一種基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化耦合生產的方法，包括以下步驟：用低變質煤規(guī)模化生產蘭炭；蘭炭替代焦炭生產硅鐵，硅鐵用于皮江法、硅熱法或火法還原氧化鎂生產金屬鎂的還原劑；將蘭炭爐尾氣直接引入白云石煅燒窯并配以適當體積空氣進行燃燒；燃燒放熱量能夠使白云石煅燒窯的溫度達到白云石的分解溫度，煅燒出氧化鎂；氧化鎂與硅鐵混合壓球裝入鎂還原爐，將蘭炭爐尾氣引入硅熱法還原鎂生產的供熱爐系統，加熱還原罐在高溫下還原生產金屬鎂；蘭炭尾氣燃燒后可循環(huán)利用余熱和可燃有價成分。本發(fā)明有利于采用硅還原法煉鎂的鎂冶煉行業(yè)的清潔規(guī)?；l(fā)展，煤炭分級提質清潔利用，蘭炭、金屬鎂的耦合多聯產產業(yè)鏈和產業(yè)集群協同創(chuàng)新發(fā)展。
【專利說明】一種基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于煤炭提質清潔轉化利用和聯產有色金屬【技術領域】，涉及煤炭熱解生產蘭炭及火(皮江)法煉鎂多聯產規(guī)?；詈仙a技術，尤其涉及一種基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法。
【背景技術】
[0002]傳統火法煉鎂過程是將白云石原料通過高溫煅燒的方法生產出氧化鎂(煅白)，再將氧化鎂(煅白)通過向其中加入硅鐵，經制粒后裝入還原罐，在還原罐外部加熱至1200°C并保溫一段時間使煅白中的氧化鎂被還原為粗鎂，原有用火法煉鎂在煅燒及熱還原過程中主要采用的燃料是煤炭，也有部分小規(guī)模(5萬噸/年)生產蘭炭的企業(yè)用蘭炭尾氣作為熱源生產鎂。由于其蘭炭生產規(guī)模較小，一般蘭炭產量在5萬噸/年以下，與蘭炭配套的金屬鎂規(guī)模普遍較小，主要原因是蘭炭生產規(guī)模小，產生的蘭炭尾氣量小，且成分不易穩(wěn)定，因此造成金屬鎂生產的規(guī)模不能提高。隨著國家對鎂冶煉產業(yè)政策的調整，要求鎂的生產規(guī)模必須達到2-5萬噸/年，鎂產業(yè)規(guī)模的擴大，需要大量的煤或者天然氣作為熱源來對鎂生產的需熱環(huán)節(jié)進行加熱，而煤及天然氣資源的價格較高，造成煉鎂過程的成本較高，需要一種低成本的熱源來對鎂冶煉需熱環(huán)節(jié)進行加熱，在煉鎂產能要求的前提下，要用蘭炭尾氣作為熱源生產鎂，則必須要使蘭炭的生產規(guī)模提高才能滿足要求。
[0003]火法煉鎂需要的還原劑為硅鐵(7`5硅鐵)，對硅鐵的質量要求為高硅、低鋁，硅高可以提高硅鐵對鎂的還原率，硅鐵的生產是以二氧化硅、鐵粉為原料，炭作為還原劑在電爐內經高溫還原而生產出硅鐵，傳統的硅鐵生產用的還原劑為二級冶金焦，由于我國焦煤儲量較少，因此二級冶金焦的價格較高，同時冶金焦炭中的灰分高，鋁高，導致冶煉的硅鐵產品中鋁較高，影響了硅鐵產品質量，在蘭炭生產過程中產出的主要產品蘭炭具有比電阻率較冶金焦大，灰分較冶金焦小和鋁低的特點，因此蘭炭作為硅鐵生產的還原劑是非常適合的，利用蘭炭作為冶煉硅鐵的還原劑，不但能降低焦耗，還能降低硅鐵生產過程的電耗，同時蘭炭的價格較二級冶金焦低I倍以上，因此將蘭炭大規(guī)模的應用于硅鐵的規(guī)?；a，其成本會大降，隨著國家對硅鐵行業(yè)產業(yè)政策的調整，要求硅鐵爐功率必須在25000KVA以上，硅鐵爐的功率提高，使硅鐵的產量也在增加，從而也為蘭炭做還原劑拓展了用量。
[0004]蘭炭生產過程是將煤通過在600°C左右進行干餾，生產出蘭炭，蘭炭爐尾氣及煤焦油等產品，目前生產每噸蘭炭約產出600Nm3左右的蘭炭爐尾氣，蘭炭爐尾氣的熱值在1800千卡-2000千卡/ m3之間，目前,通過技術改造,將蘭炭爐的生產規(guī)模由最初的生產規(guī)模為5萬噸/年擴大到了 30-60萬噸/年，原來小規(guī)模(5萬噸/年)的蘭炭爐生產的蘭炭爐尾氣僅能供年產量I千噸鎂的煤冶煉廠使用，在蘭炭生產中如果不能創(chuàng)造出大規(guī)模的蘭炭生產技術(年產蘭炭在30萬噸/年-60萬噸/年及以上，如90-120萬噸/年)，即不能產生足夠量的蘭炭尾氣來滿足煉鎂的需要，導致后續(xù)鎂冶煉的產能不能擴大，同時因為小規(guī)模蘭炭爐產量小而不滿足國家蘭炭產業(yè)政策，使小規(guī)模蘭炭及小規(guī)模鎂冶煉均面臨淘汰的危險。
