專利名稱：一種低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵礦分選的方法，特別涉及一種低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的不斷發(fā)展，我國鋼鐵產(chǎn)量逐年上升，國內(nèi)優(yōu)質(zhì)鐵礦石供應(yīng)不足問題日益嚴重，礦產(chǎn)資源已成為制約我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。隨著鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展，中國鐵礦石的需求量急劇增加，我國鋼鐵工業(yè)所需的鐵礦石自給率僅46 %，2009年全年進口鐵礦石同比猛增超過四成，并且價格也在連創(chuàng)新高。中國鐵礦石資源豐而不富，在約581億t儲量(居世界第四位)中，97%為貧礦，平均品位為33%，低于世界鐵礦石平均品位11個百分點，鐵品位大于50%的富礦僅占2. 7% (約15億t)，絕大部分鐵礦石須經(jīng)選礦富集后方可入爐冶煉。我國鐵礦石類型多樣，主要類型及比例為磁鐵礦型55. 40%，赤鐵礦型18. 10%，菱鐵礦型14. 40%，釩鈦磁鐵礦型 5. 30%，鏡鐵礦型3. 40%，褐鐵礦型I. 10%，混合型2. 30%。對于占總儲量25%以上的粒度嵌布細、脈石主要為含鐵硅酸鹽的赤鐵礦和低品位褐鐵礦、菱鐵礦等復(fù)雜難選氧化鐵礦石的選礦技術(shù)仍沒有突破性進展，使該類型鐵礦資源不能充分回收利用，有的尾礦鐵含量高(如大冶鐵礦、銅錄山銅鐵礦)，導(dǎo)致資源浪費，有的礦山鐵精礦質(zhì)量不高(如包鋼選礦廠)，導(dǎo)致得不到高質(zhì)量鐵精礦，從而影響高爐冶煉效率，還有的是低品位的褐鐵礦和菱鐵礦，目前不能大規(guī)模開發(fā)利用。開發(fā)高效利用冶金工藝中產(chǎn)生的二次熱還原氣體還原焙燒低品位鐵礦獲得勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，經(jīng)磁選后得到優(yōu)質(zhì)鐵精礦的方法，將解決傳統(tǒng)磁化焙燒的成本較高和礦石多樣性的工藝適用性問題，從而有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，同時也可有效的緩解優(yōu)質(zhì)鐵礦資源供應(yīng)緊張的局面和促進中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能在鋼鐵企業(yè)大規(guī)模使用低品位鐵礦石且生產(chǎn)成本低的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理后，潤磨和未潤磨料混合造球制粒；制粒小球在預(yù)熱后經(jīng)過氣基還原磁化焙燒；然后再冷卻經(jīng)磁選后得到鐵精礦，步驟為(I)、低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理，預(yù)處理后的原料粒度小于O. 074mm的質(zhì)量百分比大于 40% ；(2)、預(yù)處理好的原料進行混勻，制粒得到粒度2 5mm制粒小球，制粒小球水分為 7. 5 10. 5% ；(3)、制粒小球均勻鋪在焙燒機中，料層厚度為200mm 300mm，對制粒小球進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒預(yù)熱處理，干燥溫度20(TC 300°C，預(yù)熱溫度30(TC 900°C、氧化焙燒溫度700°C 900°C、預(yù)熱焙燒時間為5 10分鐘；然后通入(CCHH2)體積濃度為15 25% 的還原氣氛經(jīng)過650 850°C磁化還原焙燒5 15分鐘，冷卻后得到勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦；(4)焙燒得到的磁化焙燒磁鐵礦經(jīng)30 120s磨礦和磁場強度O. 8 I. 4KA/m磁場強度磁選得到鐵精礦。上述步驟(I)中所述的預(yù)處理的方法是磨礦、潤磨或高壓輥磨處理，預(yù)處理時間是 4 IOmin0上述步驟⑵中預(yù)處理好的原料，潤磨和未潤磨料按質(zhì)量比例為(30 70) (70 30)進行混勻。上述步驟(2)中預(yù)處理好的原料是在圓盤造球機或圓筒造球機中制粒，制粒小球在400 600°C高溫氣流lm/s作用下，小于O. 5mm粉化率低于5%。上述步驟⑶中還原氣氛為(CCHH2) (C02+H20) N2體積比例為(15 25) (50 30) (35 45)，氣體流速為 O. 2m/min O. 5m/min。采用上述技術(shù)方案的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，潤磨預(yù)處理可利用低品位褐鐵礦中自帶的粘土礦物作為粘結(jié)劑，有利于改善低品位鐵礦的成球性，潤磨礦與未磨礦混合制粒，制粒小球可以有效避免粉礦氣基還原透氣性差和大球還原時間長、均勻性差等的問題，磁化還原焙燒更加均勻。