一種含鎳鐵礦的利用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及冶金領域，具體設及低品質含儀鐵礦的資源綜合利用技術領域，尤其 設及一種含儀鐵礦的利用方法。
【背景技術】
[0002] 儀是一種重要的戰(zhàn)略金屬，主要用于冶金行業(yè)，如生產(chǎn)不誘鋼、特種鋼、高溫合金、 精密合金和耐熱合金等。此外，在有色和特種合金、電鍛等行業(yè)W及國防制造工業(yè)等領域也 需要消耗大量的儀。數(shù)據(jù)表明，大約60%的儀金屬產(chǎn)量來源于硫化儀礦，主要原因是硫化儀 礦可通過選礦富集大幅度提高儀品位，減少后期烙煉渣量，冶煉能耗較低，資源利用較好。 然而，隨著硫化儀礦資源的逐漸枯竭，氧化型儀礦的開發(fā)利用引起了各方的重視。
[0003] 世界上大多數(shù)已知或預期的儀礦儲量都是紅±型礦床，占全球儀資源的70%左 右。紅±儀礦礦床通常是分不同的層次存在于地表W下0~40m的范圍，根據(jù)礦物的成分不 同，可W分為褐鐵礦層、過渡層和腐泥±層。
[0004] 褐鐵礦層主要礦物包括褐鐵礦、針鐵礦和銘鐵礦，同時還伴生有蒙脫石、石英和儘 氧化物等。礦物成分變化趨勢為：下部W針鐵礦為主，上部W赤鐵礦為主，由上至下高嶺石 含量逐漸增加，石英含量逐漸減少;儀主要W晶格取代鐵的形式存在，儀含量較低。
[0005] 過度型和腐泥型紅±礦層均屬于娃酸鹽型紅±礦，前者為低儀型，后者為高儀型。 過渡礦層位于褐鐵礦層和腐泥礦層之間稱為黏±帶或綠脫石帶，其特點是主要礦物W綠脫 石為主，并伴生有二氧化娃，同時含有少量針鐵礦;儀主要在綠脫石和硬儘礦中W不同氧化 物的形式存在;礦石成分特點是從上至下Si02含量不斷降低，MgO含量稍微有所增加。而Ni、 Fe、Mg0和Si02的總含量介于褐鐵礦層和腐泥礦層之間。
[0006] 腐泥礦層埋藏較深，正好在基巖之上，主要為葉蛇紋石及蒙脫石，同時也含有少量 的二氧化娃和磁鐵礦等;含儀礦物主要為表生的娃儀儀礦，而儀則主要W晶格取代儀的形 式存在，礦石含儀量最高，是紅±礦層中利用價值最高的礦層。
[0007] 不同礦層的化學成分如表1所示。
[000引表1紅±儀礦礦層主要化學成分分析表(質量百分數(shù)，％)
[00091
[0010]不同礦床的紅±儀礦含儀量不同，對應提取其中金屬儀的方法也不盡相同。目前， 紅±儀礦的傳統(tǒng)冶煉工藝主要分為火法工藝、濕法工藝和火法-濕法聯(lián)合工藝。一般來講， 位于紅±儀礦礦床下部的娃儀儀礦，含娃和儀較高，含鐵量較低，運樣的礦石適合采用火法 冶金工藝來處理，濕法工藝可W處理低儀品位的紅±儀礦，一般為紅±儀礦的褐鐵礦層和 過渡層，該礦層的鐵含量較高，娃儀含量較低。
[0011] 現(xiàn)行的儀鐵生產(chǎn)是采用服EF火法工藝，即回轉害直接還原-電爐烙分工藝，原料為 儀含量相對較高、鐵含量相對較低的娃儀型紅上儀礦(腐泥礦型）。紅上儀礦配加還原劑后 在回轉害中還原賠燒，儀氧化物和鐵氧化物被還原，還原賠砂熱裝進入電爐，通過高溫冶煉 進行渣鐵分離，儀進入鐵水形成儀鐵，儀品位可達20 %-60 % ;娃、儀等氧化物W及部分未還 原的氧化亞鐵則進入渣中，后期可通過磁選將渣中的鐵進一步回收利用。
[0012] 火法處理娃儀型紅±儀礦經(jīng)過幾十年的發(fā)展已成為成熟工藝，然而，在大量的紅 ±礦資源中，娃儀型紅±儀礦只占其中的一部分，剩余大部分主要是儀低、鐵高的低品位含 儀鐵礦，如褐鐵礦型紅±礦，運些礦藏因為儀品位低而難W利用，長期大量堆存，迫切需要 開發(fā)出經(jīng)濟有效的利用途徑，一方面緩解儀鐵資源的緊張的供求關系，另一方面達到資源 的綜合利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 針對現(xiàn)有技術存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種含儀鐵礦的利用方 法，讓低品位的含儀礦產(chǎn)資源得到了充分利用，提高了資源利用效率，社會和經(jīng)濟效益顯 著，推廣應用前景廣闊。
[0014] 本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)：
[0015] -種含儀鐵礦的利用方法，其方法如下：
[0016] A、將含儀鐵礦驚曬至儀鐵礦含水量14%~16%，然后將驚曬后的含儀鐵礦破碎至 粒度含5mm;破碎后的含儀鐵礦與還原劑、粘結劑、添加劑按照質量比80~120:7~11:0.5~ 1.5:9~11混合攬拌，并將混合后的混合物料均勻進行造塊處理成混合球團；
