一種低貧高磷難選鐵(錳)礦還原冶選聯合提鐵脫磷的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于冶金技術領域,尤其涉及一種低貧高磷難選鐵(錳)礦還原冶選聯合 提鐵脫磷的方法。
【背景技術】
[0002] 中國是世界鋼鐵第一大國,2013年年產量已經突破8億噸大關,而進口富礦石的 依賴程度卻為55%,電爐優鋼的比例也不到20%。我國雖然鐵礦資源分布廣泛、儲量很大, 但低貧細難選鐵礦資源分布卻占96%以上,因為技術的原因,根本無法得到很好的開發和 利用,造成資源閑置和浪費。
[0003] 隨著我國焦煤儲量日益貧乏及環保問題日益嚴重,國家出臺了較多的相關產業政 策,鼓勵開發、應用非焦煤資源,進行直接還原鐵和熔融還原鐵等非焦煉鐵工藝和短流程煉 鋼等技術的開發與應用。所以,提高還原鐵的產量和質量,降低能耗,減少煙氣的co2排放, 尤其是盡快開發我國大量的低貧細難選鐵礦及含鐵廢料,開發應用低貧、高磷難選的鐵礦、 鐵錳礦等資源,使其資源化,更是一項迫在眉睫的事業。
[0004] 在我國的湖北、湖南、云南、四川、貴州、廣西、江西、安徽、江蘇和甘肅、內蒙古等省 (區),廣泛分布著一種低貧、高磷、難選的鮞狀難選赤鐵礦,礦石多呈鮞狀、塊狀構造,少數 具狀、腎狀構造,見說明書附圖圖1~圖4。從圖1~圖4可以看出,麵狀赤鐵礦原礦中主 要由? 6、0、5131、1%、?多種元素組成。礦物含有黑、白、灰三相,其中黑色為脈石相,主要 為硅酸鹽相,金屬氧化物相;灰色和白色為赤鐵礦相與脈石相互相包裹,白色相含鐵量比灰 色相含鐵量要高,一般鐵晶粒細度在38ym~96ym,也就是氧化鐵晶粒細度大都在160~ 400目。在同一塊礦石上,隨意選擇10個點進行掃描電鏡成份分析,其掃描電鏡成份分析 (wt% )見表1所示。
[0005]表1
[0006]
【主權項】
1. 一種低貧高磷難選鐵(錳)礦還原冶選聯合提鐵脫磷的方法,其特征在于,步驟如 下: (1) 原礦提鐵降磷 將含有TFe25~40 %、P 0. 20~2. 40 %的低貧高磷難選鐵礦或含有TFelO~40 %、 Mnl5~20%、P 0. 20~0. 60%的低貧高磷難選鐵錳礦,加工磨成細度為200~400目的礦 粉,采用500~1200mT磁場強度磁選進行選礦,獲得富礦粉; 或將含有TFe25~40%、P 0. 20~2. 40%的低貧高磷難選鐵礦或含有TFelO~40%、 Mnl5~20%、P 0. 20~0. 60%的低貧高磷難選鐵錳礦,在750~1050°C條件下,進行磁化 焙燒1~2h,加工磨成細度為200~400目的礦粉,采用350~125mT磁場強度磁選獲得富 礦粉; (2) 向步驟(1)得到的富礦粉中加入內配碳粉和助劑,混合均勻后,噴水造成0 8 16mm的球團,濕球團在50~300°C條件下烘干1~2h ;其中混合物料按重量百分比為:富 礦粉82~86%,內配碳粉5~7%,助劑9~12% ; (3) 將步驟(2)的球團與還原劑制成待還原物料,所述還原劑的用量為步驟⑴中所述 原礦重量的30~45% ; (4) 將步驟(3)的待還原物料加入隔焰式回轉窯內,在1060~1120°C條件下進行還 原反應,還原物料中的2~40 μ m細小鐵晶粒在還原成金屬鐵的同時,其鐵晶粒和脈石分別 聚集、長大,改變原礦氧化鐵晶粒細小、復雜的物相結構,形成金屬鐵晶粒粗大、簡單的物相 結構,其晶粒長大到75~120 μm以上,最大成長到1~IOmm的粒鐵,還原時間為2.0~ 2. 6h ; (5) 將反應后物料在煤粉覆蓋保護下冷卻,采用磁選將還原劑尾粉和金屬化球團分離; 將金屬化球團加工磨至細度為200~325目,使鐵晶粒與脈石渣分離開,再采用125mT低強 度的濕式磁選,分離出尾渣,得TFe彡90%、nFe彡92%、鐵回收率彡93%、S < 0.07%、 P < 0. 07%的金屬鐵粉或含錳金屬鐵粉。
2. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所得富礦粉為鐵礦粉:TFe45~ 65%、PO. 1 %~0· 15%、鐵回收率 55 ~88%。
3. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所得富礦粉為鐵錳礦粉: TFe30 ~40%、Mn25 ~35%、Ρ0· 1%~0· 12%、鐵錳回收率 55 ~80%。
4. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)中所述的內配碳粉為無煙煤 粉或煙煤粉,其中無煙煤粉的成分按質量百分比為:固定碳多73. 5%,灰分< 8%,揮發分 < 18%,S <0.5%,細度-120目;煙煤粉的成分按質量百分比為:固定碳彡56%,灰分 彡8%,揮發分彡36%,S彡0.5%,細度-120目。
5. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)中所述的助劑為石灰粉、螢石粉 和普通玻璃粉的混合物,其組成重量比石灰粉:螢石粉:普通玻璃粉為30:55:15。
6. 根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述的石灰粉:CaO彡93%、MgO < 5%、 S 彡 0· 5%〇
7. 根據權利要求5所述的方法,其特征在于,普通玻璃粉:要求熔點< 1000°C。
8. 根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述的螢石粉:CaF 2多85%、S < 0. 5%。
9. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟⑶中所述還原劑為1~20mm的 還原煤,其指標為按照質量百分比固定碳多58.0%,灰分< 20.0%,揮發分< 21.5%, S彡0· 5% ;灰渣熔點彡1250°C。
10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(4)中所述的隔焰式回轉窯包括回 轉窯筒體、加料裝置、驅動裝置、第一托圈裝置和第二托圈裝置,所述回轉窯筒體支撐在所 述驅動裝置、第一托圈裝置及第二托圈裝置上,所述驅動裝置與第一托圈裝置之間設有第 一加熱爐體,所述第一托圈裝置與第二托圈裝置之間設有第二加熱爐體,所述第一加熱爐 體和第二加熱爐體的兩側分別設有第一燒嘴組和第二燒嘴組; 所述回轉窯筒體從前到后依次包括預熱段、高溫段和冷卻段,所述高溫段設于所述第 一加熱爐體及第二加熱爐體之內,所述加料裝置與所述預熱段前端相銜接,所述冷卻段后 端設有出料口; 所述回轉窯筒體在所述第一加熱爐體和第二加熱爐體之間套裝有筒體外壁,所述筒體 外壁與回轉窯筒體之間均布有支撐管,在筒體外壁與回轉窯筒體之間形成煙氣通道,所述 筒體外壁支撐在所述第一托圈裝置上; 所述回轉窯筒體的軸線與水平線夾角為2.5°~5°,所述預熱段高于冷卻段。
【專利摘要】本發明屬于冶金技術領域,尤其涉及一種低貧高磷難選鐵(錳)礦還原冶選聯合提鐵脫磷的方法。將原礦先進行細磨選礦提鐵降磷獲得相對較低磷富礦粉,低磷富礦粉再進行渣鐵分離還原,待還原后的金屬化球團冷卻后,再進行細磨并濕式磁選,獲得TFe≥90%、ηFe≥92%、P≤0.07%的金屬鐵粉/含錳金屬鐵粉。本發明控制較低的還原溫度和較短的還原時間,避免了傳統方法中使用1250℃以上高溫及反應時間過較長,導致的磷灰石中的P元素與Fe反應,生成磷化物,尤其生成穩定的Fe3P,造成增加最終產品中P含量。若原礦石是錳鐵礦,還可得到Mn≥45%的富錳粉副產品,產品附加值大,且節能環保降碳。
【IPC分類】C22B1-11, C21B13-08
【公開號】CN104651563
【申請號】CN201510078927
【發明人】唐竹勝, 唐佳
【申請人】唐竹勝
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月13日