[發明專利]用高磷高硅貧鐵礦生產直接還原鐵的方法

無效

• 申請號: 201010126534.0
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101864506A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 張竹明;王化軍;羅明發;葉亞雄;孫體昌;栗偉;雷云;唐美錫;官金蓮
• 申請（專利權）人: 昆明鋼鐵控股有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司 53100
• 代理人: 徐玲菊

技術領域

本發明涉及一種直接還原鐵的生產方法，尤其是一種對低品位高磷高硅貧鐵礦進行還原焙燒磁選，同步脫磷、脫硅，并得到直接還原鐵的方法，屬于礦石選冶結合的技術領域。

背景技術

由于世界經濟的發展，各國對礦產資源需求日益增加。但資源型礦物卻出現日漸減少的趨勢，礦石價格逐年攀升。我國已探明的鐵礦資源中，低品位、難選冶的鐵礦石分布較為廣泛，儲量大，約有100億噸，具有很大的開發潛力。由于這類礦資源的礦物組分比較復雜，且多種礦物緊密共生，嵌布粒度極細，綜合鐵品位較低、P等有害元素含量較高，因此，用常規的選礦方法極難選別。長期以來，先后有多家科研院所對此類礦石進行過選礦試驗研究，但其指標都不理想，加之經濟上不合理，難以用于工業生產。

目前國內對低品位鐵礦石的開發利用，主要集中在選礦工藝及其設備的改進，以及冶煉新技術的研究開發上。比如利用干式磁選工藝能夠成功回收品位在33.35％左右的磁鐵礦；利用磨礦磁選方法還能夠處理鐵品位僅為9.71％的貧鐵礦，對可磨性、選礦分離性好，成份單一，且硫、磷等有害元素含量低的鐵礦石，均可通過現有的這些技術得到較好的處理。但對于成分復雜、嵌布粒度極細，而且磷含量很高的難選低品位礦石，用上述現有技術則無法選別。國內許多單位針對低品位難選鐵礦石進行過多種研究，其最終產品多為金屬化團塊，其中的硫(S)、磷(P)等元素降幅不大；此外有的單位曾在實驗室中采用化學藥劑對其進行脫磷處理，但僅限于實驗室階段，未見后續報道和應用。國外，由于鋼鐵企業的優質礦石資源充足，資源壓力相對較輕，對低品位礦石的開發利用情況較少，可借鑒經驗不多，僅在歐洲用“雙渣法”進行冶煉脫磷(P)。

因此，有必要研發一種能在選礦、冶金技術上有所突破，并使礦物組成復雜、各種礦物緊密共生、嵌布粒度極細的低品位高磷高硅貧鐵礦得到充分利用的礦石處理方法，為我國鋼鐵工業的發展提供礦石資源，以緩解我國鐵礦資源供需矛盾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用高磷高硅貧鐵礦生產直接還原鐵的方法，以將礦物組成復雜、各種礦物緊密共生、嵌布粒度極細的低品位高磷高硅貧鐵礦中的磷、硅分離出去，同時獲得低磷、低硅的直接還原鐵，使該類鐵礦石得到充分有效的利用，以解決我國當前鐵礦資源供需矛盾的問題。

本發明通過下列技術方案實現：一種用高磷高硅貧鐵礦生產直接還原鐵的方法，其特征在于以低品位、高磷、高硅難選冶鐵礦石為原料，經下列工藝步驟：

A、將礦石破碎至粒徑小于15mm，按礦石∶還原劑∶脫磷劑＝100∶30～45∶25～50的質量比，將破碎的礦石與還原劑、脫磷劑混合均勻，在溫度為1000～1200℃條件下，還原焙燒18～24小時，得松散的初級直接還原鐵；

B、將步驟A的松散直接還原鐵經常規磨礦、磁選，分離出細粒級的直接還原鐵以及脈石和磷，以將磷、SiO₂等雜質從礦石中分離出去；

C、將步驟B磁選出的細粒級直接還原鐵粉，按常規壓塊得直接還原鐵塊，送煉鋼爐中代替廢鋼作為煉鋼原料。

所述步驟A的還原劑為褐煤、無煙煤、煙煤、半焦、焦炭粉中的一種；脫磷劑為硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鈣中的一種或幾種的混合。

所述步驟A的礦石破碎用常規破碎設備完成，還原焙燒在常規回轉窯或隧道窯中完成。

所述步驟B的磨礦在常規磨礦機上完成，磁選在常規磁選機上完成。

所述步驟B的磨礦、磁選至少為一次磨礦、磁選，具體磨礦、磁選次數視不同礦石的組成、緊密共生情況、嵌布粒度情況具體確定。

所述步驟C的壓塊在常規壓力成型機上完成。

本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：采用上述方案，能夠在對礦石進行還原焙燒磁選的聯合過程中，同步脫除高磷、高硅，同時得到的低磷、低硅直接還原鐵即直接作為煉鋼原料，從而使礦物組成復雜、各種礦物緊密共生、嵌布粒度極細的低品位高磷高硅貧鐵礦得到充分利用。本發明不使用焦炭，省去了選礦、燒結、球團以及煉焦等高能耗、高污染工藝及設備，故投資小，工藝極為簡單，而且脫除的含磷、含硅脈石進一步綜合利用后，還可回收其中的有價元素，因此不產生廢棄物，不污染環境，礦石中鐵回收率高，脫磷、脫硅效果顯著，徹底解決了因低品位高磷高硅鐵礦石極為難選，從而導致冶煉困難，甚至不能直接用來冶煉等諸多問題，是一種綠色清潔環保的新工藝方法。本發明通過大量實驗和半工業性生產，證明其技術經濟效果顯著，有效解決了我國當前鐵礦資源供需矛盾的問題。

附圖說明

圖1為本發明之工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。