專利名稱：回轉窯高溫焙燒高硫、高砷褐鐵礦工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵冶金領域，尤其是高硫、高砷褐鐵礦原料的焙燒工藝。
背景技術：
褐鐵礦是主要的鐵礦物之一，它是以含水氧化鐵為主要成分的、褐色的天然多礦 物混合物。但它的含鐵量并不高，有的僅為40-50% (重量)，且含硫、磷、砷等雜質較多，尤 其是硫和砷含量分別達到2% (重量)，所以采用物理方法選礦比較困難。一般都是采取焙 燒工藝進行選礦。傳統的褐鐵礦焙燒工藝是利用回轉窯還原磁化焙燒，存在的缺陷是一是，因回轉窯內燒成帶溫度控制在850°C左右，經焙燒后的產品，因反應溫度較 低，得到的產品中含有很多雜質，且作為還原劑的固體無煙煤反應不充分，保留在產品當 中，降低了產品品位，且用此方法得到的成品須經磁選后才能作為高爐煉鐵原料使用。二是，雖然在理論上硫的去除靠含硫物質通過高溫(500°C以上)分解及氧化變成 硫蒸氣或含硫氧化物排出；砷的去除主要是通過含砷礦石在高溫(600°C左右)下分解，及 氧化或還原成三氧化二砷隨尾氣排出，但在實際生產過程中，在上述理論溫度下，砷的去除 率極低，僅達到10%左右。三是窯內容易結圈，生產周期短，效率低。

發明內容
本發明針對褐鐵礦焙燒工藝含鐵品位低，除砷、硫效果較差、窯內容易結圈的技術 現狀，提供一種回轉窯高溫焙燒高硫、高砷褐鐵礦工藝。為達到上述目的，本發明采取的技術方案為第一步配料選取不同品位的褐鐵礦兩到三種100份以及固體還原劑無煙煤(3-5)份配料，均 勻攪拌混合后，經膠帶輸送機送入回轉窯尾入料待用；上述無煙煤要求粒徑l_3mm，固定碳 含量為70%左右，灰分20%左右。第二步預熱、焙燒將第一步的配料從回轉窯窯尾送入，回轉窯以每分鐘1-2轉的轉速使配料向窯頭 運動，窯頭設有固定式或可移動式燒嘴，使用煤氣或煤粉作為燃料，產生的高溫氣體抽向窯 尾，固體配料與熱源產生的熱氣逆道而行，逐步得到預熱、焙燒，在預熱、焙燒過程中，控制 回轉窯預熱段溫度為300-1100°C，燒成帶溫度1200—150(TC，使配料在窯內經過70-80分 鐘的反應時間；第三步成品出窯將焙燒后的產品在1200°C溫度左右出窯，入水急冷，從而得到含鐵(以四氧化三 鐵為主，含部分氧化亞鐵)59-61%，含硫0. 02%、含砷0. 03%左右的成品，成品可直接做為 高爐煉鐵原料。也可通過磁選后得到高品位鐵精粉(65%左右)，作為高爐原料使用。回收
3率為75%左右。本發明的反應機理是窯頭產生的高溫氣體抽向窯尾，氣流與固體爐料逆向運動，逐步把固體物料加熱， 料溫由窯尾進入時溫度較低，在經過預熱帶預熱后，褐鐵礦被加熱到850-900°C，與適量的 還原劑相作用，就可使弱磁性的赤鐵礦轉變為強磁性的磁鐵礦(Fe3O4)15常用的還原劑有C、 CO禾口 H2等。褐鐵礦磁化焙燒化學反應式如下褐鐵礦在300-40(TC下。C開始脫水，脫水后變成赤鐵礦 脫水后的赤鐵礦與還原劑化學反應如下(反應溫度850-900°C )3Fe203+C — 2Fe304+C03Fe203+C0 — 2Fe304+C023Fe203+H2 — 2Fe304+H20經過上述反應形成強磁性的磁鐵礦(Fe3O4)按上述反應完成后，弱磁性或無磁性的褐鐵礦被還原成強磁性的磁鐵礦，一部分 硫元素被分解及氧化變成硫蒸氣或含硫氧化物；一部分砷元素被分解及氧化或還原成三氧 化二砷。隨著物料在窯內運動，逐漸升高，在到達燒成帶時，物料溫度可達到1500°C左右，在 燒成帶硫及砷的被基本去除，去除率在96%以上。本發明的優點是本發明采用高低溫結合法脫硫除砷，使硫及砷的去除率在96% 以上。處理高硫、高砷褐鐵礦成為很輕松的事情。且采用本發明冷熱交替法及高溫煅燒法 后，回轉窯內帶料除結圈這一制約生產的難題，也可迎刃而解。從而延長生產周期，連續生 產周期可達到兩個月，甚至更長。采用本發明技術后，以<2 3. 3X60窯為例，日處理高硫、高砷褐鐵礦可達到600噸 以上。以2010年5月份本發明產品價格(720元/噸，不含稅)，產品回收率75%計算。月 可實現銷售收入30X600X75% X720 = 972萬元，月可實現利潤400萬元以上，效益極為可觀。


圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的焙燒工藝。如圖所示，本發明的工藝流程為第一步配料選取含硫、含砷、不同品味的褐鐵礦兩到三種，以及固定碳含量為70%左右，灰分 20%左右的1 3毫米粒度的無煙煤，按照重量為100 (3-5)比例配料攪拌均勻后，經膠 帶輸送機從回轉窯尾入料。
第二步預熱、焙燒預熱將第一步的配料從回轉窯窯尾送入后，窯頭設有固定式或可移動式燒嘴，使 用煤氣或煤粉作為燃料，產生的高溫氣體抽向窯尾，氣流與固體爐料逆向運動，逐步把固體 物料預加熱，控制回轉窯預熱段溫度為300-1100°C，在這一溫度下，弱磁性的赤鐵礦轉變為 強磁性的磁鐵礦，一部分硫和砷得到去除；當煤氣產生熱量不能滿足窯內物料反應所需熱 量時，可由窯尾加適當煤粉用以補充窯內熱源，焙燒經過預熱后的物料進入燒成帶，燒成帶溫度控制在1200-150(TC，在燒成 帶，96%的硫和砷被去除；上述預熱和焙燒過程中控制窯速1-2轉/分，使配料在窯內經過70-80分鐘的反 應時間。第三步成品出窯將焙燒后的產品在溫度1200°C左右出窯，出窯的產品入水急冷，從而得到含鐵 (以四氧化三鐵為主，含部分氧化亞鐵)59-61 %，含硫0. 02 %、含砷0. 03 %左右的成品，成 品可直接做為高爐煉鐵原料。也可通過磁選后得到高品位鐵精粉(65%左右)，再作為高爐 原料使用。回收率為75%左右。
權利要求
一種回轉窯高溫焙燒高硫、高砷褐鐵礦工藝，其特征在于，步驟如下第一步配料選取不同品位的褐鐵礦兩到三種100重量份以及固體還原劑無煙煤(3 5)重量份配料，均勻混合后，經膠帶輸送機送入回轉窯尾待用；上述無煙煤要求粒徑1 3mm，固定碳含量為70％，灰分20％；第二步預熱、焙燒將第一步的配料從回轉窯窯尾送入，回轉窯以每分鐘1 2轉的轉速使配料向窯頭運動，窯頭設有固定式或可移動式燒嘴，使用煤氣或煤粉作為燃料，產生的高溫氣體抽向窯尾，固體配料與熱源產生的熱氣逆道而行，逐步得到預熱、焙燒，在預熱、焙燒過程中，控制回轉窯預熱段溫度為300 1100℃，燒成帶溫度1200 1500℃，配料從窯頭進入至窯尾出來需經過70 80分鐘的反應時間；第三步成品出窯將焙燒后的產品在1200℃溫度左右出窯，入水急冷，從而得到含鐵59 61％，含硫0.02％、含砷0.03％的成品。
2.如權利要求1所述的回轉窯高溫焙燒高硫、高砷褐鐵礦工藝，其特征在于，在預熱、 焙燒過程中，在窯尾加煤粉用以補充窯內熱源。
全文摘要
本發明涉及一種回轉窯高溫焙燒高硫、高砷褐鐵礦工藝，它主要是通過控制回轉窯的預熱段溫度和燒成帶溫度，使弱磁性或無磁性的褐鐵礦被還原成強磁性的磁鐵礦，硫和砷大部分被去除，從而獲得可直接做為高爐煉鐵原料的成品。本發明采用高低溫結合法脫硫除砷，使硫及砷的去除率在96％以上。
文檔編號C22B1/02GK101914674SQ20101025324
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月11日 優先權日2010年8月11日
發明者于友勝, 鞏春海, 胡宗明 申請人:山東華恒礦業有限公司