【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法，旨在解決現有的火法煉鎂存在的成本高，使用硅鐵作為還原劑，對硅鐵的質量要求較高，對焦炭的消耗大、煤耗高、成本高、排放大，制約了鎂冶煉行業(yè)發(fā)展的問題。
[0006]本發(fā)明實施例是這樣實現的，一種基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化稱合生產的方法，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法包括以下步驟:
[0007]步驟一，用低變質煤規(guī)模化生產蘭炭；
[0008]步驟二，蘭炭替代焦炭生產硅鐵，硅鐵用于皮江法、硅熱法或火法還原氧化鎂生產金屬鎂的還原劑；
[0009]步驟三，將蘭炭爐尾氣直接引入白云石煅燒窯并配以適當體積空氣進行燃燒；燃燒放熱量能夠使白云石煅燒窯的溫度達到白云石的分解溫度，煅燒出氧化鎂；
[0010]步驟四，氧化鎂與硅鐵混合壓球裝入鎂還原爐，將蘭炭爐尾氣引入硅熱法還原鎂生產的供熱爐系統，配以體積空氣使蘭炭爐尾氣燃燒，加熱還原罐在高溫下還原生產金屬鎂；
[0011]步驟五，煅燒白云石和燃燒供熱還原生產金屬鎂的蘭炭尾氣燃燒后可循環(huán)利用余熱和可燃有價成分。
[0012]進一步，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法利用蘭炭爐尾氣，包括有價成分含量為H228%~50%，COlO%~15%，CH4IO^~20%，N25%~50%作為熱源煅燒分解碳酸鎂或白云石獲得氧化鎂，再用蘭炭尾氣燃燒作為熱源供熱高溫還原生產金屬鎂，利用蘭炭代替焦炭生產的低成本硅鐵做為生產鎂的還原劑，實現了從低變質煤和碳酸鎂分別生產規(guī)?；a蘭炭和金屬鎂的耦合多聯產。
[0013]進一步，蘭炭的生產線規(guī)模年產量大于30萬噸/年，蘭炭與金屬鎂的耦合配套產能比例為50~20: I。
[0014]進一步，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法還可以通過把蘭炭爐尾氣凈化脫硫后，用于煅燒和加熱。
[0015]進一步，采用蘭炭尾氣煅燒白云石生產氧化鎂時，采用余熱循環(huán)利用，利用H2、CH4燃燒，從而降低尾氣量，減少二氧化碳排放，實現節(jié)能減排。
[0016] 本發(fā)明提供的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；a的方法，通過將蘭炭爐并聯和系統控制技術，將單臺蘭炭產能為5-10萬噸/年熱解爐進行六臺并聯，即可達到蘭炭產能30-60萬噸/年的規(guī)模，同法6-12臺并聯蘭炭產能達到60-120萬噸/年；在將蘭炭熱解爐并聯后，可以將每臺爐子產生的焦油、廢水及尾氣(焦爐煤氣)進行穩(wěn)定統一收集，在脫除尾氣中的焦油及水分后，用作火法煉鎂過程中的熱源，或脫硫后清潔燃燒供熱。本發(fā)明利用規(guī)?；a蘭炭生產出的穩(wěn)定尾氣作為規(guī)?；自剖褵玩V熱還原過程的熱源，既使蘭炭爐尾氣得到了充分利用，又使蘭炭爐尾氣綜合利用不外排，既節(jié)能減排，又保護了環(huán)境；本發(fā)明利用蘭炭做為硅鐵生產過程的還原劑，生產出高質量的硅鐵，并且使硅鐵生產過程中的焦耗和電耗降低，將生產出的硅鐵應用于鎂的生產過程。此外，本發(fā)明降低了鎂冶煉過程中的能耗，降低了二氧化碳排放、降低了成產的成本，提高了工作效率，有利于鎂冶煉行業(yè)的發(fā)展?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；a的方法的流程圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；a的方法的實現流程圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例提供的基于蘭炭的金屬鎂的生產流程圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 [0021]圖1示出了本發(fā)明提供的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化生產的方法流程。為了便于說明，僅僅不出了與本發(fā)明相關的部分。
