專利名稱：一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，涉及一種含磷鮞狀赤鐵礦原礦金屬化還原焙燒一磁選一熔分，同步脫磷、鋁、硅，制備含磷小于0.01%的優(yōu)質(zhì)鐵水的方法。
背景技術(shù)：
鮞狀赤鐵礦嵌布粒度極細(xì)，且經(jīng)常與菱鐵礦、鮞綠泥石和含磷礦物共生或相互包裹，是目前國內(nèi)外公認(rèn)的最難選的鐵礦石類型之一。國內(nèi)鮞狀赤鐵礦、褐鐵礦資源儲量很大，兩種資源加起來有60億噸，其中鐵礦資源儲量的1/9為鮞狀赤鐵礦。鮞狀赤鐵礦常形成大型礦山，例如法國的洛林鐵礦、美國的克林頓鐵礦以及我國北方的宣龍式鐵礦、南方的寧鄉(xiāng)式鐵礦，此類資源的開發(fā)難度很大，目前尚未得到有效開發(fā)利用。研究報導(dǎo)的高磷鐵礦石脫磷方法主要有物理分選法，包括重選(搖床、溜槽分級 等)和磁選(強(qiáng)磁選、弱磁選、高梯度磁選等)；浮選法，包括浮選、反浮選等；化學(xué)浸出，如酸洗等；還原焙燒法，包括磁化焙燒一磁選法和金屬化還原焙燒一磁選等。此外，還有一些上述方法組成的聯(lián)合工藝。但都存在脫磷不徹底、不能同時有效脫除鋁硅等雜質(zhì)、鐵精礦品位低、鐵回收率低、成本高、對環(huán)境危害大等缺點的一項或多項內(nèi)容，尚未有一種可適于處理高磷鮞狀赤鐵礦的工藝或方法。申請?zhí)枮?00910079152. 4、發(fā)明名稱為“一種用高磷鮞狀赤鐵礦直接生產(chǎn)海綿鐵的工藝方法”的專利申請公開了加入占高磷鮞狀赤鐵礦重量2(Γ30%的脫磷劑碳酸鈉，以煤為還原劑在90(Tl00(rC下還原焙燒3(T40min，然后用弱磁選方法回收其中的金屬鐵，此流程能獲得90%以上，磷含量08%的產(chǎn)品。但此工藝需加入2(Γ30%的碳酸鈉，添加劑成本高，隨大量碳酸鈉的加入，焙砂熔點大大降低，焙燒過程易造成爐體粘結(jié)掛壁，且會使精礦中雜質(zhì)Na2O含量高。申請?zhí)枮?00910308267. 6、發(fā)明名稱為“一種由含磷鮞狀赤鐵礦制備煉鋼爐料的方法”的專利申請公開了鮞狀赤鐵礦加入添加劑后造塊，其中元明粉5 8%、硼砂f 2%、胡敏酸鈉O. 5 1%、黃腐酸鈉O. 5 1%，在100(Γ1050 下恒溫焙燒I. 5 2h，冷卻后碎磨，磁選得到品位、3%、磷含量、.08%的金屬鐵粉，鐵回收率、3%、磷脫除率、5%。但該方法中大量元明粉的加入致使鐵粉含S過高。重復(fù)試驗過程加入5%的元明粉，2%硼砂，1%胡敏酸鈉，1050°C下恒溫焙燒2h發(fā)現(xiàn)水淬過程中H2S氣味濃，操作環(huán)境惡劣；焙砂燒結(jié)嚴(yán)重,工業(yè)化生產(chǎn)中極易造成爐體的粘結(jié)掛壁，作業(yè)難度大；選出的鐵粉S含量 1%，遠(yuǎn)超過煉鋼爐料S含量的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種脫磷率高，且可同步脫除鋁硅等雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量好，鐵回收率高，成本低，環(huán)境污染小，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種由含磷鮞狀赤鐵礦原礦金屬化還原焙燒一磁選一熔分，同步脫磷、鋁、硅，制備含磷小于0.01%的優(yōu)質(zhì)鐵水的方法。
上述目的是通過下述方案實現(xiàn)的
一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述處理方法的步驟依次包括
(1)將鮞狀赤鐵礦原礦與一定比例的添加劑、煤混勻后破碎；
(2)將步驟(I)破碎的礦石進(jìn)行 金屬化還原焙燒；
(3)高溫焙砂經(jīng)緩冷至40(T75(rC后水淬急冷，水淬焙砂球磨；
(4)球磨后進(jìn)行磁選得到鐵粉和尾礦；
