CN1920064B - 一种从褐铁矿制取磁铁精矿的方法 - Google Patents
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Abstract
一种从褐铁矿制取磁铁精矿的方法,将褐铁矿破碎、筛分,将小于8mm的粉矿再磨矿至-0.074mm80%,细粒褐铁矿粉与复合添加剂混匀后,经圆盘造球机造球;生球进入链板机进行干燥、固结和预热,然后进入回转窑进行还原焙烧;焙烧产品直接进入水中冷却,冷却后经磨矿磁选,得到粗精矿。对粗精矿进行湿式球磨处理,采用磁选柱磁选,脱除含硅和铝的矿物,得到高铁、低硅、低铝磁铁精矿。采用本发明可以明显降低开采矿石的原矿品位,拓宽炼铁原料来源,生产高铁低硅低铝的磁铁精矿,节省球团矿生产能耗,从而降低炼铁成本。
Description
所属领域 本发明涉及一种从褐铁矿制取磁铁精矿的方法,属钢铁冶金领域。
背景技术 尽管世界铁矿资源十分丰富,但是随着中国钢铁工业的快速发展及钢铁生产能力的飞速上升,铁矿石供应日渐紧张,尤其近三年铁矿石价格大幅度上升,而且优质铁精矿资源供应量明显下降。褐铁矿在世界各地烧结厂使用量在增加,给烧结生产带来明显影响。球团矿生产也大量使用巴西赤铁精矿,尤其镜铁矿成球性差,焙烧温度高,通常添加一定比例的磁铁矿以改善球团焙烧性能。但是,世界范围内磁铁矿资源有限,市场供应量严重不足。因此,利用赤铁矿或褐铁矿资源生产磁铁精矿有着广阔的市场和应用前景。
国际上有丰富的褐铁矿资源,但其分选富集十分困难,澳大利亚是豆状褐铁矿资源大国,该国基本上不分选褐铁矿,只直接利用高品位的褐铁矿粉或块矿(铁品位>56%)。中国褐铁矿资源量也十分巨大,但铁品位低,为此开发了一些分选工艺,例如浮选、重选、磁选及其联合分选工艺,但由于分选效果差及成本高,生产中很少获得应用。主要原因在于褐铁矿为含结晶水的赤铁矿,矿石结构复杂,在磨矿选别中易泥化,分选性差,技术经济指标不理想,而且分选产品仍为褐铁矿,结晶水及酸性脉石硅和铝含量高,在烧结球团过程中易产生热爆裂,严重影响烧结矿和球团矿的产量和质量,不利于强化高炉冶炼。
发明内容 本发明的目的在于针对澳大利亚豆状褐铁矿(铁品位45-55%)及国内褐铁矿,提供一种生产优质磁铁精矿的方法,扩大球团生产原料来源,强化高炉冶炼。
本发明通过对褐铁矿还原焙烧,在结晶水脱除的同时,将褐铁矿中的赤铁矿、针铁矿等弱磁性的高价铁的氧化物转化为强磁性的磁铁矿,然后通过细磨和弱磁选工艺进一步脱除含硅和铝的矿物,最终生产出高铁、低硅、低铝的优质磁铁精矿。该磁铁精矿无需在造球前进行细磨或辊磨预处理,即可生产优质球团矿。
一种从褐铁矿制取磁铁精矿的方法,将褐铁矿破碎、筛分,将小于8mm的粉矿再磨矿至-0.074mm80%,细粒褐铁矿粉与复合添加剂混匀后,经圆盘造球机造球;生球进入链板机进行干燥、固结和预热,然后进入回转窑进行还原焙烧;焙烧产品直接进入水中冷却,冷却后经磨矿磁选,得到粗精矿。对粗精矿进行湿式球磨处理,采用磁选柱磁选,脱除含硅和铝的矿物,得到高铁、低硅、低铝磁铁精矿。
褐铁矿经破碎、筛分后,将8-20mm细粒级铁矿直接进入链板机进行干燥和预热后回转窑还原焙烧,后续工艺与上述相同。
所述复合添加剂由腐植酸钠和细磨烟煤组成,组成重量比为1∶1.5-3,复合添加剂在球团中的添加量为褐铁矿粉重量的5-8%,造球时间为8-15min,造球水分8-12%,生球粒度为8-16mm,球团干燥温度200-300℃,干燥时间6-10min;
所述预热温度400-500℃,预热时间8-12min;
所述还原焙烧温度700-900℃,焙烧时间10-15min,还原过程烟煤添加量为220-380kg/t球团;
第一次磨矿细度为-0.074mm-80%,第二次磨矿细度为-0.043mm70-85%,三次筒式磁选,其磁场强度为60-80毫特斯拉,磁选柱磁场强度为70-120毫特斯拉。
还原焙烧还可采用链板机-竖炉工艺进行,链板机的热源来自于窑尾废气,预热后的球团或矿石可直接进入竖炉或由斗式提升机加入竖炉.竖炉采用燃烧室供热,可烧煤、煤气或天然气供热,燃烧室温度控制在900-1000℃,空气过剩系数控制在0.8-1.0,提供弱还原气氛.其余步骤与上述工艺相同.
