一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法，主要包括如下工藝步驟：（1）將弱磁性氧化鐵礦石破碎并磨礦，通過強磁選預先拋棄部分合格尾礦，獲得氧化鐵礦石粗精礦產品；（2）將步驟（1）合格尾礦進行粒度分級，得到細粒級尾礦產品；（3）向所述粗精礦中配入相當于粗精礦質量2-8%的細粒級尾礦、1-5%的煤粉，然后將物料混勻；（4）混勻后的物料經皮帶給入造球盤，加水造球，即得氧化鐵礦石還原焙燒生球產品，并送還原焙燒設備進行還原焙燒。本發明工藝采用強磁選拋棄的尾礦作為造球粘結劑，充分利用了廢棄資源，并可適當回收尾礦中的氧化鐵；不需要另行采購膨潤土或其他粘結劑，有效降低了生產成本。
【專利說明】一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鐵冶金【技術領域】，涉及一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生 球的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著國內鋼鐵企業規模的迅速擴大，鐵礦石資源不足的矛盾日趨嚴重。鋼鐵企業 一方面擴大進口和投資國外礦山，一方面加快國內礦石的開發，由于進口礦石的高成本，越 來越多的企業選擇了后者。更貧更難選的鐵礦石也將進入開發者視線，而其中有大量即是 弱磁性的氧化鐵礦石。這部分鐵礦石的重要利用途徑之一就是還原焙燒一磁選。
[0003] 弱磁性氧化鐵礦石是指赤鐵礦(包括假象赤鐵礦)、褐鐵礦、菱鐵礦等礦物的鐵含 量總和占礦石全鐵量85%以上的單一礦石類型及其混合礦石類型，這些鐵礦石通常具有弱 磁性。選別這類礦石可采用強磁選工藝、焙燒磁選工藝及浮選工藝，隨著礦石的難選程度不 斷增加，焙燒磁選工藝成為最有效的選礦方法。
[0004] 焙燒磁選工藝是將弱磁性的氧化鐵礦石，通過加碳或煤氣、氫氣等還原劑焙燒把 它們由弱磁性礦物轉化為強磁性的磁鐵礦，即將赤鐵礦、褐鐵礦通過在一定溫度、一定還原 氣氛條件下，使它們由弱磁性的Fe 203轉化為強磁性的Fe304，而菱鐵礦在一定溫度、中性氣 氛條件下，由弱磁性的FeC0 3分解轉化為強磁性的Fe304。弱磁性鐵礦石變成強磁性磁鐵礦 石后，可采用弱磁選工藝進行選別。
[0005]目前，國內鐵礦石焙燒磁選工藝的應用實例極少，僅有酒鋼及大西溝等。最成熟的 工藝為酒鋼的l〇〇m3堅爐塊礦焙燒，從1972年投產至今近四十年，為酒鋼快速發展做出巨 大貢獻，是目前國內唯一一家堅爐焙燒鐵礦石的生產廠家。陜西柞水大西溝鐵礦于2006年 8月建成回轉窯還原焙燒選礦廠，處理菱鐵礦石。新疆阿圖什菱鐵礦還原焙燒選礦廠，一期 回轉窯還原焙燒系統2008年5月建成生產，處理菱鐵礦、褐鐵礦。生產指標顯示，焙燒磁選 工藝的選礦指標遠遠優于強磁選工藝，因此，對特定的氧化鐵礦石來說，研究適宜的還原焙 燒工藝是有效利用資源、獲得最大經濟效益的基礎。
[0006] 難選氧化礦石的還原焙燒研究已經引起國內不少專業人士的關注，并進行了大量 的工作，取得了一定的效果。例如閃速焙燒工藝及設備、隧道窯焙燒工藝、轉底爐直接還原 焙燒工藝、流化床焙燒工藝、水平移動固定床式還原焙燒技術等，在試驗室均取得了較好的 焙燒效果，但離工業化還有距離，目前還沒有較好的工業應用實例。
[0007] 由于上述工藝均涉及到細粒粉礦，造球或壓球成為工藝中不可缺少的環節。目前 的鐵礦造球工藝多采用膨潤土等作為粘結劑，價格較高，增加了造球成本，同時降低了生球 鐵品位。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的在于針對現有技術存在的問題，提供一種生產成本低且能有效利用 尾礦資源的氧化鐵礦石還原焙燒生球的制作方法。
