[發明專利]低熱值高爐煤氣磁化還原高錳褐鐵礦綜合利用方法

在審

• 申請號: 202110697825.3
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113430363A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張漢泉;路漫漫;余洪;劉明霞;張翼;李坤
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學;湖北坤杰科技有限責任公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C21B5/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉洋;崔友明

本發明公開了低熱值高爐煤氣磁化還原高錳褐鐵礦綜合利用方法，將高錳褐鐵礦粉磨至粒度小于15mm礦粉；采用多級動態磁化焙燒爐對礦粉進行干燥、脫水、預熱、焙燒、冷卻處理；將礦粉在200～300℃狀態下翻動干燥、脫水4～6min；翻動狀態下在300?500℃預熱10～15min；以低熱值高爐煤氣為燃料和還原氣，使預熱后的礦粉在翻動狀態下500～750℃還原焙燒5～10min；還原焙燒后的礦粉在非氧化氣氛以及翻動狀態下快速降溫；在密封條件下將降溫后的礦粉排入水池淬冷；淬冷后的物料磨礦后通過弱磁選流程進行分選富集。本發明干燥、脫水、預熱、焙燒、冷卻均在動態下完成，礦石翻滾和均勻受熱，改善其與還原介質接觸效率，磁化焙燒速度大幅度提高，還原的均勻性得到改善。

技術領域

本發明屬于礦產資源與二次能源循環利用領域，具體涉及低熱值高爐煤氣磁化還原高錳褐鐵礦綜合利用方法。

背景技術

隨著我國鋼鐵工業的高速發展，我國粗鋼產量占比超過了世界粗鋼產量的50％，我國已成為了鐵礦石消耗大國，2015年以來，我國鐵礦石對外依存度超過了85％，年進口鐵礦石近10億噸。我國查明鐵礦資源儲量744億噸，其中，基礎儲量193億噸，資源量551億噸，鐵礦石具有儲量大、品位低的特點，礦石含鐵品位平均只有30％，貧礦石占全部鐵礦石儲量的98％，絕大部分鐵礦石必須經過選礦富集后才能應用；而錳是從“鐵”到“轉”鋼化過程中必不可少的原料，故有“無錳不成鋼”之說，近年來，隨著中國鋼鐵高速發展，對錳資源的需求量不斷增大，極大的進口壓力迫使國內相關錳資源冶煉企業必須加強技術攻關，提高低品位氧化錳礦的綜合利用水平，進而緩解當前我國錳礦資源的進口壓力，在開發利用低品位鐵礦資源的同時，在選冶流程中回收利用其中伴生的錳資源也具有是重要的意義。

鐵礦資源作為戰略性礦產資源，巨大的供需缺口完全依賴國際市場和境外資源供應，對國家經濟安全將構成嚴重威脅。因此，迫切需要依靠技術進步來最大限度地利用和解決國內現有復雜難處理鐵礦資源，尤其是受目前常規選礦技術限制而不能利用的復雜難處理鐵礦石以及目前雖能利用但質量和利用率較低鐵礦石的高效開發利用，提高國內資源保證程度，已經成為經濟社會可持續發展、維護國家經濟安全的戰略選擇。充分利用我國菱鐵礦、褐鐵礦、鮞狀赤鐵礦等目前沒有大規模利用的難處理鐵礦，對緩解鐵礦供需矛盾，減少對外依存度，保護國家資源安全，滿足重大戰略需求意義重大。

針對儲量約120億噸目前尚不能有效利用的菱鐵礦、褐鐵礦、鮞狀赤鐵礦等復雜難選鐵礦石以及老尾礦庫中還堆存了高達至少50億噸沒有回收的以赤鐵礦、褐鐵礦及菱鐵礦為主含鐵20～30％的尾礦，應大力發展源頭減量、資源化、再制造、零排放和產業鏈接等新技術，推進產業化，提高資源產出率。

高爐煤氣是煉鐵過程的副產品，含有大量的氮、二氧化碳等惰性氣體(約占63～70％)，因此，它的發熱值不高，一般為3000～4000kJ/m³，單獨作為燃料直接使用困難，常與焦爐煤氣混合使用。一般要求高爐煤氣的含塵量不大于30mg/m³，煤氣溫度在40℃以下。煤氣壓力取決于高爐構造特點及其操作制度。

發明內容

本發明目的在于提出一種低熱值高爐煤氣磁化還原高錳褐鐵礦綜合利用方法，高錳褐鐵礦利用低熱值高爐煤氣為燃料和還原劑、采用多級動態磁化焙燒爐處理，通過對工藝過程及參數的控制，解決鐵礦石磁化還原焙燒結圈結塊、欠還原或過還原等問題，同時實現低熱值高爐煤氣和高錳褐鐵礦綜合資源化利用。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

低熱值高爐煤氣磁化還原高錳褐鐵礦綜合利用方法，包括以下步驟：

1)將高錳褐鐵礦粉磨至粒度小于15mm礦粉；

2)采用多級動態磁化焙燒爐對礦粉進行干燥、脫水、預熱、焙燒、冷卻處理；