專利名稱：菱鐵礦的開發(fā)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬鋼鐵冶金領(lǐng)域，尤其涉及燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵原料處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)菱鐵礦資源十分豐富，已探明儲(chǔ)量約為18億t，占鐵礦石總量的14%，由于 菱鐵礦含鐵較低，理論含鐵品位48. 27%，屬于弱磁性礦物，又因菱鐵礦易與硫化物礦共生， 常含有較高的硫，直接選礦難度大。菱鐵礦強(qiáng)度高破碎困難，加工成粉礦或精礦難度較大， 菱鐵精礦成球性能差，生球強(qiáng)度低，菱鐵粉礦高溫分解放出CO2，導(dǎo)致燒結(jié)礦、球團(tuán)強(qiáng)度差， 容易粉化，給燒結(jié)或球團(tuán)生產(chǎn)帶來許多問題，而菱鐵礦的高硫含量更給高爐生產(chǎn)帶來不良 影響。目前菱鐵礦的利用不到其總量的10%。近年來，各大鋼廠和科研院校對(duì)菱鐵礦的 開發(fā)利用進(jìn)行了大量的研究，但大多數(shù)都基于實(shí)驗(yàn)室研究，如馬弗爐焙燒、回轉(zhuǎn)窯焙燒等。 目前投入運(yùn)行的為煤基回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒，其路線為“磁化焙燒一破碎一磁選”，如中國(guó)專利 200610031735. 6 “一種菱鐵礦、褐鐵礦及菱褐鐵礦共生礦等弱磁性鐵礦的選礦方法”，其技 術(shù)參數(shù)為(1)焙燒階段原礦經(jīng)破碎后的進(jìn)爐粒度30 0mm，焙燒燃料煤或氣還原劑 煤(單一菱鐵礦不用還原劑)或C 0氣體；還原劑用量煤用量為焙燒物料的0 8% ；或 用適量C 0氣體確保窯尾C 0含量彡0.5%;燃料可以提供1.28 1.70G J/噸原礦的煤 或氣；焙燒溫度530°C 950°C ；焙燒時(shí)間20 150分鐘；焙燒產(chǎn)品出爐時(shí)水淬，迅速冷 卻；(2)磁選階段水淬后的產(chǎn)品經(jīng)磨礦分級(jí)后進(jìn)入磁選；在磨礦分級(jí)作業(yè)及磁選作業(yè)，針 對(duì)焙燒料其矯頑力強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)其磁性進(jìn)行處理；(3)反浮選階段攪拌時(shí)間3 5分鐘浮 選時(shí)間24 35分鐘浮選陽(yáng)離子反浮選或陰離子反浮選藥劑制度其中陽(yáng)離子反浮選， 藥劑制度是胺類陽(yáng)離子捕收劑70 200g/t，礦漿溫度常溫；陰離子反浮選，其藥劑制度 是SD620 700g/t，NaOH 700 960g/t，Ca0160 216g/t，RA 系列陰離子捕收劑 100 12(^八，礦漿溫度28 321。該專利實(shí)現(xiàn)了密封條件下的煤基回轉(zhuǎn)窯全粒級(jí)菱鐵礦磁化焙燒規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)， 但該方法流程復(fù)雜、成本高，在焙燒后必須采用磁選和反浮選工藝才能對(duì)高硫菱鐵礦進(jìn)行 有效的脫硫。還有20061002265. 4,20061006961. 9也是菱鐵礦磁化焙燒方法，其在還原氣 氛下無(wú)法對(duì)高硫菱鐵礦進(jìn)行有效的脫硫，且工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在問題，本發(fā)明提供一種菱鐵礦的開發(fā)利用方法，采用氧化焙 燒方法使菱鐵礦高溫分解、氧化脫硫而提高其含鐵品位、有效脫除菱鐵礦中的硫，有利于高 爐、轉(zhuǎn)爐或燒結(jié)使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，菱鐵礦由豎爐 的熟球倉(cāng)加入，經(jīng)熟球皮帶到達(dá)豎爐，氧化焙燒后由豎爐排出。所述氧化焙燒工藝為燃料是焦?fàn)t或混合煤氣，爐內(nèi)氣氛為強(qiáng)氧化性氣氛，焙燒溫 度10500C _1138°C，焙燒時(shí)間25-50分鐘。
3
