[發(fā)明專利]一種高鐵赤泥還原提鐵工藝

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• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112442565A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余建文;高鵬;安亞雄;韓躍新;李艷軍;孫永升
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B1/216;C22B1/24;C22B1/248
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 徐笑陽

1.一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，包括如下步驟：

(1)赤泥造球：將高鐵赤泥干燥后破碎成1mm以下顆粒，與碳基還原劑混合后制造成高鐵赤泥含碳球團；

(2)回轉(zhuǎn)窯還原焙燒：將高鐵赤泥含碳球團、煤粉/焦粉及氧化鈣按加入回轉(zhuǎn)窯進行還原焙燒，焙燒溫度控制在1050℃～1250℃，焙燒時間控制在90min～180min，焙燒后得到礦熱爐熔融料；

(3)礦熱爐熔融還原：將礦熱爐熔融料加入礦熱爐中，進行升溫熔融再還原，熔融還原的溫度控制在1350℃～1550℃，時間控制在30min～80min，使熔融料中的鐵氧化物全部還原成金屬鐵。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，步驟(1)中，所述高鐵赤泥中Fe₂O₃的質(zhì)量占比為30％～55％、Al₂O₃的質(zhì)量占比為10％～15％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，步驟(1)中，所述高鐵赤泥于100℃～150℃條件下干燥處理，干燥后高鐵赤泥中含水量≤5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，步驟(1)中，所述碳基還原劑為煤粉/焦粉，高鐵赤泥與碳基還原劑的混合物料中，還原劑中的碳與高鐵赤泥中鐵氧化物中氧的物質(zhì)的量之比為0.8～1.0，混合物料預(yù)熱至400℃～500℃后，在35～45MPa的壓力下熱壓制造成高鐵赤泥含碳球團，并在造球過程中維持壓力1～2min。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，步驟(1)中混合物料以回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的尾氣預(yù)熱。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，步驟(2)中，所述煤/焦粉的加入量為高鐵赤泥質(zhì)量的5％～35％，氧化鈣以高鐵赤泥含碳球團中Al₂O₃的含量為依據(jù)，按n(CaO)/n(Al₂O₃)為1.5～3.0的比例加入。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，步驟(3)還包括：熔融還原后進行渣鐵分離，還原產(chǎn)生的生鐵鐵水從礦熱爐的鐵水出口排出，獲得得生鐵產(chǎn)品，產(chǎn)生的鋁酸鈣渣從礦熱爐的排渣口排出，鋁酸鈣渣冷卻后，采用碳酸鈉溶液浸出，過濾得到浸出渣和浸出液。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，步驟(2)高鐵赤泥含碳球團經(jīng)還原焙燒后，鐵的金屬率≥70％，步驟(3)熔融還原獲得的生鐵產(chǎn)品中TFe≥90％，鐵的回收率≥90％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，浸出過程中，碳酸鈉溶液濃度95g/mol～120g/mol、浸出溫度75℃～95℃、攪拌速率250r/min～300r/min、浸出時間90min～180min。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高鐵赤泥還原提鐵工藝，其特征在于，浸出渣為2CaO·SiO₂，可用來制作水泥；浸出液為鋁酸鈉溶液，向其通入回轉(zhuǎn)窯尾氣，于50℃～70℃反應(yīng)后析出Al(OH)₃，然后對Al(OH)₃于950℃～1050℃進行高溫焙燒，可得氧化鋁。