專利名稱：一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵冶金和礦物加工領域，涉及一種高磷鮞狀赤鐵礦提鐵降磷的工藝方法，該工藝方法將高磷鮞狀赤鐵礦壓制成強度較高的含碳球團進行直接還原焙燒，在還原劑和脫磷劑的作用下實現提鐵降磷，得到鐵品位高于90%，磷含量低于O. 1%，達到煉鋼原料標準的金屬鐵粉。
背景技術：
聞憐麵狀赤鐵礦具有儲量大、分布廣、復雜難選的特征，我國已探明的聞憐麵狀赤鐵礦儲量約占全國鐵礦資源的1/9左右。由于聞憐麵狀赤鐵礦中鐵礦物與脈石礦物呈麵粒結構嵌布，且嵌布粒度極細，并伴生難選膠磷礦，因此很難用傳統選礦方法處理，多年來一直沒有得到有效的開發利用。為了滿足國內鋼產量增加對鐵精礦需求的不斷增加，減少對進口鐵精礦的依賴，充分開發利用我國現有的難選高磷鮞狀赤鐵礦資源已成為我國選礦領域亟待解決的問題。 國內已有相關研究人員利用常規的浮選、選擇性絮凝一浮選、磁化焙燒一磁選一酸處理等工藝方法對高磷鮞狀赤鐵礦的分選進行了研究。但用這些方法所得的鐵精礦中鐵品位低，脫磷效果較差，導致鐵精礦的磷含量超標，無法達到高爐煉鐵的要求，此外也不能得到較好的鐵回收率，造成資源的浪費，因此高磷鮞狀赤鐵礦一直未能得到有效的開發利用。最近有研究表明，采用煤為還原劑，同時添加脫磷劑用直接金屬化還原焙燒一弱磁選工藝處理高磷鮞狀赤鐵礦石，能夠有效的實現提鐵降磷。但該工藝針對的是粒度較細的高磷鮞狀赤鐵礦粉礦，而粉礦焙燒由于透氣性差、易結圈、污染嚴重等缺點，導致其工業生產規模有限而難以發揮直接還原焙燒工藝的優勢，因此，開發適用于工業大規模生產的高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團直接還原焙燒工藝可以克服粉礦焙燒的缺點，有利于這類難選鐵礦的高效開發利用。

發明內容
本發明針對高磷鮞狀赤鐵礦開發了適用于工業大規模生產的含碳球團直接還原焙燒工藝對高磷鮞狀赤鐵礦、還原劑煤和脫磷劑的混合物料先進行壓球制成符合強度要求的含碳球團，然后再進行直接還原焙燒，焙燒后的含碳球團進行磨礦磁選最終得到符合煉鋼原料標準的金屬鐵粉產品。一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法，其特征是將100%_4mm高磷鮞狀赤鐵礦、還原劑煤和脫磷劑按1:(0. 15^0. 3)(0. 15^0. 25)的比例配料，然后混合均勻。向混合物料中加入適量的水，再次混合均勻。然后在壓球機上壓成符合強度要求的含碳球團濕球。濕球在烘干設備中烘干，得到符合強度要求的含碳球團干球。干球在焙燒溫度為1150°C 1250°C條件下焙燒2(T60min，冷卻后在磨機中磨礦得到-O. 044mm占70% 90%的磨礦產品，然后經濕式弱磁選(磁場強度范圍在8(Tll0kA/m)得到金屬鐵粉。
對不同產地的高磷鮞狀赤鐵礦石，還原劑煤和脫磷劑的比例可根據所用原礦的性質進行適當調整。脫磷劑以消石灰和碳酸鈉為主要成分，兩者的添加比例為(4飛)1，對作為還原劑的煤種沒有特殊要求。利用本發明的工藝方法，可有效地從聞憐麵狀赤鐵礦中獲得含鐵90%以上，鐵回收率85% 95%，含磷O. 1%以下，且其他雜質含量符合煉鋼原料標準的金屬鐵粉。與現有方法相比，本發明方法具有如下特點①本發明采用含碳球團直接還原焙燒一磁選的工藝處理高磷鮞狀赤鐵礦，解決了粉礦透氣性差、易結圈無法工業化大規模生產的問題；②由于含碳球團中的高磷鮞狀赤鐵礦、還原劑煤和脫磷劑接觸緊密，提高了物料之間的反應速率，縮短了反應時間，從而極大地提高了生產效率并且節約了生產成本。③作為脫磷劑加入的消石灰和碳酸鈉在混合物料的壓球階段還可同時起到粘結劑的作用，壓球階段不需要另外加入粘結劑，節省了生產成本。④與傳統的粉礦焙燒工藝指標相比，在保證鐵品位大于90%、磷含量小于O. 1%的前提下，鐵回收率可以提高五個百分點。


附圖1所示為高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團直接還原焙燒一磁選工藝流程。
具體實施例方式為更好地描述本發明，下面結合附圖用實施例對本發明提供的方法作進一步詳細描述。實施例1
