[發明專利]一種用于高鋁鐵礦石鐵鋁分離的添加劑

有效

• 申請號: 200810031495.9
• 申請日: 2008-06-16
• 公開（公告）號: CN101293220A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 姜濤;李光輝;范曉慧;劉牡丹;郭宇峰;許斌;朱忠平;楊永斌;黃柱成;張元波;白國華;李騫;陳許玲;陳麗勇;孫娜
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B03B1/04
• 分類號: B03B1/04;B03C1/00
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 龔燦凡

技術領域??本發明涉及一種添加劑，特別是涉及一種用于高鋁鐵礦石鋁鐵分離的添加劑。

背景技術??隨著我國經濟的快速發展，拉動了鋼鐵工業持續高速增長，鐵礦石需求量迅猛增加，鐵礦石供求矛盾日益突出。而我國鐵礦資源的特點是貧礦多、富礦少，97％的鐵礦石鐵品位在30％以下，高品質和易選的鐵礦資源逐漸減少，國內很多鋼鐵廠不得不大量進口鐵礦以滿足工業生產的需求。在鐵礦石資源日益緊張的環境下，低品位、難處理鐵礦的開采日益受到重視。高爐冶煉要求入爐原料中Al₂O₃含量一般不能超過3％，因為Al₂O₃含量高，將引起爐渣熔點升高，粘度增大，流動性能變差，導致爐缸透氣性變差，渣鐵分離困難，高爐利用系數降低。一些進口礦如澳礦、印度礦雖然鐵品位高，可是由于礦石中Al₂O₃含量較高使得其應用受到限制；同時，在我國安徽、廣西等地以及毗鄰的東南亞國家儲有豐富的含鋁鐵礦石尚未有效開發利用。隨著現有可利用的優質鐵礦資源逐漸減少，充分開發這類資源，實現含鋁鐵礦石鐵鋁的高效分離，對緩解我國鐵礦資源嚴重短缺的壓力，實現資源的綜合利用具有重要現實意義。

近年來，國內外對含鋁鐵礦的選礦研究較多，也取得了一定的進展，主要工藝有磁化焙燒、強磁選、重選、浮選及其聯合工藝等。國內有人曾用磁化焙燒-弱磁選的方法對這類高鋁鐵礦石進行過鐵鋁分離研究，但由于鋁礦物與鐵礦物呈緊密包裹鑲嵌狀，單體難以其解離，鋁鐵分離效果并不理想。也有人進行了高鋁鐵礦石焙燒-化學選礦的研究，可獲得鐵品位大于60％，Al₂O₃含量低于3％的鐵精礦，不過鐵精礦須經過傳統的造塊、高爐冶煉后再送去煉鋼。還有人對含鋁15.32％、鐵品位38.9％的赤泥進行內配煤還原研究，將赤泥、還原煤及A型催化劑按83.6∶13.9∶2.5的比例混勻后壓團，在1150℃下還原，再經過磁選分離-冷固成型后可得到鐵品位91.79％的海綿鐵，但是催化劑并未公開，且還原溫度高，難以實現工業化；國外也有學者將含鋁赤泥在高爐或電爐內熔煉直接煉鐵，取得了初步成果。

發明內容??本發明所要解決的技術問題是提供一種能有效實現高鋁鐵礦石鐵鋁硅高效分離的添加劑。

為了解決上述技術問題，本發明提供的用于高鋁鐵礦石鋁鐵分離的添加劑，由Na₂SO₄、Na₂B₄O₇和Na₂CO₃組成，使用時將其磨細至粒度小于0.074mm，Na₂SO₄、Na₂B₄O₇和Na₂CO₃按質量百分比分別為8％～20％、1％～2.5％、0％～20％與鋁鐵礦石配加。按上述比例將添加劑與高鋁鐵礦石混勻、造球，干球團在一定溫度下以煙煤作還原劑進行還原焙燒，還原球團經冷卻、破碎、磨礦，采用磁選分選，可獲得TFe品位大于90％、Al₂O₃含量1.0％左右、SiO₂含量小于1％的金屬鐵粉，鐵的回收率達90％以上。

本發明適合于鐵礦物、鋁礦物和硅礦物以微細粒嵌布，或鋁以類質同象形式存在于鐵礦物中的高鋁鐵礦石的鐵與鋁、硅的分離。

本發明中添加劑的作用原理在于：能破壞礦石結構，并與鋁、硅礦物發生化學反應生成可溶性或非磁性物質，為鐵鋁硅分離創造條件。含鋁鐵礦石與經過細磨的硫酸鈉、硼酸鈉、碳酸鈉的混合物在高溫下煤基直接還原，鐵氧化物被還原為金屬鐵，鋁、硅礦物與添加劑中的Na₂O反應分別生成不溶于水的硅鋁酸鹽和可溶于水的鋁酸鈉，后者在磨選過程中進入溶液或非磁性部分與鐵分離，磁性部分即是金屬鐵粉；添加劑硼酸鈉在還原過程中能強化固相擴散，促進鐵晶粒長大，改善磁選分離效果。

本發明的優點主要在于：本發明中的添加劑能有效實現各類高鋁鐵礦石，特別是鐵礦物和鋁、硅礦物以類質同象形式存在，或者鋁、硅礦物以微細顆粒嵌布在鐵礦物中的鐵礦石的分離。添加劑來源廣泛，價格低廉，配加該添加劑還原溫度低，還原時間短，有利于提高分離效率，降低能耗。獲得的金屬鐵粉是電爐煉鋼的優質爐料，工藝流程短，生產成本低，環境污染小，具有廣泛的應用前景。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

附圖說明