(5)將步驟(4)得到的鐵粉熔分得到含磷小于O.01%的優(yōu)質(zhì)鐵水。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(I)的破碎過程包括配入占原礦重量廣8%的添加劑，添加劑為脫磷劑、活化劑、堿度調(diào)整劑的混合物，脫磷劑活化劑堿度調(diào)整劑的重量比為2. 5^3:0. 8^1:5. 5飛；配入還原劑煙煤、無煙煤、褐煤的一種或多種，配入量占原礦重量的15 30% ;破碎粒度小于5mm的超過95%。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述脫磷劑為NaCl、MgCl2, CaCl2,KCl的一種或多種。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，活化劑為NaF、螢石、硼砂中的一種或多種。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，堿度調(diào)整劑為CaO、CaCO3、Na2CO3中的一種或多種。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(2)的金屬化還原焙燒過程中，還原焙燒設(shè)備采用回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、多膛爐的一種，熱源為煤氣、煤的一種，助燃?xì)怏w為空氣，高溫區(qū)溫度為90(Tl05(TC，高溫區(qū)停留時間為O. 5^3h,控制出爐煙氣C0/C02為
3.5 4. 5。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(3)的高溫焙砂緩冷后水淬急冷，水淬焙砂球磨過程是將步驟(2)所得高溫焙砂經(jīng)密封冷卻筒冷卻，至40(T750°C后水淬急冷，焙砂球磨，磨礦粒度為小于O. 074mm占85、5%。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(4)的磁選分離過程是將步驟(3)球磨礦漿進(jìn)行磁選，進(jìn)礦礦漿固體質(zhì)量濃度控制在15°/Γ25%，磁場強(qiáng)度控制在800^1500奧斯特，得到精礦鐵粉和尾礦。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(5)的電爐熔分過程是將步驟(4)得到的鐵粉熔分，添加O.廣2%造渣劑，溫度控制155(Tl650°C，時間l 3h，得到含磷小于O. 01%的優(yōu)質(zhì)鐵水。一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述造渣劑為CaOXaCO3的一種或兩種。本發(fā)明的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，原礦配入添加劑、還原劑破碎后金屬化還原焙燒一磁選一熔分工藝，制備含磷小于0.01%的優(yōu)質(zhì)鐵水，與傳統(tǒng)的洗選工藝及最近開發(fā)的配入碳酸鈉、元明粉等鐵質(zhì)化焙燒工藝相比，該方法具有以下特點原礦無需細(xì)磨，直接破碎至-5mm即可，也無需造球，與添加劑、煤混勻即可，大大節(jié)約了磨礦和造球成本；添加劑價格低廉，用量少，添加劑帶入的其它雜質(zhì)含量低，特別是不會帶入煉鋼難處理的雜質(zhì)S ;鐵與磷、鋁、硅等雜質(zhì)的磁選分離效率高，磷、鋁、硅脫除率高和鐵回收率高；熔分產(chǎn)出含磷小于O. 01%的優(yōu)質(zhì)鐵水，可作為煉鋼的優(yōu)質(zhì)原料，產(chǎn)品產(chǎn)值高。
本發(fā)明的方法處理鮞狀赤鐵礦，金屬化還原焙燒一磁選過程鐵選出率90、5%，磷脫除率 88 95%，精礦鐵粉中Fe 85 95%，P O. Γθ. 2%, S O. 05 O. 15%，Al2O3 <2%, Si02<4% ；熔分制備優(yōu)質(zhì)鐵水過程鐵回收率大于98%，磷脫除率95、9%，鐵水中P O. 005%。


圖I本發(fā)明方法的工藝流程圖。