[0017] B、對步驟A中的混合球團進行選擇性預還原，控制反應溫度為1000°C~1200°C，反 應時間為0.5~2.化;控制反應氣氛為還原性氣氛，氣氛中化濃度含2.0%;混合球團選擇性 預還原后得到金屬化物料；
[001引 C、步驟B還原后的金屬化物料熱裝進入烙分電爐，在1550~1650°C的高溫條件下 烙化;然后進行渣鐵分離，得到儀含量含4%的含儀鐵水和FeO含量為15%~55%的富鐵烙 分渣；
[0019] D、對儀含量^ 4%的含儀鐵水進行鑄塊處理；
[0020] E、對富鐵烙分渣進行繼續(xù)在烙分電爐中冶煉，當烙分渣中化0含量小于10 %時，然 后進行鐵渣分離，將鐵水鑄塊處理，將終渣打水澤冷。
[0021] 為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟A的還原劑采用碳質還原劑，碳質還原劑為無煙 煤或焦粉，還原劑的加入量W步驟A中混合物料中的碳和氧的物質的摩爾量之比來控制，混 合物料中的碳和氧的物質的摩爾量之比表示為C/0,控制混合物料中的C/0 = 0.2~0.7，其 中碳來自碳質還原劑中的固定碳含量，氧來自含儀鐵礦中的Fe2〇3和FeO;所述步驟A的粘結 劑采用普通無機粘結劑，普通無機粘結劑包為膨潤±，粘結劑的加入量為混合物料總量的 1%~5% ;所述步驟A的添加劑為石灰，添加劑的加入量為混合物料總量的5%~12%。
[0022] 本發(fā)明優(yōu)選的步驟A技術方案如下：所述步驟A中的造塊處理為壓球造塊處理，具 體如下:將混合后的混合物料均勻輸入壓球機進行壓球造塊處理成混合球團，控制壓球機 的壓力為10~25MPao
[0023] 本發(fā)明優(yōu)選的步驟B技術方案如下:所述步驟B中的選擇性預還原所采用的反應設 備為冶金爐害，冶金爐害為回轉害或轉底爐，混合球團選擇性預還原后得到的金屬化物料 的金屬化率為30 %~80 %。
[0024] 本發(fā)明優(yōu)選的步驟E技術方案如下:所述步驟E的富鐵烙分渣在烙分電爐中冶煉過 程中分批次加入碳質還原劑。步驟E的富鐵烙分渣可靈活處置，若周邊有高爐生產(chǎn)，則該烙 分渣破磨后可作為燒結的原料，按一定比例與其他燒結原料混合配料然后進行燒結，最終 作為煉鐵原料。若周邊并無類似裝備，可在含儀鐵水出凈后不出渣，而是對富鐵烙分渣繼續(xù) 進行冶煉，根據(jù)烙渣中FeO含量配入相應的碳質還原劑，碳質還原劑要小批量、多批次加入， 避免還原劑一次性加入過多，反應劇烈，引起爐渣上漲甚至溢出爐外發(fā)生事故，當終渣中 FeO含量為5%~10%時，出鐵、出渣。鐵水鑄塊處理，終渣冷卻破碎外賣。
[0025] 本發(fā)明提出了一種含儀鐵礦的利用方法，W傳統(tǒng)的火法冶煉為基礎，通過在預還 原階段嚴格控制鐵氧化物的還原度，使得儀氧化物盡量全部還原，而鐵氧化物部分還原，進 而，在烙化分離階段產(chǎn)生一定量的金屬鐵烙池，儀進入鐵相，形成儀含量含4%的含儀鐵水， 娃、儀、侶的氧化物W及未還原的鐵氧化物等進入渣相。渣鐵分離，含儀鐵水可作為冶煉不 誘鋼的原料，爐渣因含鐵高，可作為燒結礦的原料，也可在爐內(nèi)繼續(xù)加入還原劑進行冶煉， 生產(chǎn)鐵水產(chǎn)品。
[0026] 本發(fā)明提出的含儀鐵礦的利用方法，雖然不能產(chǎn)出類似于娃儀型紅±礦冶煉產(chǎn)生 的儀含量含20%的儀鐵產(chǎn)品，但是儀含量含4%的含儀鐵制品市場價格明顯上升，存在較大 的利益空間，同時，該含儀鐵制品為不誘鋼、特種鋼的冶煉提供了來源廣泛的原料，是儀鐵 資源的有益補充;此外，低品位的含儀礦產(chǎn)資源得到了充分利用，提高了資源利用效率，社 會和經(jīng)濟效益顯著，推廣應用前景廣闊。
[0027] 本發(fā)明較現(xiàn)有技術相比，具有W下優(yōu)點及有益效果：
[0028] 本發(fā)明讓低品位的含儀礦產(chǎn)資源得到了充分利用，提高了資源利用效率，社會和 經(jīng)濟效益顯著，推廣應用前景廣闊。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明實施例一和實施例二相結合的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明：
[0031] 實施例一
[0032] 本實施例W某褐鐵礦型低品質的含儀鐵礦為原料，W無煙煤煤粉為還原劑、W膨 潤±為粘結劑、W活性石灰為添加劑，對本發(fā)明進行舉例說明。
[0033] 其中Iior條件下烘干后的低品質含儀鐵礦成分如表2所示。
[0034] 表2低品質含儀鐵礦的成分及含量/%
[0036] 其中無煙煤煤粉的成分含量如表3所示。
[0037