[发明专利]用铁橄榄石矿渣生产磁铁矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色冶炼技术领域，涉及一种磁铁矿的生产方法，具体涉及一种用铁橄榄石矿渣生产磁铁矿的方法，能将有色冶炼渣如镍冶炼渣、铜冶炼渣等铁橄榄石矿渣生产加工为磁铁矿。

背景技术

进入21世纪，随着我国钢铁冶金行业冶炼产能的大幅度提升，对铁矿石的需求量越来越大，铁矿石开采已不能满足需求，每年还需要大量进口铁矿石，2010年中国进口铁矿石约6.2亿吨，超过全国全部铁矿石用量的一半，中国也是国际上铁矿石进口最多、铁资源进口最多的国家。随着铁矿采选技术的发展，现在我国对含铁15%以上的铁矿进行开采，甚至有些在开采过程中遗弃的含铁较高的废石、尾矿也被二次利用。

而在有色金属冶金过程中，含量最高、处理量最大的杂质是铁，并且大部分进入有色金属冶金渣中。以铜为例，在火法炼铜生产中，每生产1吨铜就产出约2～3吨含铁40%左右的铜渣，这远高于我国铁矿石可采品位（TFe>27%）。以2009年为例，我国铜产量是470万吨，排放的铜渣应该是1000～1500万吨，其中铁含量在400～600万吨。还有镍冶炼渣，含铁也在40%左右，堆存量也已有3000余万吨，含铁量1200万余吨。建国60年来，有色金属冶金渣累计达到千亿吨，应该是具有利用价值的人造矿山。

这种人造矿山实质上是一种人造的铁橄榄石矿渣，与自然形成的铁矿具有非常大的差别，一般情况下很难还原。目前，铁橄榄石矿渣的利用主要是高温液态含铁炉渣的利用。其工艺过程是将高温液态含铁炉渣加入反应炉中，采用喷吹技术，向高温炉渣中吹入还原剂和造渣材料，使炉渣中的铁被还原出来。但此工艺耗能高、投资大、投资回收期长；而且其中的喷吹、供热等关键性技术问题至今还未解决。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的就是针对目前铁橄榄石矿渣的堆存现状和利用工艺，提供一种用铁橄榄石矿渣生产磁铁矿的方法，将铁橄榄石矿渣中的铁转变为能进行选矿工艺的磁铁矿，作为钢铁企业炼铁的原料。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用铁橄榄石矿渣生产磁铁矿的方法，将铁橄榄石矿渣中的铁橄榄石转化为能够用于炼铁的磁铁矿，为钢铁企业提供原料，该生产方法具体按以下步骤进行：

步骤1：将铁橄榄石矿渣磨成粉料；

步骤2：将步骤1中的粉料在600℃～1000℃的温度下焙烧0.5小时～1.5小时，焙烧过程中按每千克粉料通入0.001m³～0.03m³工业氧气的比例，通入工业氧气，制得焙砂，即磁铁矿。

所述步骤1粉料中粒径0.048 mm～0.18mm的细粉占90%以上。

所述粉料在焙烧窑中的充填系数为0.04～0.08。

本发明生产方法采用氧化磁化焙烧工艺，将铁橄榄石矿渣转变为磁铁矿，通过磁选富集其中的铁，为钢铁企业提供炼铁原料，解决了国内铁矿石匮乏的境况；同时为有色冶炼渣（实质为铁橄榄石渣）的经济利用提供了一种有效、实用的方法，在有色冶炼与钢铁冶炼之间架起了一座桥梁，尤其是对已大量堆存的有色冶炼渣的经济利用，是一种投资小，经济、环保效益显著的方法。

附图说明

图1是镍闪速炉渣的XRD谱图。

图2是本发明方法的工艺流程图。

图3是氧化气氛下氧化 2FeO·SiO₂，生成Fe₃O₄的自由焓曲线与生成Fe₂O₃的自由焓曲线关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

在有色金属冶金过程中，含量最高、处理量最大的杂质是铁，并且大部分铁进入了有色金属冶金渣中。如镍冶炼渣，含铁40%左右，其XRD谱图，如图1所示，从图中可以看出，XRD谱线中区部位有较高的背景值，形成“鼓包”峰，这是含有大量玻璃相物质的典型衍射峰。说明镍冶炼渣中的主要晶相是铁橄榄石，不含有游离的氧化铁或金属铁。目前镍冶炼渣的堆存量也已有3000余万吨，含铁量1200万余吨，是具有利用价值的人造矿山。

为了利用铁橄榄石矿渣中的铁，本发明提供了一种工艺流程图如图2所示的用铁橄榄石矿渣生产磁铁矿的方法，将铁橄榄石矿渣中的铁橄榄石转化为能够用于炼铁的磁铁矿，为钢铁企业提供原料，具有经济、环保的特点，该生产方法具体按以下步骤进行：

步骤1：将铁橄榄石矿渣磨成粉料，该粉料中粒径0.048～0.18mm的细粉占90%以上；