具體實施例方式一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，以含磷鮞狀赤鐵礦為原料，配入添加劑、還原劑混勻破碎后金屬化還原焙燒一磁選一熔分工藝，制備含磷小于O. 01%的優(yōu)質(zhì)鐵水。該方法包括如下步驟。I、原礦配入添加劑、煤混勻后破碎,破碎粒度小于5mm超過95%。
2、將步驟I得到的碎礦金屬化還原焙燒，控制溫度95(Tl050°C，還原時間O. 5 3h，爐內(nèi)煙氣C0/C02為3. 5^4. 5。3、將步驟2得到的高溫焙砂緩冷至40(T750°C后水淬急冷，水淬焙砂球磨，球磨粒度為小于O. 074mm占85 95%。4、將步驟3得到的球磨礦漿進(jìn)行磁選，礦漿質(zhì)量濃度控制在15 25%，磁場強(qiáng)度控制在80(Γ2000奧斯特，得到精礦礦漿和尾礦礦漿，經(jīng)濃密過濾得到鐵粉和尾礦。5、將步驟4得到的鐵粉熔分，溫度155(Tl600°C，時間O. 5 3h，得到含磷小于O. 01%的優(yōu)質(zhì)鐵水。實施例I
IOOOOg鮞狀赤鐵礦(TFe 43%，P O. 9%，Al2O3 7%，Si02 22%)，加入添加劑500g (其中NaCl 150g，NaF 50g，Ca0 300g)和褐煤3000g，混勻后破碎至小于5mm占96%，碎料金屬化還原焙燒，控制溫度950°C，爐內(nèi)煙氣中C0/C02=3. 8，停留時間lh，產(chǎn)出焙砂經(jīng)換熱冷卻筒冷卻至500°C后水淬，水淬焙砂球磨至小于O. 074mm占94%，球磨后調(diào)漿至礦漿濃度20%，在1500奧斯特下磁選，得到精礦類鐵粉(TFe 90%，P O. 13%，Al2O3 I. 7%，Si02 3. 6%)，其中鐵選出率 89%，磷脫除率、3%。所得鐵粉進(jìn)行高溫熔分，控制溫度1550°C，恒溫時間2h，得到優(yōu)質(zhì)鐵水(P O. 004%)ο實施例2
20000g鮞狀赤鐵礦(TFe 43%，P O. 9%，Al2O3 7%，Si02 22%)，加入添加劑1200g (其中KCl與MgCl2共計400g,螢石IOOg, CaCO3 700g)和煙煤4500g,混勻后破碎至小于5mm占97%，碎料金屬化還原焙燒，控制溫度1000°C，爐內(nèi)煙氣中C0/C02=4. 0，停留時間2h，產(chǎn)出焙砂經(jīng)換熱冷卻筒冷卻至520°C后水淬，水淬焙砂球磨至小于O. 074mm占95%，球磨后調(diào)漿至礦漿濃度20%，在1000奧斯特下磁選，得到精礦鐵粉(TFe 91%，P O. 12%，Al2O3 I. 6%，SiOf3. 4%)，其中鐵選出率 90%，磷脫除率 92%。所得鐵粉進(jìn)行高溫熔分，控制溫度1580°C，恒溫時間I. 5h，得到優(yōu)質(zhì)鐵水(P、. 006%)ο實施例3
IOOOOg鮞狀赤鐵礦(TFe 43%，P O. 9%，Al2O3 7%，Si02 22%)，加入添加劑700g (其中NaCl與CaCl2共計210g,螢石+硼砂80g, CaO與Na2CO3共計410g)和無煙煤2500g,混勻后破碎至小于5mm占99%，碎料金屬化還原焙燒，控制溫度1030°C，爐內(nèi)煙氣中C0/C02=4. 2，停留時間3h，產(chǎn)出焙砂經(jīng)換熱冷卻筒冷卻至520°C后水淬，水淬焙砂球磨至小于O. 074mm占94%，球磨后調(diào)漿至礦漿濃度20%，在2000奧斯特下磁選，得到精礦鐵粉(TFe 90%，P O. 14%，Al2Ofl. 8%，SiO2I. 9%)，其中鐵選出率、1%，磷脫除率、2%。所得鐵粉進(jìn)行高溫熔分，控制溫度1600°C，恒溫時間lh，得到優(yōu)質(zhì)鐵水(P、. 004%)ο·
權(quán)利要求
