CN112410481B - 一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，包括以下步骤：将低品位铁高钛型高炉渣破碎，然后先后在2000‑3000高斯和500‑1000高斯磁场中磁选，得渣铁；将渣铁破碎，破碎后渣铁与还原剂混合，干燥，得混合料；将混合料在400‑600℃温度下预热，然后在1200‑1300℃温度下还原，再冷却至200℃以下，依次经磁选、破碎，得磁选铁；将磁选铁压块，得热压块。本发明的工艺过程简单易控制，合理利用了低品位铁高钛型高炉渣中的铁，将其制为热压块，可以直接投炉使用，有效解决了现有技术中渣铁分离难度大、处理成本高和易产生二次污染等问题。

Description

一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法
技术领域
本发明涉及高钛型高炉渣回收利用技术领域，具体涉及一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法。
背景技术
近年来，随着冶金工业的不断发展，产生大量的冶金废渣堆积，现在各科研单位均在进行冶金渣的综合利用研究。光攀钢炼铁产生的高炉渣每年就达400万吨左右，由于高钛型高炉渣中的成份、矿相较复杂，属于人造矿，要将高钛型高炉渣中的有价元素分离出来得到充分利用，难度较大，目前主要是将铁和渣分开，再对铁和渣单独进行研究利用。通过磁选将含铁物质分离出来，全年可回收含铁物质22万吨左右，但可从其中磁选回收的高品位渣铁约为7-8万吨，这部分高品位铁可直接回炉利用；还有10多万吨低铁品位的高炉渣铁不便处理。这部分低品位渣铁含金属铁在30％以下，主要由于渣中的铁绝大部分以颗粒状镶嵌在渣中形成渣包铁、铁包渣，渣中铁呈“分散”、“细实”特征，要实现渣铁分离，难度较大，现有的可采用的方法处理成本较高，也易产生二次污染，为高炉渣中低品位铁的回收利用造成巨大的阻碍。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，工艺过程简单易控制，合理利用了低品位铁高钛型高炉渣中的铁，将其制为热压块，可以直接投炉使用，有效解决了现有技术中渣铁分离难度大、处理成本高和易产生二次污染等问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，包括以下步骤：
(1)将低品位铁高钛型高炉渣破碎，然后先后在2000-3000高斯和500-1000高斯磁场中磁选，得渣铁；
(2)将步骤(1)所得渣铁破碎，破碎后渣铁与还原剂按重量比2-4:1混合，干燥，得混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料在400-600℃温度下预热，然后在1200-1300℃温度下还原，再冷却至200℃以下，依次经磁选、破碎，得磁选铁；
(4)将步骤(3)所得磁选铁在2-3t/cm线压力条件下压块，得低品位铁高钛型高炉渣制备热压块。
进一步，步骤(1)中，渣铁的磁性铁品位低于30％，粒度小于10mm。
进一步，步骤(1)中，低品位铁高钛型高炉渣中包括以下重量百分比组分：全铁41-54.11％、磁性铁12-29％、氧化镁2.7-3.5％、氧化铝6.2-7.5％、二氧化硅6.5-10.3％、氧化钙6.1-11.4％和二氧化钛5.1-9.4％，余量为水。
进一步，步骤(2)中，将渣铁破碎至1.5mm以下。
进一步，步骤(2)中，还原剂为无烟煤或炭黑。
进一步，步骤(2)中，破碎后渣铁与还原剂按重量比3:1混合。
进一步，步骤(2)中，混合料中水分含量小于3％。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明的制备工艺过程简单易控制，合理利用了低品位铁高钛型高炉渣中的铁，将其制为热压块，可以直接投炉使用，有效解决了现有技术中渣铁分离难度大、处理成本高和易产生二次污染等问题。
2、在制备时，首先将低品位铁高钛型高炉渣破碎、磁选，得到粒度小于10mm的渣铁，然后再次破碎，并与作为还原剂的无烟煤或炭混合得混合料，并进行预先的干燥，减少混合料中的水分含量，为之后的还原作准备；混合料经历预热、还原和冷却三个阶段，混合料在还原炉内先进行预热，混合料的水分完全蒸发，然后升温至高温还原，此时氧化铁被充分还原，形成单质铁，再降温至200℃以下冷却，并再次磁选、破碎，得到磁选铁；将磁选铁进行热压成型，便能够得到热压块，该热压块能够直接投炉冶炼，使用方便。
3、上述方法能够将高钛型高炉渣中的低品位铁进行二次利用，提高高钛型高炉渣的利用率，减少高炉渣产生的环境污染问题，将高钛型高炉渣中的低品位铁破碎磁选出来，与还原剂混合后依次经预热、还原和冷却，再热压得热压块，其制备流程简单，能够快速获得品质较高的热压块，且该热压块能够直接投炉使用，不必再进行额外的处理，降低了生产成本；制备过程中渣铁分离较现有的方法分离难度较低，便于高钛型高炉渣中低品位铁的回收利用。
具体实施方式
实施例1
一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，包括以下步骤：
(1)将低品位铁高钛型高炉渣破碎，然后先后在2000高斯和500高斯磁场中磁选，得渣铁；渣铁的磁性铁品位低于30％，粒度小于10mm；
