一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统

技术领域

本发明属于黄金尾矿矿渣再利用领域，涉及一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统。

背景技术

从化学成分上看，黄金尾矿中主要含有：S iO2，同时含有一定量的CaO、Fe2O3、A l2O3、MgO，少量的贵金属(如Au、Ag)和重金属(如Cu、Pb、Zn)；从矿物组成上看，主要以石英、长石、云母、黏土和残余金属矿物为主；从污染成分上看，经氰化法提金排出的大量尾矿中含有氰化物,废水中残留的氰根离子给环境和人类带来威胁。黄金尾矿的资源化利用主要包括两个方向:一是回收有价组分，二是将尾矿加以处理生产各种工业材料，如水泥熟料。水泥熟料以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。在水泥工业中，最常用的硅酸盐水泥熟料主要化学成分为CaO、S iO2和少量的Al 2O3和Fe2O3。主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。硅酸盐水泥熟料加适量石膏共同磨细后，即成硅酸盐水泥。

现有专利CN202110486904.X公开了一种黄金尾矿渣为原料的水泥熟料生成方法，该采用一种强碱性阴离子交换树脂将黄金尾矿渣中的有毒污染物氰化物吸附去除，该种强碱性阴离子交换树脂中复合了无机物，能够提高树脂的沉降性能，有利于树脂使用后的再生工艺，达到节约成本的目的；该种树脂在氯甲基化后采用三乙胺氨化，使材料对氰化物具有更高的吸附性，达到去除废渣中氰化物的效果。该发明可以生成水泥熟料，由于水泥熟料从回转窑中出来携带的大量热都在风扇助力下传递给空气，而矿渣浆料蒸干又采用了另外的热源，造成了热量的浪费；再者，蒸干的矿浆不经过处理则不方便配料，影响配料效率，而且配料送到回转炉中的均匀性较差，在一定程度上拉长了配料在回转炉的反应周期，影响生产效率；关于水泥熟料的输送方式，目前多以车辆转移的方式，车辆进厂装车再向目的地运输，但由于水泥熟料本身的特点，在运输中会产生大量的粉尘，再加上产量大的熟料厂的车流量也非常大，对市道以及空气造成大量的污染。

发明内容

本发明针对上述的黄金尾矿在再回首利用方面所存在的技术问题，提出一种设计合理、带余热利用功能、配料效率较高、有利于提高回转炉加热效率和熟料质量且具有环保经济效益的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统，包括尾矿库和原料库，所述尾矿库和原料库的输出侧分别设置有尾矿处理站和原料处理站，所述尾矿处理站和原料处理站的物料输出侧设置有配料站，所述配料站的物料输出侧设置有提料输送机、下料塔、回转炉和中转塔，所述中转塔的出料侧设置有排料阀，所述尾矿处理站包括双筒同轴破碎机，所述双筒同轴破碎机包括矿块破碎段和矿浆破碎段，所述矿块破碎段的输入侧与尾矿库连接且其输出侧设置有混合料浆罐，所述混合料浆罐的输出侧设置有破氰罐，所述破氰罐的输出侧设置有蒸料罐，所述蒸料罐的物料输出侧与矿浆破碎段的输入侧连接，所述矿浆破碎段的输出侧与配料站连接；所述下料塔的内部设置有沿其内壁高度方向螺旋延伸的螺旋溜道，所述螺旋溜道的顶端与提料输送机衔接且其底端与回转炉衔接，所述螺旋溜道的输送面上设置有若干个均匀分布的锥尖体，所述锥尖体用来与物料挤压和碰撞，所述螺旋溜道的底面设置有多个振动电机；所述回转炉包括依次连接的加热段、隔热段和冷却段，所述冷却段包括换热壁套，所述换热壁套上设置有与其连通的出水管和回水管，所述出水管和回水管均埋入地下并连接至设置在蒸料罐上的蒸料壁套，所述出水管上设置有循环泵；所述排料阀的排料侧设置有廊道，所述廊道长度大于10km且其内部设置有用来远程输送水泥熟料的带式输送机。

作为优选，所述原料库包括石灰石罐、粉煤灰罐、高岭土罐和石膏罐，所述原料处理站包括与石灰石罐、粉煤灰罐、高岭土罐和石膏罐的输出侧连接的粉碎机，所述粉碎机与配料站连接。

作为优选，所述配料站包括厂房，所述厂房内部设置有地道，所述地道中设置有隔墙，所述隔墙的两侧分别设置有与矿浆破碎段连接的第一差速带和与粉碎机连接的第二差速带，所述第一差速带和第二差速带的输出端下方与提料输送机的输入端衔接。

作为优选，所述双筒同轴破碎机包括呈哑铃状分布的两个锥筒，所述锥筒的中心设置有贯穿矿块破碎段和矿浆破碎段的转轴，所述转轴的动力输入端设置有减速电机，所述转轴上设置有两个位于两个锥筒中的锥齿辊组，所述锥齿辊组的内部设置有咬合腔且咬合腔的端部设置有进料口和出料口。

