[發明專利]一種難選鐵礦的高效氫氣磁化焙燒再磁選的方法

有效

• 申請號: 201610282094.5
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105921264B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 張天昊;王紹艷;宋仁峰;譚曉旭;祁爍坤;李廷非;郭克
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學;張天昊
• 主分類號: B03C1/015
• 分類號: B03C1/015;B03C1/02;B03C1/30
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及礦物化工技術領域，尤其涉及一種難選鐵礦的高效氫氣磁化焙燒再磁選的方法。

背景技術

磁化焙燒弱磁性鐵礦石是合理有效綜合利用或回收鐵資源的工藝。

現有還原氣氛主要由煤炭、天然氣和生物質提供，這種以碳質還原為主的磁化焙燒方法存在溫度高、能耗高、磁選精礦含碳量高和產生溫室氣體等缺點。

氫氣是還原赤鐵礦的有效方法，李玉祥等(金屬礦山.2012,427(1):77-79,135)進行了模擬流化床用氫氣直接還原赤鐵礦粉的試驗研究，結果表明：H₂還原赤鐵礦粉的能力強于CO；縮小赤鐵礦粉粒徑、提高還原反應溫度、增加還原反應時間、增加還原氣體流量可以提高還原速率和單質Fe的含量；對于鐵品位為42.00％～52.60％的赤鐵礦粉，進行還原，可以得到含一定單質Fe的還原熟料，在粒徑為160～40μm、還原氣體H₂流量為0.36m³/h、反應溫度為950℃、反應時間為60min條件下還原，產物經磨礦、弱磁選，獲得鐵品位為74.92％、回收率為96.82％的鐵精礦。杜文廣等(太原理工大學學報.2014,45(3):306-310)進行了低溫氫還原山西某貧赤鐵礦再用弱磁選實驗研究，通過實驗得到的最佳工藝條件為：焙燒還原溫度440℃，還原時間75min，氣體總流速100L/h，H₂體積分數50％(N₂為平衡氣)，一段磨礦20min，磁場強度0.229T，在該條件下得到精礦鐵品位為50.45％，鐵回收率為60.92％。現有氫氣還原磁化焙燒方法中存在兩個弊端：一是氣體流量大，流化態下流量更大，流量大時，消耗更多的氫氣，氣體的快速流動會帶走更多的熱量，且氣體與固體接觸時間短，所以，導致成本高，能耗高，反應時間長；二是氫氣濃度低，還原焙燒時氫氣常與氮氣混合使用導致氫氣被稀釋，導致磁化效率低。

發明內容

本發明提供了一種難選鐵礦的高效氫氣磁化焙燒再磁選的方法，采用低流量氫氣還原靜態鐵礦的方法，以充分發揮氫氣磁化赤鐵礦粉的能力，達到提高難選鐵礦的分選指標的目的。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種難選鐵礦的高效氫氣磁化焙燒再磁選的方法，該方法的具體步驟為：將鐵礦粉體放入高溫爐中，通入氮氣置換爐腔的空氣，再通入氫氣置換爐腔的氮氣，對鐵礦進行靜態還原反應；氫氣流量≤1.5倍爐腔體積/min，爐腔壓力為常壓～1.0MPa，反應溫度400～750℃，反應時間0.5～30min；反應完畢，通入氮氣置換爐腔的氫氣，將還原后的粉料在水中冷卻，得到磁化鐵礦礦漿，對磁化鐵礦進行磁選，得到鐵精礦。

氫氣還原鐵礦的反應溫度為480～730℃，爐腔壓力為常壓，通入氫氣，還原反應進行1～5min。

氫氣還原鐵礦的反應溫度為400～500℃，通入氫氣3～7min，使爐腔壓力為0.1～1.0MPa，之后，關閉氫氣，繼續反應15～25min。

磁選過程中，結合使用磁吸方式、磁選方式和研磨方式對磁化鐵礦粉體進行選別；其中，磁吸方式為用磁體吸出磁性鐵礦；磁選方式為用隔板和尾礦接收器構建選別空間，磁體位于選別空間隔板外側，礦粉置于選別空間內，濕選時選別空間內充滿礦漿，使磁體相對于隔板進行往復運動分選鐵礦與脈石，磁選時間為0.5～5min；研磨方式的研磨時間為0.2～5min。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)避免碳質資源的消耗，不產生CO₂溫室氣體，清潔生產；

2)實現靜態下閃速磁化焙燒鐵礦，反應時間短，效率高，且克服現有旋流懸浮閃速磁化焙燒的細粒物料流態化損失大、設備復雜且易被磨損的弊端；

3)降低磁化焙燒的還原溫度，能耗低；

4)提高難選鐵礦的分選指標，鐵品位27.90％的原礦經過氫氣還原磁化-磁選后得到鐵品位為67.30％，鐵回收率為92.53％的鐵精礦。

具體實施方式

本發明所述一種難選鐵礦的高效氫氣磁化焙燒再磁選的方法，該方法的具體步驟為：將鐵礦粉體放入高溫爐中，通入氮氣置換爐腔的空氣，再通入氫氣置換爐腔的氮氣，對鐵礦進行靜態還原反應；氫氣流量≤1.5倍爐腔體積/min，爐腔壓力為常壓～1.0MPa，反應溫度400～750℃，反應時間0.5～30min；反應完畢，通入氮氣置換爐腔的氫氣，將還原后的粉料在水中冷卻，得到磁化鐵礦礦漿，對磁化鐵礦進行磁選，得到鐵精礦。