還原時間縮短至lOmin。本發(fā)明利用冶金工藝中產(chǎn)生的二次熱還原氣體還原焙燒低品位鐵礦得到勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，經(jīng)磁選后得到優(yōu)質(zhì)鐵精礦的方法。采用本發(fā)明可以有效的處理低品位褐鐵礦，可以利用煤或煤氣等制備(CCHH2)含量為 15 25%的還原氣或充分利用冶金工藝中產(chǎn)生的二次熱還原氣體進行磁化焙燒，具有節(jié)能、高效、快速的特點。對于原料鐵品位為30. 16%, SiO2含量為40. 44%的低品位褐鐵礦， 采用本發(fā)明，可獲得勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，磁選后可得到精礦品位大于61. 23%和回收率大于86. 29%的很好效果。


圖I是本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。對照例I :稱取200g未潤磨原料，均勻布在反應(yīng)器內(nèi)在溫度725，氣體02、C02、N2占總氣體中量分別為10%、40%、50%中預(yù)熱;在溫度725°C，氣體流速O. 24m/min，還原時間IOmin, 氣體成分為CO CO2 :隊為20 : 40 : 40下；經(jīng)過90s磨礦和磁場強度為lKA/m磁選；得到結(jié)果磁選回收率為68. 13%，精礦品位為53. 56%。2 :稱取200g未潤磨原料，均勻布在反應(yīng)器內(nèi)在溫度725，氣體02、C02、N2占總氣體中量分別為10%、40%、50%中預(yù)熱;在溫度725°C，氣體流速O. 24m/min，還原時間IOmin, 氣體成分為(CO/H2) (C02/H20) N2 為(15/5) (30/10) 40 下；經(jīng)過 90s 磨礦和磁場強度為lKA/m磁選；得到結(jié)果磁選回收率為72. 34%，精礦品位為54. 65%。 3 :潤磨料和未潤磨料I : I混合制粒，稱取2 5mm的制粒小球200g、煤粉4g混勻后均勻布在反應(yīng)器內(nèi)，在溫度725°C下，焙燒12min ;經(jīng)過90s磨礦和磁場強度為lKA/m磁選；得到結(jié)果磁選回收率為47. 91%，精礦品位為51.62%。4 :潤磨料和未潤磨料I : I混合制粒，稱取5 8mm的制粒小球200g，均勻布在反應(yīng)器內(nèi)在溫度725，氣體02、C02、N2占總氣體中量分別為10%、40%、50%中預(yù)熱；在溫度725，氣體流速O. 24m/min，還原時間lOmin，氣體成分為(C0/H2) (C02/H20) : N2為 (15/5) (30/10) 40下；經(jīng)過90s磨礦和磁場強度為lKA/m磁選；得到結(jié)果磁選精礦品位為58. 53%，回收率為78. 50%。實施例I :低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理后，潤磨和未潤磨料混合造球制粒；制粒小球在預(yù)熱后經(jīng)過氣基還原磁化焙燒；然后再冷卻經(jīng)磁選后得到鐵精礦， 步驟為(I)、低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理，預(yù)處理的方法是磨礦、潤磨或高壓輥磨處理，預(yù)處理時間是6min,預(yù)處理后的原料粒度小于O. 074mm的質(zhì)量百分比大于41. 65% ；(2)、預(yù)處理好的原料進行混勻，潤磨和未潤磨料按質(zhì)量比例為70 30進行混勻，在圓盤造球機中制粒，制粒得到粒度2mm 5mm制粒小球,制粒小球水分為10. 5%,在 400°C高溫氣流lm/s作用下，小于O. 5mm粉化率低于5% ；(3)、制粒小球均勻鋪在帶式焙燒機或轉(zhuǎn)底爐焙燒機中，料層厚度為200mm，利用磁化焙燒段出來的熱還原氣再燃燒氣體對制粒小球進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒預(yù)熱處理，干燥溫度200，預(yù)熱溫度300°C、氧化焙燒溫度700°C、預(yù)熱焙燒時間為5分鐘；然后通入CO體積濃度為20%的還原氣氛經(jīng)過750°C磁化還原焙燒15分鐘，冷卻后得到勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，還原氣氛為(CO/H2) (C02/H20) N2 為(15/5) (30/10) 40，氣體流速為 O. 2m/ min ；(4)焙燒得到的磁化焙燒磁鐵礦經(jīng)30s磨礦和磁場強度I. 4KA/m磁場強度磁選得到鐵精礦。與常規(guī)磁化焙燒相比，采用本發(fā)明，可以節(jié)約成本，獲得更加均勻的焙燒礦，通過調(diào)節(jié)個因素，可以得到精礦品位62. 23%和回收率87. 32%。