作为优选，所述锥齿辊组包括固定在锥筒内壁上的锥齿圈和与转轴传动连接的锥齿轮。

作为优选，所述咬合腔的腔室厚度由外向内逐渐变窄，所述锥齿圈的中性面上设置有一对用来防止物料未经破碎就落到出料口的隔板。

作为优选，所述配料站的一侧设置有地上巷道车间，所述提料输送机由下至上贯穿地上巷道车间。

作为优选，所述提料输送机的上方设置有沿其输送方向分布的防护罩。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统，循环水从回转炉的冷却段换热可对水泥熟料进行降温，而升温后的循环水可对蒸料罐中的物料进行蒸干，降低尾矿浆料的含水量，由此可提高系统对热量的利用率，降低资源开发成本；

2、本发明提供的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统，其双筒同轴破碎机不仅可以对尾矿进行粉碎，还能将蒸干的尾矿矿料进行适当粉碎，便于配料且提高配料的准确性。

3、本发明提供的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统，配好的物料从提料输送机送到下料塔，物料沿着下料塔中的螺旋溜道逐渐落到回转炉，而物料在此过程中可自动进行相应的混合与搅拌，有利于提高配料的均匀性，并且有利于缩短配料在回转炉的反应周期，提高生产效率。

4、本发明提供的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统，利用长距离的廊道和带式输送机可对接转运水泥熟料的港口、码头和工厂，有利于降低运输成本且有利于提高熟料运输的环保性。

本发明设计合理、带余热利用功能、配料效率较高、有利于提高回转炉加热效率和熟料质量且具有环保经济效益，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统的结构示意图；

图2为实施例提供的尾矿处理站的示意图；

图3为实施例提供的双筒同轴破碎机的剖视图；

图4为实施例提供的螺旋溜道的部分展开示意图；

以上各图中，1、尾矿库；2、原料库；21、石灰石罐；22、粉煤灰罐；23、高岭土罐；24、石膏罐；3、尾矿处理站；31、双筒同轴破碎机；311、矿块破碎段；312、矿浆破碎段；313、锥筒；314、转轴；315、减速电机；316、锥齿辊组；316a、锥齿圈；316b、锥齿轮；317、咬合腔；318、进料口；319、出料口；3110、隔板；32、混合料浆罐；33、破氰罐；34、蒸料罐；4、原料处理站；41、粉碎机；5、配料站；51、厂房；52、地道；53、隔墙；54、第一差速带；55、第二差速带；6、提料输送机；7、下料塔；8、回转炉；81、加热段；82、隔热段；83、冷却段；9、中转塔；10、排料阀；11、螺旋溜道；11a、锥尖体；12、振动电机；13、出水管；14、回水管；15、循环泵；16、廊道；17、带式输送机；18、地上巷道车间；19、防护罩。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1～4所示，本发明提供的一种黄金尾矿矿渣制备水泥熟料处理系统，包括尾矿库1和原料库2，尾矿库1和原料库2的输出侧分别设置有尾矿处理站3和原料处理站4，尾矿处理站3和原料处理站4的物料输出侧设置有配料站5，配料站5的物料输出侧设置有提料输送机6、下料塔7、回转炉8和中转塔9，中转塔9的出料侧设置有排料阀10。在此基础上，本发明提供的尾矿处理站3包括双筒同轴破碎机31，双筒同轴破碎机31包括矿块破碎段311和矿浆破碎段312，矿块破碎段311的输入侧与尾矿库1连接且其输出侧设置有混合料浆罐32，混合料浆罐32的输出侧设置有破氰罐33，破氰罐33的输出侧设置有蒸料罐34，蒸料罐34的物料输出侧与矿浆破碎段312的输入侧连接，矿浆破碎段312的输出侧与配料站5连接，所述回转炉8包括依次连接的加热段81、隔热段82和冷却段83，加热段主要用来对生料进行翻炒，隔热段减少热量小冷却段的传递，而冷却段用来对已经炒熟的生料即熟料进行降温；冷却段83包括换热壁套，换热壁套上设置有与其连通的出水管13和回水管14，出水管13和回水管14均埋入地下并连接至设置在蒸料罐34上的蒸料壁套，出水管13上设置有循环泵15。其中，双筒同轴破碎机31不仅可以对尾矿进行粉碎，还能将由蒸料罐送来的尾矿浆料适当粉碎。具体地，尾矿从尾矿库1被输送带尾矿处理站3，由双筒同轴破碎机31对尾矿进行破碎，破碎后的尾矿进入混合料浆罐32中与水混合，而浆料混合后被输送到破氰罐33，破氰罐33中加入破氰剂可令含水浆料去氰，去氰后的浆料被输送到蒸料罐中，循环水从回转炉8的冷却段83换热可对水泥熟料进行降温，而升温后的循环水可对蒸料罐34中的物料进行蒸干，降低尾矿浆料的含水量，由此可提高系统对热量的利用率，降低资源开发成本。