[0009] 為此，本發明采用如下技術方案： 一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法，包括如下工藝步驟： (1) 將弱磁性氧化鐵礦石破碎并磨礦至粒度為-200目大于60%，通過強磁選預先拋棄 部分合格尾礦，獲得鐵品位較高的氧化鐵礦石粗精礦產品，并將得到的粗精礦過濾至水分 含量為8-13% ; (2) 將步驟（1)強磁選后的合格尾礦進行粒度分級，得到-400目大于80%的細粒級尾 礦廣品； (3) 向所述粗精礦中配入相當于粗精礦質量2-8%的細粒級尾礦、1-5%的煤粉，然后將 物料混勻； (4) 混勻后的物料經皮帶給入造球盤，加水造球，球團長大至球徑10-15_時排出，即 得氧化鐵礦石還原焙燒生球產品，并送還原焙燒設備進行還原焙燒。
[0010] 進一步地，步驟（1)中，所述弱磁性氧化鐵礦石為鐵品位在25%以上的赤鐵礦、褐 鐵礦、菱鐵礦、鏡鐵礦的單一礦石類型或其混合礦石類型。
[0011] 進一步地，步驟（1)中，所得粗精礦的鐵品位大于40%。
[0012] 進一步地，步驟（3)中，所述煤粉為含碳量大于50%的各種煤資源，其粒度為-200 目大于60%。
[0013] 膨潤土作為一種普通的專用粘結劑，多用于礦物造球，其成分為（Ca，Mg) 0Si0 2(Al, Fe)203，而弱磁性氧化鐵礦石中含有較大量的綠泥石（Mg, Fe)5(Al, Fe)2Si401Q(0H)8 和綠簾石Ca2 (Al，Fe) 3 (OH) (Si04) 3，這兩種礦物與膨潤土的成分類似，且這兩種礦物在磨礦 中易泥化，分級后能夠在細粒尾礦中富集，從而可以起到粘結劑的作用。另外，鐵礦石中含 有的部分褐鐵礦在磨礦中也易于泥化而產生微細粒的細泥，進而也能夠起到粘結劑的作 用。
[0014] 本發明利用強磁選拋棄的尾礦代替膨潤土作為氧化鐵礦石粉礦造球的粘結劑，既 節省了膨潤土，同時也可再次回收利用尾礦中的部分鐵元素，使生產成本明顯降低。經測 試，本發明所生產的球團抗壓強度可達到7N以上，落下次數可達到3次以上，證明細粒級尾 礦可完全替代高價的膨潤土。
[0015] 本發明的有益效果在于： 1、 預先進行磨礦并強磁選拋尾，可提高入爐鐵礦石的鐵品位，提高還原焙燒效率，降低 能耗； 2、 采用強磁選拋棄的尾礦作為造球粘結劑，充分利用了廢棄資源，并可適當回收尾礦 中的氧化鐵； 3、 采用強磁選拋棄的尾礦作為造球粘結劑，不需要另行采購膨潤土或其他粘結劑，有 效降低了生產成本。
【具體實施方式】
[0016] 本發明實施例原料弱磁性氧化鐵礦石采用酒鋼鏡鐵山式鐵礦石，主要鐵礦物為赤 鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦，主要脈石礦物為碧玉、石英、重晶石、鐵白云石等，同時還含有綠泥 石和綠簾石，且綠泥石和綠簾石的質量總和占弱磁性氧化鐵礦石質量的10-20%，鐵礦物嵌 布粒度在〇. 〇74mm以下，屬于復合難選氧化鐵礦石，礦石鐵品位為31?35%。造球所用煤粉 選擇含碳量大于50%的煤粉，其粒度要求為-200目大于60%。