[0022]本發(fā)明實施例的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化生產的方法，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；a的方法包括以下步驟:
[0023]將蘭炭爐尾氣直接引入白云石煅燒窯并配以空氣進行燃燒；
[0024]燃燒放熱量能夠使白云石煅燒窯的溫度達到白云石的分解溫度，煅燒出氧化鎂；
[0025]將蘭炭爐尾氣引入鎂熱還原加熱爐內，配以空氣使蘭炭爐尾氣燃燒。
[0026]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；a的方法還可以通過把蘭炭爐尾氣引入帶換向閥的蓄熱式熱風爐中進行燃燒，燃燒產生的熱量加熱熱風爐中的蓄熱格子磚，加熱后關閉蘭炭爐尾氣閥，開啟送風閥使常溫空氣進入熱風爐而被加熱，加熱后的熱空氣再作為白云石煅燒窯及熱還原加熱爐的配風輔助送入這兩種爐子內的蘭炭爐尾氣燃燒。
[0027]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化生產的方法利用蘭炭爐尾氣作為熱源生產金屬鎂，利用蘭炭作為硅鐵生產的還原劑，實現了蘭炭和鎂的多聯產。
[0028]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化生產的方法具體步驟為:
[0029]在蘭炭爐產量為5萬噸/年時，使用蘭炭爐尾氣作為熱源能配套生產金屬鎂的量為1000噸/年，蘭炭爐產量在30萬噸/年時，使用蘭炭爐尾氣作為熱源能配套生產金屬鎂的量為7500~10000噸/年，當60-120萬噸蘭炭/年金屬鎂產能達到5萬噸/年，通過以上三組數據可以得出，在蘭炭爐生產規(guī)模擴大后，配套金屬鎂的產能會提高，當5萬噸/年蘭炭規(guī)模時，配套鎂產能為200噸鎂/萬噸蘭炭，而30萬噸/年蘭炭規(guī)模時，配套鎂產能為250~333噸鎂/萬噸蘭炭，蘭炭金屬鎂耦合生產比例可達50-20: I。
[0030]下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明實施例的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化生產的方法包括以下步驟:
[0032]SlOl:將蘭炭爐尾氣直接引入白云石煅燒窯并配以空氣進行燃燒；
[0033]S102:燃燒放熱量能夠使白云石煅燒窯的溫度達到白云石的分解溫度，煅燒出氧化鎂；[0034]S103:將蘭炭爐尾氣引入鎂熱還原加熱爐內，配以空氣使蘭炭爐尾氣燃燒。
[0035]結合圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的具體步驟為:
[0036]將蘭炭爐尾氣直接引入白云石煅燒窯并配以蘭炭爐尾氣體積1-1.3倍的空氣進行燃燒，其燃燒放熱量能夠使白云石煅燒窯的溫度達到1200°C左右，使白云石的分解，煅燒出合格的氧化鎂(煅白)，將蘭炭爐尾氣引入鎂熱還原加熱爐內，配以炭爐尾氣體積1-1.3倍的的空氣使蘭炭爐尾氣燃燒；
[0037]本發(fā)明還可以通過把蘭炭爐尾氣一部分引入帶換向閥的蓄熱式熱風爐中進行燃燒，燃燒產生的熱量加熱熱風爐中的蓄熱格子磚，加熱一段時間后關閉蘭炭爐尾氣閥，開啟送風閥使常溫空氣進入熱風爐而被加熱，加熱后的熱空氣再作為白云石煅燒窯及熱還原加熱爐的配風輔助送入這兩種爐子內的蘭炭爐尾氣燃燒，。
[0038]本發(fā)明的具體實施例:
[0039]實施例1:
[0040]在蘭炭爐產量為5萬噸/年時，其使用蘭炭爐尾氣作為熱源能配套生產金屬鎂的量為1000噸/年，蘭炭爐產量在30萬噸/年時，其使用蘭炭爐尾氣作為熱源能配套生產金屬鎂的量為7500噸/年，通過以上兩組數據可以得出，在蘭炭爐生產規(guī)模擴大后，配套金屬鎂的產能會提高，當5萬噸/年蘭炭規(guī)模時，配套鎂產能為200噸鎂/萬噸蘭炭，而30萬噸/年蘭炭規(guī)模時，配套鎂產能為250噸鎂/萬噸蘭炭，由此可見，蘭炭規(guī)模擴大使鎂的產能也擴大，并在鎂生產擴大的同時降低了能耗。
