[發明專利]一種鉛渣煤基直接還原生產金屬鐵粉的方法

無效

• 申請號: 201210157154.2
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102658369A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 楊慧芬;馬雯;蔣蓓萍;王傳龍;唐瓊瑤;張露
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F9/20
• 分類號: B22F9/20
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及一種高鐵工業固體廢物——鉛渣，采用煤基直接還原、磨礦、磁選生產金屬鐵粉的工藝方法，這種方法特別適合于鐵礦物主要以硅酸鐵形式存在，僅少量以磁鐵礦等形式存在的工業固體廢物生產金屬鐵粉，獲得的金屬鐵粉作為優質煉鋼原料。

背景技術

鉛渣為火法煉鉛過程得到的殘渣，其中含TFe達?27-30%，可作為一種重要的二次鐵礦資源開發利用。對于鐵礦資源，目前常利用的礦物是磁鐵礦或赤鐵礦，分別采用弱磁選或強磁選、浮選方法回收。然而，由于鉛渣中的鐵主要以硅酸鐵的形式存在，僅少量以磁鐵礦及其他鐵礦物形式存在，因此直接采用磁選方法難以高效回收鉛渣中除磁鐵礦之外的鐵礦物，且由于鉛渣中的磁鐵礦嵌布粒度細，難以單體解離致使鉛渣直接磁選不僅不能獲得高的鐵回收率，也難以獲得高的鐵精礦品位。要充分利用鉛渣中的鐵，必須將鉛渣中以硅酸鐵形式存在的鐵礦物通過磁化焙燒轉變成磁鐵礦形式或通過直接還原轉變成金屬鐵形式，才能有效地采用弱磁選回收。然而，這兩方面的研究目前均尚無報道。

發明內容

本發明針對鉛渣中鐵礦物的存在特性以及目前國內直接還原鐵緊缺依賴進口、未來發展空間巨大的特點，采用煤基直接還原將鉛渣中的硅酸鐵以及磁鐵礦等轉變成金屬鐵，并通過還原過程金屬鐵粒度的控制實現金屬鐵顆粒在粗磨條件下的單體解離，再采用弱磁選方法回收其中的金屬鐵。這種工藝方法與磁化焙燒-磁選回收磁鐵礦精礦比，具有產品深加工程度高、產品應用范圍廣、流程簡單、投資成本低、能耗低等特點。

鉛渣含鐵27%-30%，直接還原條件為：鉛渣：煙煤=100：30-35，混勻后在馬弗爐中1150℃-1250℃下還原焙燒45min-60min；并控制還原生成的金屬鐵顆粒的粒度以獲得后續適合粗磨實現單體解離的金屬鐵顆粒。冷卻后；在固液比7:3-6:4（質量比）棒磨至粒度-0.074mm占40%-55%%左右，在磁場強度60KA/m-80kA/m磁選。磁選產品在固液比1：1-1.5:1（質量比）棒磨至-0.074mm占60%-75%%左右，在磁場強度60KA/m-80kA/m條件下磁選獲得鐵品位91%、鐵回收率88%以上的金屬鐵粉。其中的液體為水。

在原料中添加CaO，可促進硅酸鐵的分解和鐵礦物的直接還原，原料中添加CaO的比例為鉛渣：煙煤：CaO=100：30-35：0.1-5，其余條件不變。

本發明工藝方法中直接還原采用的還原劑為煙煤，同時添加CaO促進硅酸鐵的分解和鐵礦物的直接還原。直接還原產物經過二段磨礦-二段弱磁選工藝處理，可獲得鐵品位大于91%，鐵回收率大于88%的金屬鐵粉，直接作為煉鋼原料使用。

附圖說明

附圖1所示為鉛渣煤基直接還原-磨礦-弱磁選工藝流程。

具體實施方式

???為更好地描述本發明，下面結合附圖用實施例對本發明提供的方法作進一步詳細描述。

實施例1

鉛渣含鐵28.53%，直接還原條件為：鉛渣：煙煤：CaO=100：30：5，混勻后在馬弗爐中1250℃下還原焙燒45min；冷卻；在固液比7:3（質量比）磨至粒度-0.074mm占41%左右，在磁場強度80kA/m磁選。磁選產品在固液比1:5:1（質量比）磨至-0.074mm占65%左右，在磁場強度64kA/m條件下磁選獲得鐵含量93.19%、鐵回收率91.21%的金屬鐵粉。

實施例2

鉛渣含鐵28.53%，直接還原條件為：鉛渣：煙煤=100：36，混勻后在馬弗爐中1250℃下還原焙燒60min；冷卻；在固液比6:4（質量比）磨至粒度-0.074mm占45%左右，在磁場強度80kA/m磁選。磁選產品在固液比1.5:1（質量比）磨至-0.074mm占70%左右，在磁場強度64kA/m條件下磁選獲得鐵含量92.15%、鐵回收率90.18%的金屬鐵粉。

實施例3

鉛渣含鐵28.53%，直接還原條件為：鉛渣：煙煤：CaO=100：30：0.1，混勻后在馬弗爐中1200℃下還原焙燒60min；冷卻；在固液比6:4（質量比）磨至粒度-0.074mm占50%左右，在磁場強度80kA/m磁選。磁選產品在固液比1.5:1（質量比）磨至-0.074mm占67%左右，在磁場強度64kA/m條件下磁選獲得鐵含量93.21%、鐵回收率88.02%的金屬鐵粉。