金屬鐵顆粒，以及含有金屬銀的一次尾礦；

[5]將一次尾礦進(jìn)行重選，得到金屬銀和二次尾礦；

[6]向?yàn)V液中加入生石灰，使鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀物，再經(jīng)煅燒后得到氧化鐵紅產(chǎn)品。

實(shí)施例四

[1]將經(jīng)“紅土鎳礦—配碳球團(tuán)—轉(zhuǎn)底爐直接還原”工藝處理后，得到富含鎳鐵合金顆粒、金屬化率為60％、溫度為800℃的熱態(tài)金屬化球團(tuán)進(jìn)行水淬，得到金屬化球團(tuán)和溫度為100℃的顯熱水淬溶液；

[2]將金屬化球團(tuán)破碎至2mm以下，再送入球磨機(jī)，加入銀離子的濃度為50mg/L的含銀廢液、顯熱水淬溶液，在礦漿溫度為70℃的條件下進(jìn)行磨礦，磨礦時(shí)間35min，通過控制金屬化球團(tuán)、含銀廢液的比例，使得鎳鐵合金顆粒中金屬鐵與含銀廢液中銀離子的摩爾比為1000：1，含銀廢液逐漸與鎳鐵合金顆粒發(fā)生置換反應(yīng)生成金屬銀，并與未反應(yīng)的鎳鐵合金顆粒、雜質(zhì)等全部磨細(xì)至0.074mm以下占70％以上，得粉磨料漿；

[3]將粉磨料漿進(jìn)行固液分離，得到固體混合物和濾液，其中固體混合物為高鎳鐵合金顆粒、金屬銀和尾礦組成，濾液為含有亞鐵離子的溶液，銀離子的濃度低于0.5mg/L；

[4]將固體混合物進(jìn)行磁選，得到鎳品位為10.32％、鐵品位為61.19％的高鎳鐵合金顆粒，以及含有金屬銀的一次尾礦；

[5]將一次尾礦進(jìn)行重選，得到金屬銀和二次尾礦；

[6]向?yàn)V液中加入生石灰，使鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀物，再經(jīng)煅燒后得到氧化鐵紅產(chǎn)品。

對比試驗(yàn)一

將經(jīng)“紅土鎳礦—配碳球團(tuán)—轉(zhuǎn)底爐直接還原”工藝處理后，得到金屬化率為80％的熱態(tài)金屬化球團(tuán)，經(jīng)水淬后送入球磨機(jī)磨礦，磨礦時(shí)間50min，得到細(xì)度為0.074mm以下占70％以上的粉磨料漿，粉磨料漿經(jīng)磁選分離，得到鎳品位6.03％、鐵品位65.57％的鎳鐵合金顆粒。

對比試驗(yàn)二

將經(jīng)“鎳冶煉渣—配碳球團(tuán)—轉(zhuǎn)底爐直接還原”工藝處理后，得到金屬化率為85％的熱態(tài)金屬化球團(tuán)，經(jīng)水淬后送入球磨機(jī)磨礦，磨礦時(shí)間40min，得到細(xì)度為0.074mm以下占70％以上的粉磨料漿，粉磨料漿經(jīng)磁選分離，得到鎳品位0.89％、鐵品位92.35％的低鎳鐵合金顆粒。

對比試驗(yàn)三

將經(jīng)“鐵精礦—配碳球團(tuán)—轉(zhuǎn)底爐直接還原”工藝處理后，得到金屬化率為90％的熱態(tài)金屬化球團(tuán)，經(jīng)水淬后送入球磨機(jī)磨礦，磨礦時(shí)間30min，得到細(xì)度為0.074mm以下占70％以上的粉磨料漿，粉磨料漿經(jīng)磁選分離，得到鐵品位92.86％的金屬鐵顆粒。