[0041]本發(fā)明利用蘭炭爐尾氣作為熱源生產金屬鎂，利用蘭炭作為硅鐵生產的還原劑，實現了蘭炭，鎂的多聯產；該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；a方法的方法具在所用蘭炭爐產量規(guī)模為5萬噸/年時，使用蘭炭爐尾氣作為熱源能配套生產金屬鎂的量產能為1000噸/年，當蘭炭爐生產線產量在規(guī)模達30萬噸/年時，使用蘭炭爐尾氣作為熱源能配套生產的金屬鎂的量為7500噸/年~10000噸/年，通過以上兩組數據可以得出，在蘭炭與金屬鎂規(guī)?；詈仙a后，爐生產規(guī)模擴大后，配套金屬鎂的產能會效率從蘭炭:金屬鎂為50: I提高到30: I，提高，即，當5萬噸/年蘭炭規(guī)模時，配套鎂產能為200噸鎂/萬噸蘭炭，而30萬噸/年蘭炭規(guī)模生產線時，配套鎂產能為250噸鎂/萬噸蘭炭~333噸鎂/萬噸蘭炭；節(jié)能效率比單爐5萬噸/年蘭炭爐生產金屬鎂提高20%~35%以上；
[0042]本發(fā)明用于規(guī)?；a蘭炭的單爐產能包括5萬噸/年以上，如7.5萬噸/年和10萬噸/年等。用于規(guī)?；摦a金屬鎂的規(guī)模產能在5000噸/年以上。兩者匹配質量關系為蘭炭:金屬鎂為50~20: I ;用蘭炭規(guī)?；a硅鐵的礦熱爐功率在25000kw / h以上，如34000kw / h等；用生產30萬噸~60萬噸/年蘭炭生產線匹配I萬噸/年~2萬噸/年金屬鎂生產線規(guī)模化耦合聯產，蘭炭尾氣量從22000m3 /噸鎂可降為18000m3 /噸鎂，其鎂還原過程可減排二氧化碳50%以上。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法，其特征在于，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法包括以下步驟: 步驟一，用低變質煤規(guī)?；a蘭炭； 步驟二，蘭炭替代焦炭生產硅鐵，硅鐵用于皮江法、硅熱法或火法還原氧化鎂生產金屬鎂的還原劑； 步驟三，將蘭炭爐尾氣直接引入白云石煅燒窯并配以適當體積空氣進行燃燒；燃燒放熱量能夠使白云石煅燒窯的溫度達到白云石的分解溫度，煅燒出氧化鎂； 步驟四，氧化鎂與硅鐵混合壓球裝入鎂還原爐，將蘭炭爐尾氣引入硅熱法還原鎂生產的供熱爐系統，配以體積空氣使蘭炭爐尾氣燃燒，加熱還原罐在高溫下還原生產金屬鎂； 步驟五，煅燒白云石和燃燒供熱還原生產金屬鎂的蘭炭尾氣燃燒后可循環(huán)利用余熱和可燃有價成分。
2.如權利要求1所述的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)模化耦合生產的方法，其特征在于，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法利用蘭炭爐尾氣，包括有價成分含量為H228%~50%，COlO%~15%，CH4IO%~20%，N25%~50%作為熱源煅燒分解碳酸鎂或白云石獲得氧化鎂，再用蘭炭尾氣燃燒作為熱源供熱高溫還原生產金屬鎂，利用蘭炭代替焦炭生產的低成本硅鐵做為生產鎂的還原劑，實現了從低變質煤和碳酸鎂分別生產規(guī)模化生產蘭炭和金屬鎂的耦合多聯產。
3.如權利要求1所述的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法，其特征在于，蘭炭的生產線規(guī)模年產量大于30萬噸/年，蘭炭與金屬鎂的耦合配套產能比例為50~20:1。
4.如權利要求1所述的基`于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法，其特征在于，該基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法還可以通過把蘭炭爐尾氣凈化脫硫后，用于煅燒和加熱。
5.如權利要求4所述的基于蘭炭和鎂多聯產規(guī)?；詈仙a的方法，其特征在于，采用蘭炭尾氣煅燒白云石生產氧化鎂時，采用余熱循環(huán)利用，利用H2、CH4燃燒，從而降低尾氣量，減少二氧化碳排放，實現節(jié)能減排。
【文檔編號】C10B57/00GK103710550SQ201310731975
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年12月27日
【發(fā)明者】蘭新哲, 馬紅周, 周軍, 楊雙平, 田宇紅 申請人:蘭新哲, 馬紅周