[0017] 實施例1 一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法，包括如下工藝步驟： (1) 將弱磁性氧化鐵礦石破碎并磨礦至粒度為-200目占60-70%，通過強磁選(選別參 數：磁場強度〇. 8-1. 2T，轉盤轉速5轉/min，沖洗水20-25L/min)預先拋棄鐵品位在13%以 下的合格尾礦，獲得鐵品位為40. 6%的氧化鐵礦石粗精礦產品，并將得到的粗精礦過濾至 水分含量為8-13% ; (2) 將步驟（1)強磁選后的合格尾礦通過旋流器進行粒度分級，得到-400目大于80% 的細粒級尾礦產品； (3) 向所述粗精礦中配入相當于粗精礦質量2%的細粒級尾礦和3%的煤粉，然后將物料 混勻； (4) 混勻后的物料經皮帶給入造球盤，加水造球，球團長大至球徑10-15_時排出，即 得氧化鐵礦石還原焙燒生球產品，經測試，所得生球的抗壓強度為7. 3N，落下次數為3. 8 次；然后將生球送馬弗爐進行還原焙燒，焙燒溫度為550°C -700°C，還原時間為30-60min， 焙燒后鐵礦石在-120目的細度下經過磁選管選別，磁場強度為0. 1-0. 18T，可獲得品位 56-60%、金屬回收率在85-92%的鐵精礦。
[0018] 實施例2 實施例2與實施例1的不同之處在于： 步驟（1)中，所得鐵礦石粗精礦廣品的鐵品位為41. 2% ; 步驟（3)中，向所述粗精礦中配入相當于粗精礦質量5%的細粒級尾礦和5%的煤粉，然 后將物料混勻； 步驟（4)中，經檢測，所得氧化鐵礦石還原焙燒生球的抗壓強度為8. 5N，落下次數為4 次。
[0019] 實施例3 實施例3與實施例1的不同之處在于： 步驟（1)中，所得鐵礦石粗精礦廣品的鐵品位為43. 4% ; 步驟（3)中，向所述粗精礦中配入相當于粗精礦質量8%的細粒級尾礦和1%的煤粉，然 后將物料混勻； 步驟（4)中，經檢測，所得氧化鐵礦石還原焙燒生球的抗壓強度為8. 8N，落下次數為 3. 9 次。
【權利要求】
1. 一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法，其特征在于，包括如下工 藝步驟： (1) 將弱磁性氧化鐵礦石破碎并磨礦至粒度為-200目大于60%，通過強磁選預先拋棄 部分合格尾礦，獲得鐵品位較高的氧化鐵礦石粗精礦產品，并將得到的粗精礦過濾至水分 含量為8-13% ; (2) 將步驟（1)強磁選后的合格尾礦進行粒度分級，得到-400目大于80%的細粒級尾 礦廣品； (3) 向所述粗精礦中配入相當于粗精礦質量2-8%的細粒級尾礦、1-5%的煤粉，然后將 物料混勻； (4) 混勻后的物料經皮帶給入造球盤，加水造球，球團長大至球徑10-15_時排出，即 得氧化鐵礦石還原焙燒生球產品，并送還原焙燒設備進行還原焙燒。
2. 根據權利要求1所述的一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法，其 特征在于，步驟（1)中，所述弱磁性氧化鐵礦石為鐵品位在25%以上的赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵 礦、鏡鐵礦的單一礦石類型或其混合礦石類型。
3. 根據權利要求1所述的一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法，其 特征在于，步驟（1)中，所得粗精礦的鐵品位大于40%。
4. 根據權利要求1所述的一種利用選鐵尾礦制作氧化鐵礦石還原焙燒生球的方法，其 特征在于，步驟（3)中，所述煤粉為含碳量大于50%的各種煤資源，其粒度為-200目大于 60%。
【文檔編號】C22B1/242GK104195328SQ201410374087
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】陳毅琳, 唐曉玲, 劉金長, 田仕友, 孫洪碩 申請人:甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司