[發明專利]一種鐵錳礦球團的燒結方法

有效

• 申請號: 202210083849.4
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114574695B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 潘建;郭正啟;朱德慶;楊聰聰;李啟厚;劉偉
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/242
• 分類號: C22B1/242;C22B1/16;C22B47/00;B02C21/00
• 代理公司: 湖南科云知識產權代理事務所(普通合伙) 43253
• 代理人: 何方

本發明公開了一種鐵錳礦球團的燒結方法，包括：S1.將粗粒級的鐵錳礦、石灰石和返礦進行破碎、球磨處理，然后進行高壓輥磨，得到預處理原料；S2.預處理原料經過優化配礦后，加入粘結劑并混勻，得到混合料；S3.將步驟S2所得混合料進行造球；S4.對生球進行外滾固體燃料，得到混勻料；S5.將混勻料進行布料，然后依次進行干燥、點火燒結、保溫、冷卻、破碎和整粒，獲得成品球團。針對鐵錳礦燒結過程，液相難以形成，利用球磨和高壓輥磨聯合處理工藝，提高鐵錳礦的比表面積，改善其表面活性和反應活性，促進高溫燒結過程原子的遷移和活化，改善燒結液相的形成能力，提高液相量，從而促進鐵錳礦液相固結效果，提高燒結強度。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種鐵錳礦球團的燒結方法。

背景技術

鐵錳礦是一種常見的低品位復雜鐵礦石資源，由于鐵和錳的性質相近，礦石中的鐵、錳往往緊密共生，常規選礦工藝(如重選、電選、浮選、磁選或者聯合工藝)難以實現鐵、錳分離，目前較有效的手段是將其通過造塊進行高爐冶煉，生產富錳渣，或者通過造塊后，進行電爐冶煉制備錳鐵合金。其中，燒結工藝是鐵錳礦主要的造塊方法。

雖然錳礦粉燒結的機理與鐵礦粉基本相同，但與常規鐵礦粉相比，錳礦粉的錳含量高、松散密度小、燒損大，導致燒結過程所需的固體燃耗高(120-150kg/t)、燒結液相溫度區間窄(100-120℃)，燒結礦產品易形成大孔薄壁結構，返礦量大。與此同時，由于我國的錳礦(燒結礦)入爐品位較低，Mn品位每降低1個百分點，增加電耗350kWh/t，因而采用電爐法冶煉錳系鐵合金時，普遍存在電耗高(3000-4500kWh/t)、錳回收率較低、鐵合金生產成本高等突出問題。由此可見，在雙碳政策、節能減排、限電的大背景下，如何解決傳統錳礦粉燒結和電爐冶煉過程面臨的高能耗、高排放、高成本等瓶頸問題。

現有技術中也公開了一些改善錳礦燒結工藝的方法，例如中國專利CN105331805A公開了一種制備高鐵錳礦復合燒結礦的方法。該工藝將高鐵錳礦精礦、細磨焦粉、膨潤土和熔劑進行混勻，制備成球團料；同時，將高鐵錳礦粉、熔劑和焦粉在內的原料混勻后，制備成顆粒料；然后，將球團料和顆粒料進過混勻后，布料、點火、燒結和冷卻，最終獲得復合燒結礦。該工藝能夠顯著改善利用系數，提高成品率，但是固體能耗仍然偏高(焦粉用量5～8％)，CO₂排放較大。

中國專利CN111100981B公開了一種提高富錳渣冶煉錳燒結礦冶金性能的方法。該工藝以低錳高鐵粉礦與除塵灰為原料參配之后進行處理，進過處理的原料加入富錳渣爐進行富錳渣冶煉，通過帶式機或豎爐燒結錳燒結礦或錳礦球團，解決大容積富錳渣爐燒結礦物化指標，提高富錳渣爐燒結礦利用率，從而解決富錳渣爐錳礦燒結的配比增加爐況結瘤的瓶頸，同時開發利用貧錳粉礦的燒結再利用。該方法目的在于利用低錳高鐵粉礦的同時，消耗大量的除塵灰，不僅可以為企業帶來大的經濟利益而且對資源回收再重復利用效果明顯，與此同時減輕除塵灰的處理難度，減少對環境的污染。而對于錳礦燒結工藝的實質性改變不明顯。

針對上述問題，有必要提出一種鐵錳礦球團燒結的新方法，以降低鐵錳礦燒結固體能耗、減少CO₂排放，提高燒結礦產質量。

發明內容

針對鐵錳礦的錳含量高、松散密度小、燒損大，導致燒結過程所需的固體燃耗高、燒結液相溫度區間窄，燒結礦產品易形成大孔薄壁結構，返礦量大的技術問題，本發明的目的在于提供一種鐵錳礦球團的燒結方法，以實現低能耗、低排放、高質量和高效率的優質燒結礦的制備。

本發明提供以下技術方案：一種鐵錳礦球團的燒結方法，包括以下步驟：

S1.將粗粒級的鐵錳礦、石灰石和返礦進行破碎、球磨處理，得到細磨物料，然后對細磨物料進行高壓輥磨，得到預處理原料；

S2.步驟S1所得預處理原料經過優化配礦后，加入粘結劑并混勻，得到混合料；

S3.將步驟S2所得混合料進行造球，得到預定粒度的生球；