專利名稱:利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，特別是利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)高品位、易加工的鐵礦資源不斷減少，迫使各大鋼鐵企業(yè)大量進(jìn)口鐵礦石。因此，合理開(kāi)發(fā)利用國(guó)內(nèi)各種貧鐵礦資源，研究新的貧鐵礦加工處理技術(shù)以生產(chǎn)適合市場(chǎng)要求的鐵精礦、粉礦再次成為我國(guó)鋼鐵礦山工業(yè)的熱點(diǎn)，也是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。菱鐵礦是以FeCO3為主要成分的低品位鐵礦，是僅次于褐鐵礦、赤鐵礦和黃鐵礦的鐵礦資源，我國(guó)菱鐵礦儲(chǔ)量居世界前列，已探明儲(chǔ)量約為18億噸，西部地區(qū)四川省涼山州僅會(huì)理縣鳳營(yíng)鄉(xiāng)就探明菱鐵礦儲(chǔ)量1800萬(wàn)噸以上，含鐵量27～30％，有害雜質(zhì)含量低，如能合理開(kāi)發(fā)利用，不但可緩解攀鋼及攀枝花市各球團(tuán)礦生產(chǎn)廠對(duì)普通鐵精礦的需求壓力，還可帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、解決就業(yè)，培養(yǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
由于菱鐵礦的理論品位僅48.2％，原礦品位22～35％且經(jīng)常與鈣、鎂、錳等類質(zhì)同象共生，因此采用物理選礦方法難以使鐵精礦品位達(dá)到45％以上。國(guó)內(nèi)外對(duì)菱鐵礦加工利用的研究報(bào)道較少，在國(guó)內(nèi)，馬鞍山礦山研究院對(duì)太鋼峨口鐵礦尾礦中碳酸鐵礦物的回收利用進(jìn)行過(guò)研究；長(zhǎng)沙礦冶研究院對(duì)陜西大西溝菱鐵礦采用煤基回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒的方式進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，取得了一定的試驗(yàn)結(jié)果。在國(guó)外，學(xué)者們也對(duì)菱鐵礦作了一些研究，研究了配碳量、石灰用量，粒度大小及等對(duì)產(chǎn)品性能的影響；考察了含菱鐵礦、磁鐵及赤鐵礦的鐵礦石的FT-IR圖譜，發(fā)現(xiàn)菱鐵礦對(duì)礦石的燒結(jié)性能影響很大，400℃開(kāi)始分解；還研究了菱鐵礦的性質(zhì)、組成、礦物特性、粒徑分布等對(duì)燒結(jié)等的影響；對(duì)含F(xiàn)eCO337％的菱鐵礦的燒結(jié)研究表明，溫度高于380℃時(shí)出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，生成Fe2O3。現(xiàn)在整個(gè)工藝研究由于各地原礦成分差別較大，因而各地的工藝路線與工藝條件也相差較大，無(wú)法直接引用。采用焙燒-磁選流程對(duì)原礦進(jìn)行富集有著廣闊的前景，但大都因技術(shù)和生產(chǎn)成本的限制而停留于實(shí)驗(yàn)室或半工業(yè)性試驗(yàn)階段，鮮見(jiàn)有完全利用菱鐵礦進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的報(bào)道。因此，加強(qiáng)對(duì)菱鐵礦磁化焙燒工藝的研究，提高磁化焙燒產(chǎn)物品位和焙燒產(chǎn)物的選礦質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，最終達(dá)到規(guī)模開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，是開(kāi)發(fā)利用菱鐵礦的必然趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種在較高的鐵回收率的前提下經(jīng)濟(jì)可靠地利用菱鐵礦生產(chǎn)出適合市場(chǎng)需求的鐵精礦粉的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，它包括以下步驟(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度10～40mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在520～600℃范圍內(nèi)進(jìn)行磁化焙燒，開(kāi)始進(jìn)料到出料，焙燒時(shí)間約50～60min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過(guò)控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對(duì)伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進(jìn)行還原；(3)冷卻爐料出爐時(shí)溫度仍有400～500℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進(jìn)行磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
通過(guò)上面的敘述可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)完全利用菱鐵礦進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，提高了磁化焙燒產(chǎn)物品位和焙燒產(chǎn)物的選礦質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，達(dá)到工業(yè)上的規(guī)模開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達(dá)到74.6％。
具體實(shí)施方式下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述實(shí)施例1四川攀枝花鳳營(yíng)鄉(xiāng)菱鐵礦以FeCO3為主要含鐵成分，其貧礦TFe＝27～30％、SiO2＝20～25％，由于鐵低硅高，無(wú)法被燒結(jié)與高爐直接使用。該礦山表面褐鐵礦經(jīng)20多年的開(kāi)發(fā)已告枯萎，其下層為儲(chǔ)量1815.59萬(wàn)噸(其中1783.71萬(wàn)噸為貧礦)的菱鐵礦。為充分利用本地貧鐵礦與劣質(zhì)煤資源，生產(chǎn)鐵精礦粉，其工藝步驟如下(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度30mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒菱鐵礦為FeCO3，一般的選礦方法難以選別。可先進(jìn)行焙燒去除CO2并提高品位。我們將菱鐵礦進(jìn)行有針對(duì)性的改性，即將FeCO3通過(guò)中性磁化焙燒生成Fe3O4，使產(chǎn)品成為具有強(qiáng)磁性的磁鐵礦，為下步磁選作好準(zhǔn)備。以煤氣作燃料，在550℃進(jìn)行磁化焙燒，開(kāi)始進(jìn)料到出料，焙燒時(shí)間60min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過(guò)控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對(duì)伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進(jìn)行還原；菱鐵礦的分解主要按下式反應(yīng)不通入空氣 3FeCO3→Fe3O4+2CO2↑+CO↑ (1)通入少量空氣 2FeCO3+1/2O2→ Fe2O3+2CO2↑ (2)
3Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2↑ (3)通過(guò)控制焙燒氣氛，可使菱鐵礦的分解主要按(1)式進(jìn)行。其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對(duì)伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進(jìn)行還原。