1.一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述處理方法的步驟依次包括 (1)將鮞狀赤鐵礦原礦與一定比例的添加劑、煤混勻后破碎； (2)將步驟(I)破碎的礦石進(jìn)行金屬化還原焙燒； (3)高溫焙砂經(jīng)緩冷至40(T75(rC后水淬急冷，水淬焙砂球磨； (4)球磨后進(jìn)行磁選得到鐵粉和尾礦； (5)將步驟(4)得到的鐵粉熔分得到含磷小于O.01%的優(yōu)質(zhì)鐵水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(O的破碎過程包括配入占原礦重量廣8%的添加劑，添加劑為脫磷劑、活化劑、堿度調(diào)整劑的混合物，脫磷劑活化劑堿度調(diào)整劑的重量比為2. 5^3:0. 8^1:5. 5飛；配入還原劑 煙煤、無煙煤、褐煤的一種或多種，配入量占原礦重量的15 30% ;破碎粒度小于5_的超過95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述脫磷劑為 NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl 的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，活化劑為NaF、螢石、硼砂中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，堿度調(diào)整劑為CaO、CaCO3、Na2CO3中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(2)的金屬化還原焙燒過程中，還原焙燒設(shè)備采用回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、多膛爐的一種，熱源為煤氣、煤的一種，助燃?xì)怏w為空氣，高溫區(qū)溫度為90(Γ1050 V，高溫區(qū)停留時間為O. 5 3h，控制出爐煙氣C0/C02為3. 5^4. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(3 )的高溫焙砂緩冷后水淬急冷，水淬焙砂球磨過程是將步驟(2 )所得高溫焙砂經(jīng)密封冷卻筒冷卻，至40(T750°C后水淬急冷，焙砂球磨，磨礦粒度為小于O. 074mm占85 95%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(4)的磁選分離過程是將步驟(3)球磨礦漿進(jìn)行磁選，進(jìn)礦礦漿固體質(zhì)量濃度控制在15°/Γ25%，磁場強(qiáng)度控制在80(Γ1500奧斯特，得到精礦鐵粉和尾礦。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述的步驟(5)的電爐熔分過程是將步驟(4)得到的鐵粉熔分，添加O.廣2%造渣劑，溫度控制155(Tl650°C，時間I 3h，得含磷小于O. 01%的優(yōu)質(zhì)鐵水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述造渣劑為CaO、CaCO3的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含磷鮞狀赤鐵礦的處理方法，其特征在于，所述處理方法的步驟依次包括(1)將鮞狀赤鐵礦原礦與一定比例的添加劑、煤混勻后破碎；(2)將步驟(1)破碎的礦石進(jìn)行金屬化還原焙燒；(3)高溫焙砂經(jīng)緩冷至400~750℃后水淬急冷，水淬焙砂球磨；(4)球磨后進(jìn)行磁選得到鐵粉和尾礦；(5)將步驟(4)得到的鐵粉熔分得到含磷小于0.01%優(yōu)質(zhì)鐵水。本發(fā)明的方法的原礦無需細(xì)磨，直接破碎至-5mm即可，也無需造球，與添加劑、煤混勻即可，大大節(jié)約了磨礦和造球成本；熔分產(chǎn)出含磷小于0.01%的特級優(yōu)質(zhì)鐵水，可作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的原料，產(chǎn)品產(chǎn)值高。
文檔編號C22B1/00GK102912111SQ201210335050
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者王成彥, 尹飛, 揭曉武, 陳永強(qiáng), 阮書鋒, 王振文, 楊永強(qiáng), 居中軍, 李強(qiáng), 王軍, 張永祿, 邢鵬 申請人:北京礦冶研究總院