本發(fā)明利用菱鐵礦的特點(diǎn)采用氧化焙燒方法使菱鐵礦高溫分解、氧化脫硫而提高 其含鐵品位、有效脫除菱鐵礦中的硫，有利于高爐、轉(zhuǎn)爐或燒結(jié)使用。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為10-40mm的菱鐵礦通過豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工序的上熟球 工藝路線，即菱鐵礦由豎爐的熟球倉(cāng)加入，經(jīng)熟球皮帶到達(dá)豎爐，氧化焙燒后由豎爐排出， 經(jīng)鏈板機(jī)、帶冷機(jī)、成品皮帶到達(dá)成品倉(cāng)或成品堆場(chǎng)。焙燒礦進(jìn)行篩分加工后供高爐、轉(zhuǎn)爐 或燒結(jié)使用。本發(fā)明的菱鐵礦開發(fā)利用方法工藝簡(jiǎn)單、可有效脫除菱鐵礦中的硫，提高其品 位，供高爐煉鐵使用或作為煉鋼冷卻劑，或進(jìn)行加工作為燒結(jié)粉礦使用。該工藝方法僅使用 氧化焙燒，篩分加工后即可供高爐、轉(zhuǎn)爐或燒結(jié)使用，加工成本低。相比菱鐵礦原礦，焙燒礦的TFe含量有明顯的增力Π，由41. 99 %提高到61. 90 %，增 加19. 91個(gè)百分點(diǎn)；FeO、S含量明顯下降，F(xiàn)eO由50. 85%降至1. 77%，降低49. 08個(gè)百分 點(diǎn)；S由0. 393%降至0. 034%，降低0. 359個(gè)百分點(diǎn)，脫硫率達(dá)91. 35%。


圖1 菱鐵礦開發(fā)利用方法工藝流程
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。如圖1所示，本發(fā)明工藝流程為菱鐵礦由豎爐的熟球倉(cāng)加入，經(jīng)熟球皮帶到達(dá)豎 爐，氧化焙燒后由豎爐排出，經(jīng)鏈板機(jī)、帶冷機(jī)、成品皮帶到達(dá)成品倉(cāng)或成品堆場(chǎng)。本發(fā)明利 用球團(tuán)豎爐工藝流程將10-40mm菱鐵礦通過豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工序的上熟球工藝路線，即菱鐵 礦由豎爐的熟球倉(cāng)加入，經(jīng)熟球皮帶到達(dá)豎爐，菱鐵礦由梭式布料機(jī)布入豎爐內(nèi)，以一定速 度下降。燃燒室內(nèi)由煤氣燃燒而產(chǎn)生的高熱氣體從噴火口噴入爐內(nèi)，自下而上進(jìn)行熱交換。 菱鐵礦首先在豎爐的上部進(jìn)行干燥脫水，預(yù)熱氧化后進(jìn)入焙燒帶，在高溫下發(fā)生分解；再經(jīng) 過均熱帶，完成全部高溫焙燒反應(yīng)過程；焙燒菱鐵礦與下部鼓入爐內(nèi)后上升的冷卻風(fēng)進(jìn)行 熱交換而得到冷卻，冷卻后成品焙燒礦從爐底經(jīng)過齒輥排出。換熱后大部分冷卻風(fēng)(熱風(fēng)) 通過導(dǎo)風(fēng)墻，與燃燒室產(chǎn)生的高熱氣體共同干燥菱鐵礦，然后從爐口引出，經(jīng)過除塵，通過 煙囪排放。氧化焙燒后的焙燒礦由豎爐排出，經(jīng)鏈板機(jī)、帶冷機(jī)、成品皮帶到達(dá)成品倉(cāng)或成 品堆場(chǎng)。焙燒礦通過8mm振動(dòng)篩進(jìn)行篩分加工后，大于8_部分供高爐、轉(zhuǎn)爐，小于8mm部 分供燒結(jié)使用。在菱鐵礦入爐焙燒期間，豎爐煙罩和爐箅溫度變化不大，焙燒溫度在 10500C _1138°C，焙燒時(shí)間25-50分鐘，爐內(nèi)強(qiáng)氧化氣氛，助燃風(fēng)壓力12. 3-14. 5Kpa、流量 14134-14992m7h，豎爐冷卻風(fēng)流量28127_39457m7h、壓力13_26Kpa。菱鐵礦的分解過程十 分復(fù)雜，其熱分解的一般過程認(rèn)為是=FeCO3 — Fe3O4 — y -Fe2O3 — α -Fe2O3，在氧化氣氛下 Fe2O3更易生成。菱鐵礦中的S多以硫化物形態(tài)(FeS2)存在，在氧化氣氛下FeS2熱分解開 始溫度為540°C，分解過程4FeS2+1102 — 8S02+2Fe203,為使FeS2分解充分，必須提高溫度， 故本發(fā)明焙燒溫度在1050°C -1138°C。球團(tuán)豎爐熱源為焦?fàn)t或混合煤氣，爐內(nèi)強(qiáng)氧化氣氛， 通常情況下可將含F(xiàn)eO 20%以上的磁鐵精礦球團(tuán)氧化焙燒成FeO小于的球團(tuán)礦，菱鐵 礦在焙燒過程中豎爐主要熱工參數(shù)見表1。菱鐵礦原礦和焙燒礦的主要化學(xué)成分如表2所 示。由表2可以看出，相比菱鐵礦原礦，焙燒礦的TFe含量有明顯的增加，由41. 99%提高到61. 90%，增加19. 91個(gè)百分點(diǎn)；FeO、S含量明顯下降，F(xiàn)eO由50. 85%降至1.77%，降低 49. 08個(gè)百分點(diǎn)；S由0. 393%降至0. 034%，降低0. 359個(gè)百分點(diǎn)，脫硫率達(dá)91. 35%。表1豎爐主要熱工參數(shù)的變化情況 表2菱鐵礦原礦與焙燒礦主要化學(xué)成分(重量百分比％ )