實施例2 低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理后，潤磨和未潤磨料混合造球制粒；制粒小球在預(yù)熱后經(jīng)過氣基還原磁化焙燒；然后再冷卻經(jīng)磁選后得到鐵精礦， 步驟為(I)、低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理，預(yù)處理的方法是磨礦、潤磨或高壓輥磨處理，預(yù)處理時間是5min，預(yù)處理后的原料粒度小于O. 074mm的質(zhì)量百分比40. 25% ；(2)、預(yù)處理好的原料進行混勻，潤磨和未潤磨料按質(zhì)量比例為70 30進行混勻，在圓盤造球機中制粒，制粒得到粒度2mm 5mm制粒小球,制粒小球水分為10. 5%,在 400°C高溫氣流lm/s作用下，小于O. 5mm粉化率低于5% ；(3)、制粒小球均勻鋪在帶式焙燒機或轉(zhuǎn)底爐焙燒機中，料層厚度為200_，利用磁化焙燒段出來的熱還原氣再燃燒氣體對制粒小球進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒預(yù)熱處理，干燥溫度200°C，預(yù)熱溫度300°C、氧化焙燒溫度700°C、預(yù)熱焙燒時間為5分鐘；然后通入CO體積濃度為20%的還原氣氛經(jīng)過700°C磁化還原焙燒15分鐘，冷卻后得到勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，還原氣氛為CO CO2 N2體積比例為20 40 40，氣體流速為O. 2m/min ;
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(4)焙燒得到的磁化焙燒磁鐵礦經(jīng)30s磨礦和磁場強度I. 4KA/m磁場強度磁選得到鐵精礦。與常規(guī)磁化焙燒相比，采用本發(fā)明，可以節(jié)約成本，獲得更加均勻的焙燒礦，通過調(diào)節(jié)個因素，可以得到精礦品位61. 23%和回收率85. 32%。實施例3 低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理后，潤磨和未潤磨料混合造球制粒；制粒小球在預(yù)熱后經(jīng)過氣基還原磁化焙燒；然后再冷卻經(jīng)磁選后得到鐵精礦， 步驟為(I)、低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理,預(yù)處理的方法是磨礦、潤磨或高壓棍磨處理,預(yù)處理時間是8min,預(yù)處理后的原料粒度小于O. 074mm的質(zhì)量百分比42. 30% ；(2)、預(yù)處理好的原料進行混勻，潤磨和未潤磨料按質(zhì)量比例為30 70進行混勻， 在圓筒造球機中制粒，制粒得到粒度5mm制粒小球，制粒小球水分為9. 5%，在550°C高溫氣流lm/s作用下，小于O. 5mm粉化率低于5% ；(3)、制粒小球均勻鋪在帶式焙燒機或轉(zhuǎn)底爐焙燒機中，料層厚度為300_，利用磁化焙燒段出來的熱還原氣再燃燒氣體對制粒小球進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒預(yù)熱處理，干燥溫度300°C，預(yù)熱溫度900°C、氧化焙燒溫度900°C、預(yù)熱焙燒時間為10分鐘；然后通入CO體積濃度為25%的還原氣氛經(jīng)過800°C磁化還原焙燒5分鐘，冷卻后得到勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，還原氣氛為CO CO2 N2體積比例為25 35 40，氣體流速為O. 5m/min ;(4)焙燒得到的磁化焙燒磁鐵礦經(jīng)120s磨礦和磁場強度O. 8KA/m磁場強度磁選得到鐵精礦。與常規(guī)磁化焙燒相比，采用本發(fā)明，可以節(jié)約成本，獲得更加均勻的焙燒礦，通過調(diào)節(jié)個因素，可以得到精礦品位61. 23%和回收率86. 29%。實施例4 低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理后，潤磨和未潤磨料混合造球制粒；制粒小球在預(yù)熱后經(jīng)過氣基還原磁化焙燒；然后再冷卻經(jīng)磁選后得到鐵精礦， 步驟為(I)、低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理,預(yù)處理的方法是磨礦、潤磨或高壓棍磨處理,預(yù)處理時間是IOmin,預(yù)處理后的原料粒度小于O. 074mm的質(zhì)量百分比48. 50% ；(2)、預(yù)處理好的原料進行混勻，潤磨和未潤磨料按質(zhì)量比例為30 70進行混勻， 在圓筒造球機中制粒，制粒得到粒度5mm制粒小球，制粒小球水分為9. 5%，在550°C高溫氣流lm/s作用下，小于O. 5mm粉化率低于5% ；(3)、制粒小球均勻鋪在帶式焙燒機或轉(zhuǎn)底爐焙燒機中，料層厚度為300mm，利用磁化焙燒段出來的熱還原氣再燃燒氣體對制粒小球進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒預(yù)熱處理，干燥溫度300°C，預(yù)熱溫度900°C、氧化焙燒溫度900°C、預(yù)熱焙燒時間為10分鐘；然后通入 (CCHH2)體積濃度為18%的還原氣氛經(jīng)過750°C磁化還原焙燒5分鐘，冷卻后得到勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，還原氣氛為(C0/H2) (C02/H20) N2為(10/8) (27/10) 45，氣體流速為 O. 5m/min ；(4)焙燒得到的磁化焙燒磁鐵礦經(jīng)120s磨礦和磁場強度O. 8KA/m磁場強度磁選得到鐵精礦。