进一步地，为了提高配料效率以及水泥熟料的生产质量，本发明在下料塔7的内部设置有沿其内壁高度方向螺旋延伸的螺旋溜道11，螺旋溜道11的顶端与提料输送机6衔接且其底端与回转炉8衔接，螺旋溜道11的输送面上设置有若干个均匀分布的锥尖体11a，锥尖体11a用来与物料挤压和碰撞，螺旋溜道11的底面设置有多个振动电机12。其中，配好的物料从提料输送机6送到下料塔7，物料沿着下料塔7中的螺旋溜道11逐渐落到回转炉8，而物料在此过程中可与锥尖体产生碰撞，而锥尖体对物料起到搅拌的作用，并且在拉长物料输送路径的情况下，配料的均匀性得到有效的提高，有利于缩短配料在回转炉8的反应周期，提高生产效率。

为了提高运输的环保性，本发明在排料阀10的排料侧设置有廊道16，廊道16长度大于10km且其内部设置有用来远程输送水泥熟料的带式输送机17。廊道1+提供了相对密封的输送环境，而带式输送机17作为输送作业的执行机构，能够直接对接转运水泥熟料的港口、码头和工厂，物料倒到货船/货车上实现装船/车，这样既提高熟料运输的环保性，又有利于降低厂与厂之间的运输车周转频次，从而降低运输成本和环保成本。

为了保证配料的质量，根据配料成分，本发明提供的原料库2包括石灰石罐21、粉煤灰罐22、高岭土罐23和石膏罐24，原料处理站4包括与石灰石罐21、粉煤灰罐22、高岭土罐23和石膏罐24的输出侧连接的粉碎机41，粉碎机对石灰石、粉煤灰、高岭土和石膏进行混合与粉碎，而粉碎机与配料站5连接之后可将混合物料有效输送到提料输送机6的进料侧；去氰的尾矿从双筒同轴破碎机31进入配料站5之后，与混合料有序进入提料输送机6并完成配料与送料。需要说明的是，通过控制不同物料的输送质量和体积可提高配料的准确性，控制的设备可采用称重输送机和称重阀门等具有称重功能的输送结构和阀门结构。

为了提高配料站5的配料效率，本发明提供的配料站5包括厂房，厂房内部设置有地道，地道中设置有隔墙，隔墙的两侧分别设置有与矿浆破碎段312连接的第一差速带和与粉碎机连接的第二差速带，第一差速带和第二差速带的输出端下方与提料输送机6的输入端衔接。具体地，不同的物料分两部分进入厂房，其中，输送尾矿是一条线，输送其它物料是另一条线，这两条线上的物料落在第一差速带和第二差速带上之后落在提料输送机6上，而通过控制第一差速带和第二差速带的速度可以控制配料配比，从而获得符合水泥熟料要求的生料组成。

为了提高双筒同轴破碎机31的利用率，本发明提供的双筒同轴破碎机31包括呈哑铃状分布的两个锥筒313，锥筒313的中心设置有贯穿矿块破碎段311和矿浆破碎段312的转轴314，转轴314的动力输入端设置有减速电机315，转轴314上设置有两个位于两个锥筒中的锥齿辊组316，锥齿辊组316的内部设置有咬合腔317且咬合腔317的端部设置有进料口318和出料口319。这样的话，两个锥筒公用一套动力输入结构，而其两个空间相对独立，可分别用于对尾矿块料的粉碎和蒸干后尾矿的粉碎，节约了设备的成本和空间成本；再者，物料在锥齿辊组的咬合腔中被咬碎，而且进料口朝上，出料口朝下，物料在锥齿辊组的啮合传动方向上被咬碎，而且顺着锥齿辊组的转动方向朝出料口方向流动直到排出。

进一步地，本发明提供的锥齿辊组包括固定在锥筒内壁上的锥齿圈316a和与转轴传动连接的锥齿轮316b。锥齿轮316b在转动的过程中，其齿端与锥齿圈316a产生咬合力，将物料绞碎，而且锥齿轮和锥齿圈的咬合力较大，其破碎能力更强，实际使用寿命较长。

为了提高破碎效率，本发明提供中咬合腔的腔室厚度由外向内逐渐变窄，所述锥齿圈316a的中性面上设置有一对用来防止物料未经破碎就落到出料口的隔板，这样便于令物料进入咬合腔，并且能够产生朝窄口端运动的趋势，隔板阻断物料直接落到出料口的路径，而在其之上的齿啮合部分依然可以进行破碎作业，从而完成破碎，破碎后的碎料也能够顺势从窄口再滚到隔板的下方，直到从出料口排出。

由于提料输送机6的下段部分容易出现故障，所以为了方便检修提料输送机6并且合理衔接配料站5，本发明在配料站5的一侧设置有地上巷道车间18，提料输送机6由下至上贯穿地上巷道车间18。

为了提高工厂作业的环保性，本发明在提料输送机6的上方设置有沿其输送方向分布的防护罩19，防护罩19封闭提料输送机6暴露的部分，从而减少物料在输送过程中产生的污染以及减损。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。