[发明专利]一种用铁矿石制备还原铁粉及高纯铁精粉方法

说明书

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，具体地说是一种用铁矿石氯化还原-细磨磁选制备还原铁粉及高纯铁精粉方法。

背景技术

随着我国钢铁工业的迅速发展，对铁矿石的需求呈有增无减的趋势变化。我国的铁矿石普遍存在含铁低、含杂高、矿石组成复杂、矿石嵌布粒度细等特点，传统的选矿方法处理该类型的难选铁矿石较难得到理想的铁精矿，产品单一，很难满足不同钢铁冶炼厂及相关企业的需求。

目前对铁矿的选矿主要有磁选工艺、重选工艺、磁化焙烧工艺、直接还原工艺，由于矿石性质差异比较大，很难得到一种理想的铁矿石处理工艺。随着钢铁工业行业的迅速发展，降低钢铁冶炼的成本，如何有效的在冶炼之前进行预处理较为关键，最大限度提高铁精矿的铁品位，降低铁精矿中有害元素的含量，减少对冶炼设备的腐蚀，提高冶炼设备寿命，这样可有效降低冶炼成本。

现有相关公知技术：(1)申请号：200810233764.X的“一种高磷铁矿氯化还原-弱磁选降磷方法发明专利”，涉及一种高磷铁矿氯化还原-弱磁选降磷方法，采用氯化还原-弱磁选工艺实现提铁降磷，对高磷铁矿石加入氯化剂和还原剂焦炭混匀后在焙烧炉进行氯化还原焙烧，焙烧后的产品经水淬、球磨后用弱磁场磁选机进行选别，可以得到铁品位＞80％，铁回收率＞85％，含磷＜0.20％的铁精矿，该铁精矿粉经过球团后可以直接作为冶炼生铁的原料。此外，针对同时含硫或者同时含硫及砷的赤铁矿、赤褐铁矿，鲕状赤褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿等高磷铁矿，同样也能得到铁精矿中的硫含量低于0.20％，砷含量低于0.04％的产品。(2)申请号：94101498.3的发明专利“海绵铁的生产方法”，采用的原料为氧化铁矿或铁精粉，采用的燃料、还原剂、脱硫剂分别为原煤、白煤、白灰，采用的反应罐为粘土质耐火罐，各种配料粉碎混合均匀后，压成小坯块后装罐，多个反应罐放入还原炉中加温，产品块出炉后除去表面积炭即为海绵铁，该产品可为炼钢业提供优质原料。(3)申请号为200610151186.6的发明专利“混合法生产直接还原铁方法”，涉及一种混合法生产直接还原铁方法，将氧化铁精粉和还原剂按比例均匀的混合在一起，装入到一个U型耐火槽装置内，盖上盖或封上耐火泥，放置在台车上，送入窑中还原。本发明使氧化铁精粉体还原反应时，受热均匀，还原反应完全彻底，直接还原铁含量提高，提高了直接还原铁金属转化率，使直接还原铁的质量提高，缩短了还原反应的时间，使其生产效率提高，降低了综合成本。(4)申请号：200710185249.4的发明专利“利用各种铁矿石生产还原铁的工艺”，涉及一种还原铁生产工艺，具体为一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺。解决了现有技术中存在多数红贫矿不能直接用于还原铁生产的问题。矿石破碎，配料成型，烘干，然后在1000～1230摄氏度的条件下焙烧3～5小时，冷却后磨料磁选得到还原铁粉，烘干，成型。使用的矿石范围为细粒赤铁矿，褐铁矿，鲕状矿，含铁量28％～55％，硫含量小于0.3％，磷含量小于0.3％。

以上现有技术存在的不足主要表现为：

(1)适应范围不太广泛

(2)得到的产品较为单一

(3)添加药剂种类比较多，实际操作难度增加

(4)生产周期比较长

发明内容

本发明目的是提供一种工艺简单、适用范围广、可操作性强、产品质量稳定的用铁矿石氯化还原-细磨磁选制备还原铁粉及高纯铁精粉方法。

我国铁矿石普遍存在含铁低，含杂(硫、磷、砷、硅)较高，矿石组成复杂等特点。为开发我国宝贵的铁矿石资源，采用氯化还原-细磨磁选工艺直接制备还原铁粉及高纯铁精粉，打破了传统的铁矿石处理只得到单一铁精粉产品的局面，开创国内难选铁矿石直接制备还原铁粉及高纯铁精粉的新局面。

本发明针对各种类型的铁矿石采用氯化还原-细磨磁选工艺制备还原铁粉及高纯铁精粉分为如下步骤：

(1)矿石破碎阶段：采用破碎机将原矿破碎至-20mm以下，置入烘干设备中干燥，烘干温度为400℃，控制外在水分小于5％；

(2)干磨制粉阶段：采用雷蒙磨将-20mm以下烘干后的矿石物料干磨至粒度小于0.154mm(100目)的粉状试样；

(3)还原剂制备阶段：采用雷蒙磨将焦炭干磨至粒度为-1mm；

(4)球团物料混匀阶段：将矿石的质量分数20％～40％的氯化钙(颗粒状)，10％～25％的焦炭和-0.154mm粉状矿物充分混匀球团物料；

(5)球团阶段：采用球团机将球团物料(氯化钙、焦炭和矿石的混合物)制备成-25+10mm的球团矿，并将球团矿置入烘干设备中，烘干温度为400℃，控制球团矿的外在水分小于5％；