本发明对细粒褐铁矿矿粉,采用复合添加剂球团还原焙烧法,改善了还原焙烧效果,提高了赤铁矿和针铁矿转化为磁铁矿的转化率,强化了磁选分离效果。复合添加剂具有粘结作用和还原作用,在球团制备中无需再加粘结剂,保证生球具有足够的强度和热稳定性;同时对赤铁矿具有还原作用,加快还原速度。
本发明采用链板机-回转窑或链板机-竖炉进行预热和还原焙烧装置,通过利用窑尾热废气在链板机上预热球团矿,脱除结晶水,使还原焙烧时间明显缩短及节省能耗。采用磁选柱进一步富集再磨后的微细粒磁铁矿,工艺流程简单,设备投资省、占地少,分选效果好。
最终产品磁精矿铁品位高、含硅铝等杂质少,粒度细,用于生产球团矿时无需再磨,有利于简化球团生产工艺,节省球团矿焙烧温度,降低球团生产成本。
采用本发明可以明显降低开采矿石的原矿品位,拓宽炼铁原料来源,生产高铁低硅低铝的磁铁精矿,节省球团矿生产能耗,从而降低炼铁成本。对含铁品位45-55%、SiO23-5%,Al2O33-8%的褐铁矿,采用本发明的方法处理,获得TFe65-68%,FeO 25-29%,SiO24-5%,Al2O31.5-2.8%的优质铁精矿,精矿细度为-0.043mm 80-90%左右,铁的回收率为78-85%。
附图说明:
图1:褐铁矿粉富集的工艺流程。
具体实施方式
实施例1:
某豆状褐铁矿粉(TFe45%,SiO24.8%,Al2O35.1%,细度为90%-200目)配加5%的复合添加剂(腐植酸钠2%,烟煤3%),混合料经混匀后在圆盘造球机中造球,造球水分10%,造球时间10min,生球粒度为8-16mm。生球干燥温度260℃,干燥时间8min,预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为280kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm80%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm85%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe65.8%,FeO26.4%,SiO25%,Al2O32.8%,精矿细度为-0.043mm80%左右,铁的回收率为78.0%。
实施例2:
某豆状褐铁矿粉(TFe49.2%,SiO24.43%,Al2O34.6%,细度为90%-200目)配加5%的复合添加剂(腐植酸钠2%,烟煤3%),混合料经混匀后在圆盘造球机中造球,造球水分10%,造球时间10min,生球粒度为8-16mm.生球干燥温度260℃,干燥时间8min,预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为280kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却.冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm80%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm85%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe66.9%,FeO 27.2%,SiO24.8%,Al2O32.72%,精矿细度为-0.043mm80%左右,铁的回收率为80.0%。
实施例3:
某豆状褐铁矿粉(TFe55%,SiO23.9%,Al2O34.0%,细度为90%-200目)配加5%的复合添加剂(腐植酸钠2%,烟煤3%),混合料经混匀后在圆盘造球机中造球,造球水分10%,造球时间10min,生球粒度为8-16mm。生球干燥温度260℃,干燥时间8min,预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为280kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm80%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm85%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe67.95%,FeO 28.1%,SiO23.8%,Al2O32.52%,精矿细度为-0.043mm80%左右,铁的回收率为84.60%。
实施例4:
某豆状褐铁矿块(TFe45%,SiO24.8%,Al2O35.1%,粒度8-20mm),预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为280kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm90%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm85%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe65.3%,FeO 25.7%,SiO24.66%,Al2O32.71%,精矿细度为-0.043mm82%左右,铁的回收率为79.0%。
实施例5:
某豆状褐铁矿块(TFe49.2%,SiO24.43%,Al2O34.6%,粒度8-20mm),预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为290kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm90%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm85%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe67.05%,FeO 27.18%,SiO23.74%,Al2O32.66%,精矿细度为-0.043mm82.0%左右,铁的回收率为82.87%。
实施例6:
