[發明專利]粉狀鐵礦石碳循環增氧直接還原生產金屬化鐵粉方法

有效

• 申請號: 201410041520.7
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103805773A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 王明華;雷鵬飛;權芳民;展仁禮;魯逢霖;胡明;田軍;田改霞
• 申請（專利權）人: 酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B1/24;C21B13/08
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 鮮林

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，特別是粉狀鐵礦石碳循環增氧直接還原生產金屬化鐵粉方法。

背景技術

我國鐵礦資源豐富，但96%以上的鐵礦為貧礦，貧礦平均鐵品位為32.6%，而貧礦中多數為高硅難選鐵礦，其鐵品位低28～35%、硅含量高20～48%。隨著我國鋼鐵工業的快速發展，對鐵礦石的需求量逐年上升，鐵礦石資源經過多年開采后，可供利用的富礦資源已經很少，而各國對礦產資源的開發一般遵循先富后貧、先易后難的原則。因此，在我國可供利用的鐵礦資源日益趨向于貧、細、雜及價格大幅上漲的大情況下，儲量較大的難選鐵礦資源高效利用的技術研究已被提上了日程。目前，低品位難選鐵礦石主要特點是品位低和鐵氧化物的晶粒微細，與脈石嵌布緊密，部分鐵礦物呈膠質狀態，單體解離度較低。采用常規的強磁選工藝、磁化焙燒–弱磁選、浮選等常規工藝難以進行鐵礦物的有效富集，尤其作為超微細低品位的高硅鐵礦石資源，由于其有用礦物嵌布粒度極細、原礦物性質復雜，采用磁選方法開發利用難度大，同時得到的鐵精粉品位也較低。其中大于2mm的塊狀難選鐵礦石可采用回轉窯等還原設備進行處理，小于2mm的粉狀難選鐵礦石直接入回轉窯進行高溫還原易產生結圈，很難產業化利用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種還原率高、原料消耗小、適用于低品位礦石的粉狀鐵礦石碳循環增氧直接還原生產金屬化鐵粉方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

粉狀鐵礦石碳循環增氧直接還原生產金屬化鐵粉方法，具體步驟如下：

A、原料選擇

鐵礦石粒度<2mm，蘭炭中固定碳的質量>70%，蘭炭粒度為3～8mm；石灰石分為粉狀石灰石和塊狀石灰石，粉狀石灰石的粒度為1～5mm，塊狀石灰石的粒度為8～16mm；

B、研磨磁選富集

鐵礦石進行研磨，磨礦粒度為200目，磁選富集使鐵礦的鐵品位大于40%；

C、配造球料

將富集鐵礦、膨潤土和硼砂按重量比100:2.5～3.0:0.6～0.9進行混合配料；

D、混合物料潤磨

混合物料倒入潤磨機內，潤磨時間為8～10min；

E、潤磨物料造球

將潤磨物料輸送入造球機，對潤磨物料噴水使其濕潤，造球機工作將潤磨物料滾成生球；

F、生球篩分

采用圓輥篩篩選合格生球，合格生球的粒度為8～16mm，篩除的生球經過打散機打散后返回步驟E重新造球；

G、生球的干燥

合格生球送入鏈箅機中進行干燥，鏈箅機內通入350～650℃的煙氣，干燥時間控制為20～30min，煙氣在鏈箅機內的流速為2～3m/s，生球的干燥溫度控制為150～250℃；

H、生球還原焙燒

將干燥后生球、石灰石、蘭炭按重量比100:10～20:15～30進行配料；將干燥后生球、塊狀石灰石和蘭炭混合均勻，混合物料經窯尾的漏斗送入回轉窯內，混合物料在窯內的進行焙燒，混合物料的焙燒溫度為1050～1200℃，還原時間為30～60min；從窯頭拋入粉狀石灰石與高溫混合物料進行反應；

I、物料冷卻

高溫混合物料從窯頭排出后，在立式冷卻氣化器中進行無氧冷卻，冷卻介質采用高爐煤氣，當高溫物料冷卻到200～300℃以下時從冷卻器中排出；

J、物料干選

冷卻后的物料經過磁滑輪干選后，可得到磁性物料和非磁性物料；

K、磁性物料處理

磁性物料經過濕選并進行研磨，磨礦粒度為200目，得到金屬化鐵粉。

還包括步驟：

?L、非磁性物料的處理

將步驟J中非磁性物料進行篩分，篩網孔徑為5mm，篩分出塊狀生石灰和粉料，粉料包含蘭炭、生石灰和灰分，粉料再經過風選選出未反應的蘭炭，未反應的蘭炭作為回轉窯返料進行使用；剩余粉料中含有粉狀生石灰和細粉，粉狀生石灰和細粉作為燒結配料進行使用。

所述步驟K中將金屬化鐵粉和煤粉熱壓成鐵礦含碳球團，鐵礦含碳球團在高爐中反應制備鋼水。

所述粉料經過風選選出未反應的蘭炭，未反應的蘭炭粒度為2mm＜5mm，未反應的蘭炭作為回轉窯返料進行使用；剩余粉料中含有粉狀生石灰和細粉，粉狀生石灰粒度為2mm＜5mm，細粉粒度為0.2mm＜2mm，粉狀生石灰和細粉作為燒結配料進行使用。

本發明的有益效果為：