某高磷鮞狀赤鐵礦含鐵43. 33%、含磷O. 83%。原礦破碎至100%-4mm添加25%的還原劑煤，15%的消石灰和3%的碳酸鈉，加水10%左右混勻在對輥式壓球機上壓球，得到的含碳球團生球抗摔強度平均為5次/個，抗壓強度50N/個；干燥后的干球抗摔強度為8次/個，抗壓強度為150N/個。含碳球團的濕球和干球強度均能滿足工業要求。然后在馬弗爐中1200°C下還原焙燒40min ;冷卻后在磨礦濃度67%左右磨至粒度-O. 043mm占77%，在磁場強度89. 6kA/m下進行磁選。獲得鐵含量92. 60%、鐵回收率91. 79%、磷含量O. 07%、其他雜質含量符合煉鋼原料標準的金屬鐵粉。實施例2
原料為某含鐵37. 75%、含磷1. 03%的高磷鮞狀赤鐵礦石。原礦破碎至100%-4mm，添加20%的還原劑煤，20%和4%的消石灰和碳酸鈉用量分別為；加水10%左右混勻在對輥式壓球機上壓球。得到的含碳球團生球抗摔強度平均為6次/個，抗壓強度65N/個；球團干燥后，抗摔強度為10次/個，抗壓強度為180N/個。含碳球團的濕球和干球強度均能滿足工業要求；將含碳球團置于馬弗爐中1200°C下還原焙燒40min ;冷卻后在磨礦濃度67%左右磨至粒度-O. 043mm占77%，在磁場強度89. 6kA/m下進行磁選。獲得鐵含量91. 68%、鐵回收率90. 20%、磷含量O. 085%、其他雜質含量符合煉鋼原料標準的金屬鐵粉。
權利要求
1.一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法，其特征在于將高磷鮞狀赤鐵礦、還原劑煤和脫磷劑混合制成強度符合要求的含碳球團烘干，然后將烘干后含碳球團進行直接還原焙燒一磁選，獲得鐵品位90%以上，磷含量低于O. 1%，其他雜質含量符合煉鋼原料標準的金屬鐵粉；高磷鮞狀赤鐵礦與還原劑、脫磷劑的混合比例為1:(O. 15 O. 3) (0. 15 O. 25)。
2.如權利要求1所述的一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法，其特征在于將符合強度要求的含碳球團干球進行直接還原焙燒，還原焙燒溫度范圍為11500C 1250°C，還原焙燒時間范圍為20 60min。
3.如權利要求1所述的一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法，其特征在于所用還原劑的主要成分是煤，對煤種沒有特殊要求；所用脫磷劑的主要成分為消石灰和碳酸鈉，消石灰碳酸鈉=(4飛)I (質量比)；且作為脫磷劑的消石灰和碳酸鈉在壓球過程中同時起粘結劑的作用，因此壓球過程無需另加粘結劑。
4.如權利要求1所述的一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法，其特征在于直接還原焙燒后的含碳球團采用磨礦一磁選法回收其中的金屬鐵；磨礦濃度范圍為60% 70%，磨礦細度為-O. 044mm占70% 90%，濕式弱磁選的磁場強度范圍在8(Tll0kA/m0
5.如權利要求1所述的一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法，其特征在于用該工藝所得金屬鐵粉的鐵含量大于90%，鐵回收率為859Γ95%，磷含量低于O.1%，其他雜質符合煉鋼原料標準，可直接用于煉鋼。
全文摘要
一種用高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團生產金屬鐵粉的工藝方法，屬于鋼鐵冶金和礦物加工領域。其特征在于將高磷鮞狀赤鐵礦、還原劑煤和脫磷劑按照1(0.15~0.3)(0.15~0.25)混合制成含碳球團，其中脫磷劑的主要成分為質量比為(4~6):1的消石灰和碳酸鈉，且脫磷劑同時還可起到粘結劑的作用。得到的強度符合要求的含碳球團進行直接還原焙燒—磁選，還原溫度1150℃～1250℃，還原時間20~60min。可以獲得鐵品位90%以上，磷含量低于0.1%，其他雜質含量符合煉鋼原料標準的金屬鐵粉。本發明產品生產效率高、鐵的回收率高、生產成本低，解決了粉礦透氣性差、易結圈無法工業化大規模生產的問題。
文檔編號C21B13/00GK103014212SQ20121056412
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者孫體昌, 余文, 寇玨, 曹云業, 郭倩, 劉娜, 劉真真 申請人:北京科技大學