CN101603121B - 一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法。其技术方案是：先将55～80wt％的弱磁性铁矿石、10～25wt％的还原剂和10～20wt％的熔剂混合；再将混合料造块后焙烧，焙烧温度为1250～1450℃，焙烧时间为0.5～2.5h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用“一种微粉干式磁选机”干式磁选，得铁精粉和水泥熟料。弱磁性铁矿石的化学组分是：TFe为20～55wt％，FeO≤5wt％，P为0.1～5.5wt％，SiO2为10～40wt％，Al2O3为1～15wt％，CaO为0.5～15wt％，MgO为0.1～10wt％。本发明生产的铁精粉全铁品位大于70％，金属回收率大于85％。故具有工艺简单、精矿品位高、金属铁回收率高的特点，弱磁性尾矿可用作水泥熟料。
Description
技术领域
本发明属于弱磁性铁矿石选矿技术领域。尤其涉及一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法。
背景技术
随着近几年国内钢铁工业的迅猛发展，对铁矿石的需求量不断增加。由于我国铁矿石资源具有“贫、细、杂”的特点，导致分选出的铁精矿不仅质量不高，而且成本偏高。这就迫使企业把眼光投入到分选工艺简单、能实现综合利用、综合加工成本低、节能环保的新型加工工艺上来。
磁化焙烧是物料或矿石加热到一定的温度后在相应的气氛中进行物理化学反应的过程。对于细粒嵌布的鲕状赤铁矿或其它弱磁性的铁矿物用磁化焙烧-磁选的工艺可以将铁金属相对有效的回收利用，但是焙烧过程的成本较高；焙烧料还要继续细磨，使得矿物充分解离，才能将铁矿物有效回收，导致磨矿成本偏高；细磨料采用湿式分选，获得的铁精粉脱水过滤困难，导致铁精粉的含水率偏高，且分选后的尾渣无法利用，造成灾害。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、精矿品位高、金属铁回收率高的用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：先将55～80wt％的弱磁性铁矿石、10～25wt％的还原剂和10～20wt％的熔剂充分混合；再将上述混合料造块后进行焙烧，焙烧温度为1250～1450℃，焙烧时间为0.5～2.5h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用申请人同日申请的“一种微粉干式磁选机”专利技术进行干式磁选，即得铁精粉和水泥熟料。
所述的弱磁性铁矿石的主要化学组分是：TFe为20～55wt％，FeO≤5wt％，P为0.1～5.5wt％，SiO2为10～40wt％，Al2O3为1～15wt％，CaO为0.5～15wt％，MgO为0.1～10wt％；弱磁性铁矿石的粒度为2～0mm。
所述的还原剂为煤粉、焦粉、石墨粉中的一种以上，还原剂粒度为2～0mm。
所述的熔剂为橄榄石、石灰石、钢渣中的一种以上，熔剂粒度为2～0mm。
由于采用上述技术方案，本发明将弱磁性的铁矿物转变成强磁性的金属铁及氧化铁，添加的熔剂与铁矿石中的脉石反应，生成硅酸钙和铝酸钙的水泥熟料。采用上述工艺、尤其是采用申请人同日申请的“一种微粉干式磁选机”专利技术进行干式磁选，将强磁性的金属铁及氧化铁有效富集，所获得的铁精粉含水率小于1％，避免了湿式分选中铁精粉脱水过滤困难，同时避免高水分的铁精粉在造球之前需要烘干的烦琐工艺。剩余的弱磁性物质由于高温作用，非金属矿物成分多为水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质，具有水硬胶凝性，因此可作为水泥熟料。
本发明工艺简单，所生产出的铁精粉全铁品位大于70％，金属回收率大于85％。故具有工艺简单、精矿品位高、金属铁回收率高的特点，且剩余的弱磁性尾矿可用作水泥熟料。
具体实施方式
实施例1
一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法。该弱磁性铁矿石为典型的贵州鲕状赤铁矿，其主要化学组分是：TFe为42.14wt％、FeO为0.35wt％、P为0.86wt％、SiO2为22.21wt％、Al2O3为10.22wt％、CaO为3.01wt％、MgO为0.13wt％，粒度为2～0mm。
