一种烟气余热再利用型红土镍矿直接还原生产粒铁系统及方法

1.一种烟气余热再利用型红土镍矿直接还原生产粒铁系统，其特征在于，包括：原料处理装置、预热和还原装置、除尘装置、粗破重选装置和磨矿磁选装置，其中：
所述原料处理装置，包括依次连接的破碎装置、筛分装置和混合装置，所述原料处理装置具有红土镍矿入口、还原煤入口、添加剂入口及含水混合物料出口，用于将所述红土镍矿、还原剂及添加剂经处理后按比例进行混合，得到含水混合物料；
所述预热和还原装置为改造后的转底炉，包括：依次相邻的进料区、干燥管预热区、侧壁烧嘴还原区和出料区，其中，所述干燥管预热区与所述侧壁烧嘴还原区之间设有隔墙，所述侧壁烧嘴还原区与所述出料区之间设有挡墙，所述隔墙和挡墙均由所述转底炉的顶壁向下延伸，并与所述转底炉的布料环形炉底保持一定间隔；其中，所述干燥管预热区炉壁内侧设有多个干燥管，用于对所述干燥管预热区进行加热；所述侧壁烧嘴还原区炉壁内侧设有多个烧嘴，用于对所述侧壁烧嘴还原区进行烧嘴方式加热；所述进料区设有含水混合物料入口、兰炭入口，所述干燥管预热区炉壁上设有干燥管热源入口和烟气出口，所述出料区设置还原物料出口，所述含水混合物料入口与所述原料处理装置的含水混合物料出口相连，用于将所述含水混合物料在所述预热和还原装置内进行干燥、预热及还原处理，得到还原物料；
所述除尘装置包括：烟气入口、除尘烟气出口及粉尘出口，所述烟气入口与所述预热和还原装置的烟气出口相连，所述除尘烟气出口与所述预热和还原装置的干燥管热源入口相连；
所述粗破重选装置包括：还原物料入口、镍铁粒铁出口和一次尾渣出口，所述还原物料入口与所述预热和还原装置的还原物料出口相连，用于将所述还原物料进行粗破重选，得到镍铁粒铁和一次尾渣；
所述磨矿磁选装置包括：一次尾渣入口、镍铁粉出口及二次尾渣出口, 所述一次尾渣入口与所述粗破重选装置的一次尾渣出口相连，用于将所述一次尾渣进行磨矿磁选，得到镍铁粉和二次尾渣。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干燥管预热区利用所述预热和还原装置产生的高温烟气经除尘装置处理后，通入干燥管内作为干燥管预热区加热热源。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预热和还原装置的水平截面为圆环形，所述干燥管预热区圆环夹角为30°-100°。
4.一种利用权利要求1-3中任一项所述的系统进行红土镍矿直接还原生产粒铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）原料处理:将红土镍矿、还原剂及添加剂经破碎、筛分后按比例进行混合，得到含水混合物料；
（2）预热、还原和除尘处理：通过兰炭入口，在所述预热和还原装置的炉底先铺设一层兰炭，然后将含水混合物料向所述预热和还原装置内布料，随着所述预热和还原装置炉底的运转，所述含水混合物料依次在干燥管预热区内进行干燥、预热处理，再经所述侧壁烧嘴还原区内进行还原反应，其中，干燥管预热区利用所述预热和还原装置产生的高温烟气经除尘装置处理后，通入干燥管内作为干燥管预热区加热热源，然后，通过所述还原物料出口排料得到还原物料，对其进行除尘处理；
（3）粗破重选处理：将所述还原物料进行粗破重选处理，得到镍铁粒铁和一次尾渣；
（4）磨矿磁选处理：将所述一次尾渣进行磨矿磁选处理，得到镍铁粉和二次尾渣。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述红土镍矿、还原剂及添加剂经破碎、筛分后所得原料粒度为10-40mm。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述还原剂是还原煤。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，原料重量配比为：红土镍矿100重量份，还原煤10-30重量份，添加剂5-15重量份；所述添加剂为石灰石、生石灰及水解电石渣的一种或多种。
8. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述添加剂的配入量要保证碱度在0.4-
0.7之间，优选为0.5-0.6之间，其中，所述碱度为以下四种氧化物的质量分数之比，即碱度=w(MgO+CaO)/w(SiO2+ Al2O3 )，w为质量分数。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预热和还原装置的干燥管预热区加热的温度为600℃-1000℃，时间为20-40min；所述还原区采用侧壁烧嘴加热方式，还原温度为
1350℃-1450℃，时间为20-50min。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述兰炭的厚度为5-15mm。

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