[發(fā)明專利]一種以低品位高磷鐵礦為原料制取直接還原鐵的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110430760.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102559976A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶立群;唐竹勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)博聯(lián)特熔融還原科技有限公司
• 主分類號(hào): C21B13/00
• 分類號(hào): C21B13/00
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 安宇宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以低品位高磷難還原鐵礦為原料制取直接還原鐵的方法。

背景技術(shù)

直接還原技術(shù)是面向21世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，與傳統(tǒng)的高爐煉鐵相比，具有投資少、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)正處于快速發(fā)展階段，依靠直接還原技術(shù)制取的金屬化球團(tuán)或海綿鐵成分單一，有害元素少，是替代優(yōu)質(zhì)廢鋼進(jìn)行煉鋼或鑄造的優(yōu)質(zhì)原料，受到市場(chǎng)的廣泛歡迎。但在以往的直接還原生產(chǎn)方式中，其原料主要是采用軋鋼鐵鱗或TFe≥66％的進(jìn)口塊礦和鐵精礦粉進(jìn)行生產(chǎn)，這在目前國(guó)外進(jìn)口鐵礦石價(jià)格居高不下的情況下，無(wú)疑增加了很高的制造成本，影響了該種技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力，而另一方面我國(guó)又是一個(gè)低品位鐵礦資源較為豐富的國(guó)家，低貧鐵礦資源占總鐵礦資源的90％以上，利用傳統(tǒng)的高爐煉鐵方法，要想繼續(xù)保證高爐精料必然帶來(lái)更大的鐵礦粉的選礦成本，高能耗，高污染，所以這些低品位鐵礦資源多數(shù)仍屬于呆礦，直至目前尚沒(méi)有很好的技術(shù)對(duì)其開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，尤其是難選鐵礦、復(fù)合型鐵礦以及含鐵的化工尾渣等和一般硫含量在0.8％-2.8％、磷含量在0.8％-1.4％的高硫高磷氧化鐵礦更是沒(méi)有很好的工藝技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，不僅造成許多資源閑置或浪費(fèi)，礦渣累物質(zhì)長(zhǎng)期堆放還會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，危及人民的生命安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)高硫磷、低品位鐵礦直接快速還原分離生產(chǎn)直接還原鐵的工藝技術(shù)，使其資源得到充分利用，增加直接還原鐵的市場(chǎng)供應(yīng)量，代替廢鋼解決轉(zhuǎn)爐和電爐制取高品質(zhì)合金鋼對(duì)于原料的急需。

實(shí)現(xiàn)此工藝是根據(jù)鐵礦石還原原理，利用目前已經(jīng)成熟了直接還原鐵快速還原工藝和相關(guān)的還原裝備，高溫狀態(tài)下快速還原而成。

本項(xiàng)發(fā)明的具體工藝實(shí)施如下：

(1)礦石破碎。將氧化鐵礦石破碎到粒度在小于1mm的細(xì)度，制得鐵礦粉；

(2)添加煤粉和助劑。鐵礦粉、煤粉和助劑三種原料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，鐵礦粉∶煤粉∶助劑＝80-84∶6-9∶8-12進(jìn)行充分混合形成混合料，這里所說(shuō)助劑的主要成分是氧化鈣、氧化鉀、氧化鈉以及氟化鈣四種物質(zhì)按照一定的比例混合而成，主要作用是為了造渣并降低還原后的金屬球團(tuán)的熔點(diǎn)。

(3)壓球造塊。在混合料中加入一定量的粘結(jié)劑，通過(guò)造球機(jī)將其制成直徑為8-16mm左右的球團(tuán)，自然干燥；這里所說(shuō)的粘結(jié)劑是指市場(chǎng)出售的普通腐植酸鈉或腐植酸鈣等，加入量一般為混合料質(zhì)量的1-2％。

(4)裝料入爐。將干燥好的球團(tuán)礦和作為還原劑使用的普通煤碳進(jìn)行混合，裝入還原窯爐之內(nèi)，還原劑的用量為球團(tuán)礦質(zhì)量的15-25％；其中還原劑采用普通的無(wú)煙煤效果最佳。

(5)高溫還原。將裝進(jìn)還原爐窯中的爐料逐步升溫，在1180℃-1350℃溫度下還原性氣氛中進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3-8小時(shí)。

(6)出料冷卻，將經(jīng)過(guò)充分反應(yīng)，氧化鐵已經(jīng)全部還原成為金屬化球團(tuán)的物料自反應(yīng)爐內(nèi)排出，自然冷卻到常溫。

(7)破碎磁選，將金屬化球團(tuán)破碎到-160目至-200目的細(xì)度，然后通過(guò)干式磁選機(jī)或水選機(jī)對(duì)破碎的物料進(jìn)行磁選，使得金屬鐵和其他雜質(zhì)充分分離。

利用本項(xiàng)發(fā)明不僅可以獲得硫、磷指標(biāo)比較低的直接還原鐵，而且可以使TFe≤40％的各種高硫、磷低貧呆鐵礦還原成低硫、磷的直接還原鐵(脫硫、脫磷率在60％-85％)。使其資源化。并大幅度降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，因此本項(xiàng)發(fā)明真正提供了一種制取低硫低磷還原鐵的新技術(shù)。

具體實(shí)施方式

以煤基隧道窯為主要設(shè)備，以難選礦中的鮞狀結(jié)構(gòu)赤鐵礦為原料，礦石品位為40.71％，而硫含量在0.50％；磷含量在0.62％，具體成分見(jiàn)下表：