(2)将步骤(1)所得渣铁破碎至1.5mm以下，破碎后渣铁与无烟煤或炭黑按重量比2:1混合，干燥，得水分含量小于3％的混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料在400℃温度下预热，然后在1200℃温度下还原，再冷却至200℃以下，依次经磁选、破碎，得磁选铁；
(4)将步骤(3)所得磁选铁在2t/cm线压力条件下压块，得低品位铁高钛型高炉渣制备热压块。
实施例2
一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，包括以下步骤：
(1)将低品位铁高钛型高炉渣破碎，然后先后在2300高斯和700高斯磁场中磁选，得渣铁；渣铁的磁性铁品位低于30％，粒度小于10mm；
(2)将步骤(1)所得渣铁破碎至1.5mm以下，破碎后渣铁与无烟煤或炭黑按重量比3:1混合，干燥，得水分含量小于3％的混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料在450℃温度下预热，然后在1200℃温度下还原，再冷却至200℃以下，依次经磁选、破碎，得磁选铁；
(4)将步骤(3)所得磁选铁在2.5t/cm线压力条件下压块，得低品位铁高钛型高炉渣制备热压块。
实施例3
一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，包括以下步骤：
(1)将低品位铁高钛型高炉渣破碎，然后先后在2600高斯和800高斯磁场中磁选，得渣铁；渣铁的磁性铁品位低于30％，粒度小于10mm；
(2)将步骤(1)所得渣铁破碎至1.5mm以下，破碎后渣铁与无烟煤或炭黑按重量比3:1混合，干燥，得水分含量小于3％的混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料在500℃温度下预热，然后在1250℃温度下还原，再冷却至200℃以下，依次经磁选、破碎，得磁选铁；
(4)将步骤(3)所得磁选铁在2.5t/cm线压力条件下压块，得低品位铁高钛型高炉渣制备热压块。
实施例4
一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，包括以下步骤：
(1)将低品位铁高钛型高炉渣破碎，然后先后在3000高斯和1000高斯磁场中磁选，得渣铁；渣铁的磁性铁品位低于30％，粒度小于10mm；
(2)将步骤(1)所得渣铁破碎至1.5mm以下，破碎后渣铁与无烟煤或炭黑按重量比4:1混合，干燥，得水分含量小于3％的混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料在600℃温度下预热，然后在1300℃温度下还原，再冷却至200℃以下，依次经磁选、破碎，得磁选铁；
(4)将步骤(3)所得磁选铁在3t/cm线压力条件下压块，得低品位铁高钛型高炉渣制备热压块。
分别测定实施例1-4中制备前低品位铁高钛型高炉渣和制备后热压块中磁性铁(MFe)含量，其结果见表1。(注：制备后热压块的磁性铁含量由磁选铁来测定)
表1实施例1-4制备前后磁性铁含量
Figure BDA0002749794160000051
由表1可知，本方法可以将低品位铁高钛型高炉渣的低品位铁经过破碎、磁性及后续一系列步骤，能够将高炉渣中的低品位铁筛选出来并制成磁性铁含量较高的热压块；该热压块能够直接投炉使用，不必再进行额外的处理，降低了生产成本，便于高钛型高炉渣中低品位铁的回收利用。
虽然本发明的具体实施方式对本发明进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将低品位铁高钛型高炉渣破碎，然后先后在2000-3000高斯和500-1000高斯磁场中磁选，得渣铁；
(2)将步骤(1)所得渣铁破碎，破碎后渣铁与还原剂按重量比3:1混合，干燥，得混合料；还原剂为无烟煤或炭黑；
(3)将步骤(2)所得混合料在400-600℃温度下预热，然后在1200-1300℃温度下还原，再冷却至200℃以下，依次经磁选、破碎，得磁选铁；
(4)将步骤(3)所得磁选铁在2-3t/cm线压力条件下压块，得低品位铁高钛型高炉渣制备热压块。
2.如权利要求1所述的低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述渣铁的磁性铁品位低于30％，粒度小于10mm。
3.如权利要求1所述的低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述低品位铁高钛型高炉渣中包括以下重量百分比组分：全铁41-54.11％、磁性铁12-29％、氧化镁2.7-3.5％、氧化铝6.2-7.5％、二氧化硅6.5-10.3％、氧化钙6.1-11.4％和二氧化钛5.1-9.4％，余量为水。
4.如权利要求1所述的低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，其特征在于，步骤(2)中，将渣铁破碎至1.5mm以下。
5.如权利要求1所述的低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法，其特征在于，步骤(2)中，混合料中水分含量小于3％。
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