[發明專利]一種生物質磁化還原褐鐵礦生產鐵精礦的方法

無效

• 申請號: 201010034534.8
• 申請日: 2010-01-21
• 公開（公告）號: CN102134638A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 朱國才;李云波;李學軍;譚周時
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;B03C1/00;B03C1/015
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明屬于低品位褐鐵礦生產鐵精礦的技術領域，特別涉及一種生物質磁化還原褐鐵礦生產鐵精礦的方法。

背景技術

鋼鐵是我國國民經濟的重要基礎產業，也是推動工業化的重要支撐產業。近年來，我國鋼產量保持了年均20％左右的高速增長。2008年全國粗鋼產量是2000年的3.7倍，占全球粗鋼產量(13.3億噸)的比重為37.7％，2008年雖然受到金融危機的影響，我國鋼產量仍達5.02億噸，已連續12年居世界首位，是排名第2～4位的日本、美國和俄羅斯三國鋼產量的總和。我國已是世界上最大的鋼鐵生產和消費國。

雖然我國鐵礦資源總儲量豐富，但已查明鐵礦的絕大多數為低品位貧鐵礦，平均品位為32.7％，貧礦占儲藏總量的97.7％。貧礦多、富礦少，且礦床類型復雜，賦存條件復雜，有用組分嵌布粒度細，硫、磷、SiO₂、Al₂O₃等有害組分含量高，氧化礦、多金屬共生礦石多，這樣開采礦石難于直接利用，需要經過多道選礦工序，造成采礦成本高，選礦難度大、效率低。精礦產品質量差，與國外鐵精礦相比，缺乏競爭力。因此，我國需要大量進口鐵礦石。2007年我國進口鐵礦石3.7億噸，2008年雖然受到金融危機的影響，我國鋼產量仍達5.02億噸，進口鐵礦石實際達到4.4億噸。2006年巴西鐵礦石的價格在2005年上漲71.5％的基礎上再上漲10～20％。2008年6月23日，寶鋼與世界主要鐵礦石生產商之一力拓公司就2008年度鐵礦基準價格址終達成致。力拓的陰粉礦、楊迪粉礦、陰塊礦將在2007年基礎上分別上漲79.88％，79.88％，96.5％。目前金融危機后的經濟復蘇國外鐵礦又開始了新的一輪價格上漲。國外鐵礦石一再漲價加重了國內鋼鐵企業的負擔，因此開發我國貧鐵礦資源具有十分重要的意義。

褐鐵礦是我國具有典型意義的貧鐵礦，褐鐵礦礦石含鐵35～40％，高者可達50％，有害雜質S、P通常較高。我國探明褐鐵礦儲量12.3億t占全國探明儲量的2.3％。主要分布于云南、廣東、廣西、山東、貴州、江西、新疆和福建。由于褐鐵礦中富含結晶水，因此采用物理選礦方法，鐵礦精礦品位很難達到60％。褐鐵礦在磨礦過程中極易泥化，難以獲得較高的金屬回收率。

發明內容

本發明主要針對廣西及云南曲靖具有代表性的褐鐵礦石，采用生物質還原磁化，同時在還原過程中也脫去了結晶水，提高了自身的品位，再經磁選后可生產含鐵大于60％的鐵精礦。本發明為低品位褐鐵礦的利用提出了全新的技術路線。

一種生物質磁化還原褐鐵礦生產鐵精礦的方法，其特征在于，該方法步驟如下：

(1)將低品位褐鐵礦、生物質原料和引發添加劑分別粉碎，并按照低品位褐鐵礦∶生物質原料粉∶引發添加劑＝100∶10～30∶0.5～4的重量比稱取各原料，混合均勻；

(2)將步驟(1)所得混合料進行焙燒，焙燒溫度為400～600℃，焙燒過程中，低品位褐鐵礦還原轉化成磁性鐵氧化物；

(3)焙砂用干法或濕法進行磁選得到鐵精礦。

上述方法中，焙燒溫度優選450～550℃。

步驟(1)中所述低品位褐鐵礦的含鐵量＞35wt％；一般情況下，所用的低品位褐鐵礦的含鐵量在35wt％～50wt％之間，其含錳量沒有特別限制，含磷量最好在0.4wt％以下，以便處理后鐵精礦含磷量能滿足國家標準的要求。

所述生物質原料選自稻桿、麥秸、玉米秸、甘蔗渣、鋸木屑、廢礦木、木柴、茅草和木薯藤中至少一種。

步驟(1)中所述低品位褐鐵礦粉碎至100目以下。

步驟(1)中所述生物質原料粉碎至10目以下。

步驟(1)中所述引發添加劑粉碎至80目以下。

所述引發添加劑為含C(碳)物質。

所述含C(碳)物質為褐煤或柴煤，所述褐煤或柴煤的含C(碳)量均≥60％。

所述焙燒時間為0.5～3h；焙燒時間優選0.5～1h。

所述焙砂冷卻至80℃以下再進行磁選。

焙燒之前各原料的混合一般使用混料機或球磨機混合。

一般來說，步驟(3)中對于廣西礦直接采用干法磁選得到鐵精礦，而云南曲靖鐵礦采用濕法磁選生產鐵精礦。

本發明要解決的技術問題是：本發明針對現有技術中將低品位褐鐵礦還原磁化時采用煤需要在較高溫度(大于800℃)造成能耗高及引起硅酸鹽高溫下出現粘結問題，提出一種采用生物質低溫(400～600℃)還原磁化的方法，磁化后礦物進行磁選后得到鐵精礦，該方法生產成本低、得到的鐵礦品位達到60％以上。