本实施例采用的技术方案是：先将55～60wt％的弱磁性铁矿石、19～25wt％的煤粉、10～13wt％的石灰石和5～7wt％的钢渣充分混合；再将上述混合料在压力机上压成φ20×30mm的圆柱体进行焙烧，焙烧温度为1400～1450℃，焙烧时间为0.5～1.0h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用申请人同日申请的“一种微粉干式磁选机”专利技术进行干式磁选，即得铁精粉和水泥熟料。
本实施例中的煤粉、石灰石和钢渣的粒度为2～0mm。所获得的铁精粉的铁品位达73％以上、磷含量为0.3％以下、铁回收率为87％以上。
实施例2
一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法。该弱磁性铁矿石为典型的鄂西鲕状高磷赤铁矿，其主要化学组分是：TFe为54.86wt％、FeO为4.97wt％、P为1.43wt％、SiO2为10.37wt％、Al2O3为1.14wt％、CaO为0.53wt％、MgO为0.87wt％，粒度为2～0mm。
本实施例采用的技术方案是：先将60～65wt％的弱磁性铁矿石、15～20wt％的焦粉和15～20的wt％的橄榄石充分混合；再将上述混合料在压力机上压成φ20×30mm的圆柱体进行焙烧，焙烧温度为1250～1300℃，焙烧时间为1.0～1.5h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用申请人同日申请的“一种微粉干式磁选机”专利技术进行干式磁选，即得铁精粉和水泥熟料。
本实施例中的焦粉和橄榄石的粒度为2～0mm。所获得的铁精粉的铁品位达75％以上、磷含量为0.2％以下、铁回收率为88％以上。
实施例3
一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法。该弱磁性铁矿石为内蒙古某褐铁矿，其主要化学组分是：TFe为34.79wt％、FeO为3.24wt％、P为5.43wt％、SiO2为16.37wt％、Al2O3为3.04wt％、CaO为2.18wt％、MgO为5.32wt％，粒度为2～0mm。
本实施例采用的技术方案是：先将65～76wt％的弱磁性铁矿石、5～7wt％的煤粉、4～7wt％的焦粉、3～6wt％的石墨粉和10～15wt％的石灰石充分混合；再将上述混合料在压力机上压成φ20×30mm的圆柱体进行焙烧，焙烧温度为1300～1350℃，焙烧时间为1.5～2.0h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用申请人同日申请的“一种微粉干式磁选机”专利技术进行干式磁选，即得铁精粉和水泥熟料。
本实施例中的煤粉、焦粉、石墨粉和石灰石的粒度为2～0mm。所获得的铁精粉的铁品位达70％以上、磷含量为0.3％以下、铁回收率为85％以上。
实施例4
一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法采用贵州某菱铁矿。该菱铁矿化学组分是：TFe为25.06wt％、FeO为0.83wt％、P为2.36wt％、SiO2为12.44wt％、Al2O3为4.28wt％、CaO为14.95wt％、MgO为9.93wt％，粒度为2～0mm。
本实施例采用的技术方案是：先将75～80wt％的弱磁性铁矿石、10～15wt％的石墨粉和10～15wt％的钢渣充分混合；再将上述混合料在压力机上压成φ20×30mm的圆柱体进行焙烧，焙烧温度为1350～1400℃，焙烧时间为2.0～2.5h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用申请人同日申请的“一种微粉干式磁选机”专利技术进行干式磁选，即得铁精粉和水泥熟料。
本实施例中的石墨粉和钢渣的粒度为2～0mm。所获得的铁精粉的铁品位达71％以上、磷含量为0.3％以下，铁回收率为86％以上。
实施例5
一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法采用河南某赤铁矿。该赤铁矿化学组分是：TFe为20.17wt％、FeO为2.16wt％、P为0.13wt％、SiO2为39.62wt％、Al2O3为14.16wt％、CaO为10.12wt％、MgO为1.24wt％，粒度为2～0mm。
