[发明专利]一种利用低品位复杂铁矿制备碳化铁的方法

说明书

本发明公开一种利用低品位复杂铁矿制备碳化铁的方法，包括：将低品位复杂铁矿与粘结剂混合均匀，并制成造球料；将所述造球料造生球并干燥后进行焙烧，得到渗碳用球团；将所述渗碳用球团在CO+CO₂+H₂或CH₄+H₂气体中进行渗碳、惰性气氛中冷却，得到渗碳后球团；将所述渗碳后球团进行湿式球磨，球磨后进行湿式磁选、干燥得到碳化铁。本发明提供的方法制备碳化铁高效快捷，成本低廉，节能环保。

技术领域

本发明涉及一种冶金领域，尤其涉及一种利用低品位复杂铁矿制备碳化铁的方法。

背景技术

我国铁矿资源丰富，其储量约为150亿t。虽然我国铁矿资源丰富，但是与其它含铁矿资源丰富的国家相比，我国铁矿资源：①贫矿多富矿少，其中97.5％的铁矿为贫铁矿，大部分铁矿石的铁品位在25-35％之间；②矿石类型和成分复杂，其中占18.0％的赤铁矿石，占3.4％的菱铁矿石，占2.3％的褐铁矿石，占1.1％的镜铁矿石和占5.3％的混合矿石等五种类型矿石，由于选别性能差，其贫矿多数尚未被利用。我国作为钢铁大国，70％以上的铁矿石依赖进口，这严重制约了我国钢铁行业的可持续发展。因此，如能高效开发利用这些贫铁矿，可缓解我国铁矿资源短缺的压力，对我国钢铁行业的可持续发展具有重要意义。

碳化铁是一种电炉炼钢用的原料，它具有不自燃、二次氧化不敏感、氧化铁含量低、制备过程能耗低、碳含量高可大幅降低电炉电耗等优点。因此，碳化铁是一种优质的电炉炉料。由于电炉炉料的脉石含量高会导致其炼钢过程电耗极大增加，因此目前碳化铁制备只能利用高品位的铁矿石。但是我国的富矿资源少，只占铁矿储量的2.5％。因此，如能利用低品位铁矿制备出高品位碳化铁，这不仅有望大幅促进我国低品位铁矿资源的高效开发利用，而且可以为我国钢铁行业提供优质的炼钢原料。

目前国内外碳化铁的制备方法主要包括以下方法：

传统的碳化铁制备方法是以高品位的铁矿石为原料，以CO、CO₂和H₂的混合气体或CH₄和H₂的混合气体为渗碳气体，在550-850℃之间和流化床中进行渗碳得到碳化铁粉。

将高品位铁矿粉制备成团块，团块在900°左右焙烧一段时间，再以CO、CO₂和H₂的混合气体或CH₄和H₂的混合气体为渗碳气体，在550-850℃之间进行渗碳制备得到含有碳化铁的团块。

现有的渗碳技术是将高品位的铁矿粉或铁矿团块，在CO、CO₂和H₂的混合气体或CH₄和H₂的混合气体中和550-850℃温度范围内进行渗碳，其中的铁矿物转化为碳化铁，而脉石的物相组成不变，矿石中含有的脉石最终会存在于碳化铁中一起加入到电炉中进行炼钢。而脉石含量增加会大大增加电炉炼钢过程的电耗，因此传统制备碳化铁的方法只能以高品位铁矿石为原料，无法以低品位铁矿石为原料。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够利用低品位复杂铁矿为原料制备碳化铁的方法，高效快捷，成本低廉，节能环保。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种利用低品位复杂铁矿制备碳化铁的方法，包括：

将低品位复杂铁矿与粘结剂混合均匀，并制成造球料；

将所述造球料造生球并干燥后进行焙烧，得到渗碳用球团；

将所述渗碳用球团在CO+CO₂+H₂或CH₄+H₂气体中进行渗碳、惰性气氛中冷却，得到渗碳后球团；

将所述渗碳后球团进行湿式球磨，球磨后进行湿式磁选、干燥得到碳化铁。