某豆状褐铁矿块(TFe54.89%,SiO23.43%,Al2O35.8%,粒度8-20mm),预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为280kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm90%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm85%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe68.00%,FeO 28.2%,SiO23.74%,Al2O32.21%,精矿细度为-0.043mm82%左右,铁的回收率为80.67%。
实施例7:
某褐铁矿粉(TFe45.3%,SiO24.56%,Al2O34.05%,细度为80%-200目)配加5%的复合添加剂(腐植酸钠2%,烟煤3%),混合料经混匀后在圆盘造球机中造球,造球水分10%,造球时间10min,生球粒度为8-16mm.生球干燥温度260℃,干燥时间8min,预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为270kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却.冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm80%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm85%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe65.5%,FeO 25.7%,SiO24.6%,Al2O32.52%,精矿细度为-0.043mm72%左右,铁的回收率为77.8%。
实施例8:
某褐铁矿粉(TFe50.3%,SiO23.68%,Al2O34.17%,细度为88%-200目)配加5%的复合添加剂(腐植酸钠2%,烟煤3%),混合料经混匀后在圆盘造球机中造球,造球水分10%,造球时间10min,生球粒度为8-16mm。生球干燥温度260℃,干燥时间8min,预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为260kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm75%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.074mm 90%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe66.8%,FeO 26.9%,SiO24.3%,Al2O32.88%,精矿细度为-0.043mm65%左右,铁的回收率为84.6%。
实施例9:
某褐铁矿粉(TFe54.68%,SiO23.78%,Al2O33.62%,细度为85%-200目)配加5%的复合添加剂(腐植酸钠2%,烟煤3%),混合料经混匀后在圆盘造球机中造球,造球水分10%,造球时间10min,生球粒度为8-16mm。生球干燥温度260℃,干燥时间8min,预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为290kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm75%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm76.3%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe68.12%,FeO 28.00%,SiO23.01%,Al2O31.89%,精矿细度为-0.043mm78.2%左右,铁的回收率为83.65%。
实施例10:
某褐铁矿块(TFe50.52%,SiO26.43%,Al2O34.1%,8-20mm),预热温度550℃,预热时间6min,还原焙烧温度800℃,焙烧时间15min,加烟煤比例为290kg/t,焙烧产品直接进入水中冷却。冷却后进入球磨机磨矿,第一次磨矿细度为-0.074mm82.1%,两段磁选,得到的磁性粗精矿再磨,第二次磨矿细度为-0.043mm88.3%,细磨后产品进入磁选柱分选,得到最终磁铁精矿,其成分为TFe66.7%,FeO 25.4%,SiO24.80%,Al2O32.52%,精矿细度为-0.043mm80.5%左右,铁的回收率为84.70%。
Claims (2)
1.一种从褐铁矿制取磁铁精矿的方法,其特征在于:将褐铁矿破碎、筛分,将小于8mm的粉矿再磨矿至-0.074mm80%,细粒褐铁矿粉与复合添加剂混匀后,经圆盘造球机造球;生球进入链板机进行干燥、固结和预热,然后进入回转窑进行还原焙烧;焙烧产品直接进入水中冷却,冷却后经第一次磨矿磁选,得粗精矿;对粗精矿进行湿式第二次球磨处理,采用磁选柱磁选,脱除含硅和铝的矿物,得到高铁、低硅、低铝磁铁精矿;
褐铁矿经破碎、筛分后,将8-20mm细粒级铁矿直接进入链板机进行干燥和预热后进回转窑还原焙烧;
所述复合添加剂由腐植酸钠和细磨烟煤组成,组成重量比为1∶1.5-3,复合添加剂在球团中的添加量为褐铁矿粉重量的5-8%,造球时间为8-15min,造球水分8-12%,生球粒度为8-16mm,球团干燥温度200-300℃,干燥时间6-10min;
所述预热温度400-500℃,预热时间8-12min;
所述还原焙烧温度700-900℃,焙烧时间10-15min,还原过程烟煤添加量为220-380kg/t球团;
第一次磨矿细度为-0.074mm80%,第二次磨矿细度为-0.043mm70-85%,三次筒式磁选,其磁场强度为60-80毫特斯拉,磁选柱磁场强度为70-120毫特斯拉。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:还原焙烧还可采用链板机-竖炉工艺进行,链板机的热源来自于窑尾废气,预热后的球团或矿石直接进入竖炉或由斗式提升机加入竖炉,竖炉采用燃烧室供热,燃烧室温度控制在900-1000℃,空气过剩系数控制在0.8-1.0,提供弱还原气氛。
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