本实施例采用的技术方案是：先将58～68wt％的弱磁性铁矿石、10～13wt％的焦粉、5～10wt％的石墨粉、5～10wt％的石灰石、1～5wt％的橄榄石和1～5wt％的钢渣充分混合；再将上述混合料在压力机上压成φ20×30mm的圆柱体进行焙烧，焙烧温度为1270～1330℃，焙烧时间为1.3～1.8h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用申请人同日申请的“一种微粉干式磁选机”专利技术进行干式磁选，即得铁精粉和水泥熟料。
本实施例中的焦粉、石墨粉、石灰石、橄榄石和钢渣的粒度为2～0mm。所获得的铁精粉的铁品位达70％以上、铁回收率为85％以上的铁精矿。
本具体实施方式将弱磁性的铁矿物转变成强磁性的金属铁及氧化铁，添加的熔剂与铁矿石中的脉石反应，生成硅酸钙和铝酸钙的水泥熟料。采用实施例1～5工艺、尤其是采用“一种微粉干式磁选机”进行干式磁选，将强磁性的金属铁及氧化铁有效富集，所获得的铁精粉含水率小于1％，避免了湿式分选中铁精粉脱水过滤困难和高水分的铁精粉在造球之前需要烘干的烦琐工艺。剩余的弱磁性物质由于高温作用，非金属矿物成分多为水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质，具有水硬胶凝性，因此可作为水泥熟料。
本具体实施方式工艺简单，所生产出的铁精粉全铁品位大于70％，金属回收率大于85％。故具有工艺简单、精矿品位高、金属铁回收率高的特点，且剩余的弱磁性尾矿可用作水泥熟料。
Claims (4)
1.一种用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法，其特征在于先将55～80wt％的弱磁性铁矿石、10～25wt％的还原剂和10～20wt％的熔剂充分混合；再将上述混合料造块后进行焙烧，焙烧温度为1250～1450℃，焙烧时间为0.5～2.5h，密封冷却至室温；然后将焙烧料破碎，干式磨碎至25μm以下；最后采用微粉干式磁选机进行干式磁选，即得铁精粉和水泥熟料；
所述的微粉干式磁选机的具体结构是：
磁滚筒的两端分别经左端轴承和右端轴衬套同中心地安装在固定轴上，固定轴的左端固定在密封式机壳的左侧，固定轴的右端穿过轴衬套水平地安装在空心轴内的右端轴承中；磁滚筒的右端与空心轴联接，电机通过减速机与空心轴联接，空心轴穿过轴瓦安装在密封式机壳的右侧；
在磁滚筒内同中心地安装有磁系，磁系通过磁系轭板固定安装在固定轴上，磁系位于固定轴的上方；
在磁滚筒的右上方和左下方沿磁滚筒的轴向方向分别水平地安装有1～2个第一风管和第二风管，第一风管和第二风管的左端固定安装在密封式机壳的左侧，第一风管和第二风管的右端分别从密封式机壳的右侧伸出与外部高压风管联通，第一风管和第二风管朝向磁滚筒的一侧均匀地开有一排小孔；
磁滚筒右上方的密封式机壳设置有尾矿出口，磁滚筒左侧的密封式机壳设置有第一中矿出口，磁滚筒的右下方的密封式机壳设置第二中矿出口，第二中矿出口的中心线与水平线的夹角为20～40°，第一中矿出口和第二中矿出口的端口与磁滚筒外壁的间隙为5～15mm；磁滚筒右侧的密封式机壳设置有给矿口，给矿口的端口与磁滚筒外壁的间隙为5～15mm，磁滚筒的正下方设置有精矿出口。
2.根据权利要求1所述的用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法，其特征在于所述的弱磁性铁矿石的主要化学组分是：TFe为20～55wt％，FeO≤5wt％，P为0.1～5.5wt％，SiO2为10～40wt％，Al2O3为1～15wt％，CaO为0.5～15wt％，MgO为0.1～10wt％；弱磁性铁矿石的粒度为2～0mm。
3.根据权利要求1所述的用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法，其特征在于所述的还原剂为煤粉、焦粉、石墨粉中的一种以上，还原剂粒度为2～0mm。
4.据权利要求1所述的用弱磁性铁矿石生产铁精粉和水泥的方法，其特征在于所述的熔剂为橄榄石、石灰石、钢渣中的一种以上，熔剂粒度为2～0mm。
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