(3)冷卻爐料出爐時(shí)溫度仍有450℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；既能防止已生成的Fe3O4在冷卻過(guò)程中被重新氧化成Fe2O3，還使焙燒礦有利于球磨-磁選。其核心內(nèi)容是隔離空氣急冷。
(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進(jìn)行作磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。人工磁鐵礦較天然磁鐵礦剩磁大、矯頑力大，而比磁化系數(shù)小，因此在選礦過(guò)程中磁團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致精礦質(zhì)量與回收率都低于天然磁鐵礦。因此，必須在兩段磁選中加入脫磁工藝。
試驗(yàn)結(jié)果在φ0.9×12米試驗(yàn)回轉(zhuǎn)窯上與攀鋼礦業(yè)公司設(shè)計(jì)研究所選礦室進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，簡(jiǎn)述如下。
原料粒度30mm，最高焙燒溫度550℃，焙燒時(shí)間約60min(開(kāi)始進(jìn)料到出料)，出料后立即水淬(無(wú)緩冷)。焙燒礦經(jīng)球磨后作磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特。
選礦試驗(yàn)結(jié)果
以上試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)磁化焙燒-球磨-磁選-脫磁-磁選工藝處理菱鐵礦，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達(dá)到74.6％。
實(shí)施例2四川攀枝花鳳營(yíng)鄉(xiāng)菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉，其工藝步驟如下(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度40mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在520℃進(jìn)行磁化焙燒，開(kāi)始進(jìn)料到出料，焙燒時(shí)間約50min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過(guò)控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對(duì)伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進(jìn)行還原；(3)冷卻爐料出爐時(shí)溫度仍有400℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進(jìn)行作磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
試驗(yàn)結(jié)果在φ0.9×12米試驗(yàn)回轉(zhuǎn)窯上與攀鋼礦業(yè)公司設(shè)計(jì)研究所選礦室進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，簡(jiǎn)述如下。
原料粒度40mm，最高焙燒溫度520℃，焙燒時(shí)間約50min(開(kāi)始進(jìn)料到出料)，出料后立即水淬(無(wú)緩冷)。焙燒礦經(jīng)球磨后作磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特。
選礦試驗(yàn)結(jié)果
以上試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)磁化焙燒-球磨-磁選-脫磁-磁選工藝處理菱鐵礦，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達(dá)到74.6％。
實(shí)施例3四川攀枝花鳳營(yíng)鄉(xiāng)菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉，其工藝步驟如下(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度10mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在600℃范圍內(nèi)進(jìn)行磁化焙燒，開(kāi)始進(jìn)料到出料，焙燒時(shí)間約55min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過(guò)控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對(duì)伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進(jìn)行還原；(3)冷卻爐料出爐時(shí)溫度仍有500℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進(jìn)行作磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
試驗(yàn)結(jié)果在φ0.9×12米試驗(yàn)回轉(zhuǎn)窯上與攀鋼礦業(yè)公司設(shè)計(jì)研究所選礦室進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，簡(jiǎn)述如下。
原料粒度10mm，最高焙燒溫度600℃，焙燒時(shí)間約55min(開(kāi)始進(jìn)料到出料)，出料后立即水淬(無(wú)緩冷)。焙燒礦經(jīng)球磨后作磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特。
選礦試驗(yàn)結(jié)果
以上試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)磁化焙燒-球磨-磁選-脫磁-磁選工藝處理菱鐵礦，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達(dá)到74.6％。
權(quán)利要求
1.利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，其特征在于它包括以下步驟(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度10～40mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在520～600℃范圍內(nèi)進(jìn)行磁化焙燒，開(kāi)始進(jìn)料到出料，焙燒時(shí)間約50～60min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過(guò)控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對(duì)伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進(jìn)行還原；(3)冷卻爐料出爐時(shí)溫度仍有400～500℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進(jìn)行磁選-脫磁-磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，它包括以下步驟破碎－篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎－篩分后得粒度10～40mm的焙燒塊礦；回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，進(jìn)行磁化焙燒，使菱鐵礦中的FeCO
文檔編號(hào)B03C1/02GK1995411SQ200610022654
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月26日
發(fā)明者周云富 申請(qǐng)人:周云富導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan