[發(fā)明專利]一種高磷赤鐵礦微波加熱還原-磁選脫磷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810835704.9
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108893601B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷鷹;何文浩;陳雯;李雨;王雪松;何思奇
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué);長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22B1/243
• 分類號: C22B1/243;C22B1/11;C21B13/00
• 代理公司: 34134 安徽知問律師事務(wù)所
• 代理人: 平靜;胡鋒鋒

本發(fā)明公開了一種高磷赤鐵礦微波加熱還原?磁選脫磷的方法，屬于鐵礦石直接還原和礦物加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括以下步驟：將高磷赤鐵礦粉、還原劑、粘接劑、脫磷劑和復(fù)合催化劑按照一定比例加水混合并進行造球，之后對球團進行穿孔處理并烘干；將烘干后的球團置于微波加熱爐中進行加熱還原和脫磷處理，得到還原小球；將還原后的小球進行粉碎研磨后繼續(xù)放入錐形球磨機加水細磨；將細磨后得到的還原礦漿進行磁選處理，即得到優(yōu)質(zhì)鐵精粉。采用本發(fā)明的方案可以實現(xiàn)高磷鮞狀赤鐵礦的高效脫磷處理，所得還原鐵粉的還原率較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵礦石直接還原和礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高磷赤鐵礦微波加熱還原-磁選脫磷的方法。

背景技術(shù)

近年來，我國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展造成鐵礦石的需求量迅猛增長。但由于我國優(yōu)質(zhì)鐵礦資源匱乏、復(fù)雜難選鐵礦石利用率低，國內(nèi)鐵礦石市場呈現(xiàn)嚴重的供不應(yīng)求狀態(tài)，因此近年來我國鋼鐵業(yè)近90％的鐵礦石需要對外進口，而進口鐵礦石價格飆升，從而導(dǎo)致我國鐵礦石進口成本大幅增加，對我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了嚴重影響。

在我國復(fù)雜難選鐵礦資源中，高磷鮞狀赤鐵礦是一種儲量巨大、開采條件相對較好的鐵礦資源，現(xiàn)已探明的高磷鮞狀赤鐵礦石儲量約37.2億噸，可勘探新資源量達上百億噸。因此能夠有效開發(fā)和利用此種復(fù)雜難選礦石對于緩解我國鐵礦石進口壓力和加快鋼鐵業(yè)的發(fā)展具有重要意義。但是鮞狀赤鐵礦嵌布粒度極細，以石英或綠泥石為鮞核的鐵礦物及脈石礦物具有相互層層包裹的環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)，且此類礦石伴生的磷礦物等有害雜質(zhì)主要以膠狀物與赤鐵礦鮞粒致密連生，難以分離，從而影響精礦的品質(zhì)。為了有效開發(fā)利用高磷鮞狀赤鐵礦，我國科研工作者對高磷鮞狀赤鐵礦的脫磷做了大量研究工作，主要體現(xiàn)在反浮選脫磷、浸出脫磷以及還原法脫磷等方面。

(1)反浮選脫磷法

選擇合適的捕收劑、抑制劑，可以實現(xiàn)部分磷的反浮選分離，現(xiàn)有的工藝包括采用單一反浮選工藝、強磁－反浮選脫磷閉路工藝、脫泥－反浮選工藝、選擇性聚團－反浮選、磁化焙燒－弱磁選－反浮選等組合工藝。然而由于鮞狀赤鐵礦中鐵礦物嵌布粒度極細，且與含磷礦物緊密共生以及易泥化等，采用物理選礦法普遍存在著鐵精礦中磷的含量仍然難以滿足冶煉行業(yè)的要求。在論文《云南某高磷鮞狀赤鐵礦提鐵降磷試驗研究》中徐興鴻提出了脫泥－反浮選試驗方法，獲得鐵品位52.66％，鐵回收率56.07％，磷含量為0.14％的鐵精礦，并且尾礦中鐵品位普遍偏高，存在一定的資源浪費問題。因此采用反浮選工藝處理高磷鮞狀赤鐵礦，難以獲得滿意指標。

(2)浸出脫磷法

酸浸脫磷是利用無機酸的水溶液作為浸出劑，使物料中部分物質(zhì)溶解進入溶液中，固液分離后有用礦物組分磷含量降低的脫磷工藝，通過補酸的方式循環(huán)利用酸浸液處理高磷鮞狀赤鐵礦能得到較好的脫磷效果，脫磷率穩(wěn)定在85％。如，申請?zhí)枮镃N201310734205.8，發(fā)明名稱為“一種低品位鮞狀髙磷赤鐵礦脫磷升鐵生產(chǎn)工藝”的申請案即采用了浮選－酸浸的脫磷方法，通過母液加酸循環(huán)，脫磷率可穩(wěn)定在90％以上，但該申請案的工藝步驟較多、需不斷的加酸循環(huán)，攪拌反應(yīng)周期長，最長達3小時，且其洗水要進行中和處理才可排放。

國內(nèi)外也有利用微生物來進行脫磷處理的，比如利用多種細菌、真菌以及放線菌通過代謝產(chǎn)酸來降低體系的pH值進而溶解含磷礦物，同時代謝產(chǎn)生的有機酸還會與Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等離子形成絡(luò)合物也會加速含磷礦物的溶解。在論文《高磷鮞狀赤鐵礦還原焙燒及微生物脫磷試驗》中胡純采用還原焙燒－弱磁選方法進行試驗，并用黑曲霉對磁選后精礦進行微生物浸出脫磷實驗，在較低的礦漿質(zhì)量分數(shù)下脫磷率為79.68％，礦石中含磷量由0.85％降低到0.17％。雖然微生物對脫磷的能力較強，但是生物浸出方法有著周期長、過程復(fù)雜等等問題，需要進一步的完善工藝。

(3)還原－分選脫磷法