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與常規(guī)磁化焙燒相比，采用本發(fā)明，可以節(jié)約成本，獲得更加均勻的焙燒礦，通過調(diào)節(jié)各因素，可以得到精礦品位62. 39%和回收率87. 92%。
權(quán)利要求
1.一種低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理后，原料混合造球制粒； 制粒小球在預(yù)熱后經(jīng)過氣基還原磁化焙燒；然后冷卻經(jīng)磁選后得到鐵精礦，其特征是步驟為(1)、低品位鐵礦經(jīng)預(yù)處理，預(yù)處理后的原料粒度小于O.074mm的質(zhì)量百分比大于 40% ；(2)、預(yù)處理好的原料進行混勻，制粒得到粒度2 5mm制粒小球，制粒小球水分為7.5 9. 5% ;(3)、制粒小球均勻鋪在焙燒機中，料層厚度為200mm 300mm，對制粒小球進行干燥、 預(yù)熱、氧化焙燒處理，干燥溫度200 300°C，預(yù)熱溫度300 90(TC、氧化焙燒溫度700 900°C、預(yù)熱焙燒時間為5 10分鐘；然后通入(CCHH2)體積濃度為15 25%的還原氣氛經(jīng)過650 850°C磁化還原焙燒5 15分鐘，冷卻后得到勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦；(4)焙燒得到的磁化焙燒磁鐵礦經(jīng)30 120s磨礦和磁場強度O.8 I. 4KA/m磁場強度磁選得到鐵精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，其特征是上述步驟(I) 中所述的預(yù)處理的方法是磨礦、潤磨或高壓棍磨處理，預(yù)處理時間是4 lOmin。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，其特征是上述步驟 (2)中預(yù)處理好的原料，預(yù)處理和未預(yù)處理料按質(zhì)量比例為(30 70) (70 30)進行混勻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，其特征是上述步驟(2)中預(yù)處理好的原料是在圓盤造球機或圓筒造球機中制粒，制粒小球在400 600°C高溫氣流lm/s作用下，小于O. 5_粉化率低于5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，其特征是上述步驟(3)中所述的對制粒小球進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒預(yù)熱處理是利用磁化焙燒段出來的熱還原氣再燃燒氣體對制粒小球進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒預(yù)熱處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，其特征是上述步驟(3)中還原氣氛為(CCHH2) (C02+H20) N2體積比例為(15 25) (50 30) (35 45)，氣體流速為 O. 2m/min O. 5m/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低品位鐵礦磁化焙燒分選的方法，首先將低品位鐵礦進行預(yù)處理，其預(yù)處理料-0.074mm粒級含量達到40％以上，可利用低品位鐵礦自帶的粘土礦物作為粘結(jié)劑，或添加少量膨潤土等粘結(jié)劑混勻，采用圓盤或圓筒造球機制成粒徑為2～5mm的小球。將篩分后的小球均勻鋪在帶式焙燒機模擬反應(yīng)器中，料層厚度為200mm至300mm；分五階段分別進行干燥、預(yù)熱、氧化焙燒、磁化焙燒和冷卻處理獲得勻質(zhì)磁化焙燒磁鐵礦，然后磁選獲得鐵精礦。采用本發(fā)明可以有效的處理低品位鐵礦，可以利用煤或煤氣等制備(CO+H2)含量為15～25％的還原氣或充分利用冶金工藝中產(chǎn)生的二次熱還原氣體進行磁化焙燒，具有節(jié)能、高效、快速的特點。
文檔編號C22B1/02GK102586586SQ201210060718
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者姜濤, 張元波, 易凌云, 李光輝, 楊永斌, 田仕友, 白國華, 郭宇峰, 黃柱成 申請人:中南大學(xué)