[發(fā)明專利]一種高磷鮞狀赤鐵礦制備富磷渣的方法

有效

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• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102337392A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 吳光亮;黃濤;李一為;孟征兵
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/16
• 分類號: C22B1/16;C22B5/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發(fā)明涉及一種高磷鮞狀赤鐵礦制備富磷渣的方法，尤其涉及一種利用難處理的高磷鮞狀赤鐵礦制備高鐵含量的原料和富磷渣的生產方法。

背景技術

我國鐵礦資源儲量較為豐富，但多為低品位、多金屬或非金屬伴生礦，能直接用于高爐的資源相對較少，每年需從國外進口40-60％的優(yōu)質鐵礦以滿足國內冶金制造行業(yè)對鐵礦的需求，而高磷鮞狀赤鐵儲量及其豐富，僅湘鄂西部儲量超過20億噸，屬磷伴生的難處理鐵礦，目前，類鐵礦主要有以下幾種利用方式，第一類為原礦直接利用，一是作為高爐配礦，與含磷極低的優(yōu)質鐵礦搭配使用，占高爐入爐含鐵原料比例極低，一般小于5％，且給高爐冶煉順行帶來不利影響，限制了其規(guī)模開發(fā)利用；另外，作水泥生產行業(yè)的添加劑，一般加入量在5％以內，且附加值非常低，造成資源浪費；第二類為通過物理或化學方法進行綜合選礦，提高礦石鐵品位和降低礦石中磷含量。一是將高磷鮞狀赤鐵礦磨成超細粉，以達到破壞高磷鮞狀赤鐵礦中的鮞狀結構，然后通過各種物理選礦方法進行選礦，這樣得到鐵精礦雖然能達到磷含量小于0.15％，滿足高爐規(guī)模生產要求，但整個流程長，加工成本高，而鐵精礦因鐵品位只能達到55-65％，其附加值不高，尾礦量大，環(huán)境負荷重；二是將高磷鮞狀赤鐵礦磨細成細粉，然后采用浮選或堿處理等化學方法處理，將脈石如氧化硅、磷氧化物等去除，到達提高礦石中鐵品位和降低其磷含量的目的，該方法環(huán)境負荷巨大、生產效率較低；第三類氧化焙燒，一是制成還原性球團進行磁化焙燒，然后進行磁選將鐵精礦與脈石分離，二是將高磷鮞狀赤鐵礦磨成超細粉，在流化床內進行閃爍磁化焙燒，然后進行磨細磁選，分離鐵和脈石，該方法目前處于工業(yè)應用的中試階段，這兩種方法均能獲得較高品位的鐵精礦，其含量可達65-80％，但原礦中的有價元素磷被丟棄，鐵精礦中磷含量依然較高，產品附加值低，制造成本高，因此，限制了高磷鮞狀赤鐵礦的規(guī)模綜合利用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效綜合利用儲量豐富的高磷鮞狀赤鐵礦的方法，采用該方法可將高磷鮞狀赤鐵礦中的有價元素鐵和磷最大限度的綜合利用，大幅度提升高磷鮞狀赤鐵礦的價值，將低廉難利用的高磷鮞狀赤鐵在鋼鐵制造和農業(yè)中高效利用開辟一條新的途徑。

本發(fā)明的技術方案是，將高磷鮞狀赤鐵礦烘干后，磨成細粉，將還原劑、催化劑、溶劑、添加劑和粘接劑混均勻，經(jīng)成型后制成復合原料，還原劑按鐵礦中以Fe₂O₃為形態(tài)還原成金屬鐵計算理論需要還原劑質量的1.05-1.5倍加入；將復合原料置入回轉窯或隧道瑤內，在氬氣或氮氣保護下，進行三段式還原燒結；然后將反應后的復合物料推出回轉窯或隧道瑤，采取自然或通風強制冷卻，待溫度降至25-150℃時，再次磨成細粉，并磁選，得到精礦和尾礦；所述的三段式還原燒結是在常溫下，以1-3℃/分鐘的升溫速度將復合原料加熱至400±60℃保溫0.5-6小時；然后以2-4℃/分鐘的升溫速度將高磷鮞狀赤鐵礦復合原料加熱到750±80℃，保溫0.5-4小時；再以1-5℃/分鐘的升溫速度將高磷鮞狀赤鐵礦復合原料加熱到1000±120℃，保溫0.5-6小時；在整個升溫和保溫過程中保持爐內氣壓力為1.2-1.5大氣壓；所述的催化劑為氧化錳或五氧化二釩或鐵粉中的一種或幾種；所述添加劑為碳酸鈉、碳酸鉀、硫酸鈉、氯化鉀的一種或幾種。

本發(fā)明優(yōu)選的技術方案包括：

催化劑占高磷鮞狀赤鐵礦總質量0.2-1.0％。

所述催化劑的純度不低于95.00％。

添加劑占高磷鮞狀赤鐵礦總質量0.2-1.5％，

所述還原劑包括焦碳、類石墨、石油焦、金屬鋁、碳化硅、碳化鈣中的一種或幾種。

所述的粘接劑選自有機樹脂、糖渣、造紙漿、水玻璃的一種或幾種。

粘接劑占高磷鮞狀赤鐵礦總質量0.2-1.5％。

所述的溶劑為堿金屬氧化物、螢石、硅石、石英中的一種或幾種。

溶劑占高磷鮞狀赤鐵礦總量0.2-1.0％，混均勻。

成型過程是由成型設備制成復合原料，單復合原料其體積為6-40立方厘米。

高磷鮞狀赤鐵礦烘干后磨細成200-300目粉狀物。

反應后的復合物料待溫度降至25-150℃時，再次磨細成200至320目粉。