權(quán)利要求
一種菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，菱鐵礦由豎爐的熟球倉(cāng)加入，經(jīng)熟球皮帶到達(dá)豎爐，氧化焙燒后由豎爐排出。
2.如權(quán)利要求1所述的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，所述氧化焙燒工藝為 燃料是焦?fàn)t或混合煤氣，爐內(nèi)氣氛為強(qiáng)氧化性氣氛，焙燒溫度1050°C _1138°C，焙燒時(shí)間 25-50分鐘。
3.如權(quán)利要求2所述的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，所述焙燒溫度 10500C -1090°C，焙燒時(shí)間 30-40 分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，所述菱鐵礦的粒度為 10-40mm。
5.如權(quán)利要求1所述的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，所述豎爐為球團(tuán)豎爐。
6.如權(quán)利要求1所述的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，由豎爐排出的菱鐵礦，經(jīng) 鏈板機(jī)、帶冷機(jī)、成品皮帶到達(dá)成品倉(cāng)或成品堆場(chǎng)。
7.如權(quán)利要求1所述的的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，所述氧化焙燒后的菱 鐵礦進(jìn)行篩分，顆粒> 8mm的供高爐、轉(zhuǎn)爐使用，顆粒< 8mm的供燒結(jié)使用。
8.如權(quán)利要求2所述的的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，所述煤氣壓力為 16. 4-19. 5Kpa，流量 9097-1131 lm3/h。
9.如權(quán)利要求2所述的的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，焙燒時(shí)所用的助燃風(fēng) 壓力 12. 3-14. 5Kpa，流量 14134-14992m3/h。
10.如權(quán)利要求1所述的的菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，豎爐冷卻風(fēng)流量 28I27-3M57Hi3Au壓力 l3_26Kpa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種菱鐵礦的開發(fā)利用方法，其特征在于，菱鐵礦由豎爐的熟球倉(cāng)加入，經(jīng)熟球皮帶到達(dá)豎爐，氧化焙燒后由豎爐排出。所述氧化焙燒工藝為燃料是焦?fàn)t或混合煤氣，爐內(nèi)氣氛為強(qiáng)氧化性氣氛，焙燒溫度1050℃-1138℃，焙燒時(shí)間25-50分鐘。經(jīng)本發(fā)明處理的焙燒礦的TFe含量有明顯的增加，由41.99％提高到61.90％，增加19.91個(gè)百分點(diǎn)；FeO、S含量明顯下降，F(xiàn)eO由50.85％降至1.77％，降低49.08個(gè)百分點(diǎn)；S由0.393％降至0.034％，降低0.359個(gè)百分點(diǎn)，脫硫率達(dá)91.35％。
文檔編號(hào)C22B1/02GK101914675SQ20101027243
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者葉軍, 夏征宇, 張士雷, 張曉萍, 朱賀民, 楊勝義, 黃發(fā)元 申請(qǐng)人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司