[发明专利]复杂锰矿粉制备球团工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用含高结晶水的锰粉矿制备球团的工艺，属于钢铁冶金领域。

背景技术

对于炼钢企业来说，锰是不可缺少的元素，因此在炼钢有“无锰不成钢”之说。锰是炼钢过程中的脱氧剂、脱硫剂；锰能强化铁素体和细化珠光体，故能提高钢的强度和淬透性，因而也是很好的合金化元素之一，当钢中锰含量大于10％时，钢在大气中抗腐蚀性大大增强，锰还能减轻氧和硫对钢的危害，从而提高钢的可煅性和可轧性。在炼钢生铁和铸造生铁冶炼时，配加少量的锰矿石，用以增加铁水中的含锰量，可以改善高炉操作的流动性能。

锰矿石主要消耗于冶金行业。目前世界锰矿资源(包括低品位锰矿)达50亿吨，而高品位锰矿(锰含量大于44％)只有6.8亿吨。锰矿资源的分布极不平衡，90％以上的锰矿储量集中在南非、俄罗斯、加蓬、澳大利亚、巴西、印度等少数国家。

我国的锰矿资源多而不富，锰平均品位约为22％，符合国际商品级的富矿石(Mn≥48％)几乎没有，而富锰矿石(氧化锰矿石Mn≥30％、碳酸锰矿石Mn≥25％)资源仅占总资源的6.71％，而且可用锰矿资源只占保有资源总量的43％。随着多年的开采，我国锰矿富矿资源锐减，尤其是近年来钢铁产业的飞速发展，国内生产的锰矿已远不能满足要求，每年需大量进口，我国锰矿对外的依赖度较高，进口锰矿几乎占到硅锰、锰铁总消耗量的65％，并且进口数量在逐年增加。

进口锰矿石性能日趋复杂，富矿、块矿不断减少，粉矿和经富选后的精矿甚至含高结晶水的锰矿石比例明显增加，直接入炉将严重影响后续冶炼过程。因此，加强锰粉矿的造块对强化冶炼具有重要意义。如何有效利用廉价粉矿，加强锰粉矿的造块，提高锰品位和冶金性能，以强化锰矿冶炼是降低我国锰系铁合金生产成本、提高锰铁合金市场竞争力的有效途径之一。锰矿粉造块方法主要包括压团、烧结和球团三种工艺。目前，世界上锰矿粉造块多采用烧结法，只有当锰精矿粉粒度很细(-0.074mm在80％以上)，又不允许造块产品中含有残碳时，则采用球团或压团方法。常规的锰矿烧结造块法因高碱度锰烧结矿中存在着硅酸盐二钙和游离的氧化钙，会因水化和晶变而使烧结矿严重地产生自发性碎裂，形成大量粉末，因而不适宜长时间贮存，只能厂内使用。与锰矿烧结矿相比，锰矿球团矿的生产率比烧结高12～15％，具有粒度均匀、化学成分均一、便于储运等优点，而且冶炼时，炉况顺行，冶炼产量高、能耗低。同时由于锰矿球团粉末量少、含磷低、不含碳，因此还可作为中、低碳锰铁的冶炼原料，作为商品出售。美国、日本和前苏联等国都曾对锰精矿球团工艺进行过研究，并取得了满意的结果，但尚无利用锰矿粉和高结晶水含量的锰矿粉直接制备球团的工艺。

高结晶水锰矿粉含水率高、粘性大，运输困难，在冶炼厂内转运时易粘料和堵塞料仓和下料斗，使用极其困难。该矿粉用于球团制备前必须细磨，细磨料脱水困难，而且在球团焙烧过程中因结晶水的分解，球团易产生爆裂，导致球团矿产量和强度很低，采用现有工艺方法不能生产合格球团矿。

发明内容

为了解决含高结晶水的锰粉矿粒度粗、比表面积低、成球性差及热稳定性差导致球团爆裂、球团矿强度低及产量小、焙烧温度高、能耗大的技术难题，本发明提供一种复杂锰矿粉制备球团工艺。

球团焙烧有竖炉焙烧、带式焙烧机焙烧和链篦机-回转窑焙烧三种，目前锰矿石球团采用较多的是带式焙烧机焙烧。球团制备工艺所用原料为细粒锰精矿，比表面积要求大于1500cm²/g，小于0.045mm粒级大于55％，结晶水含量要低于3％。因此，对含结晶水高于5％、水分高达15-20％、粒度为小于8mm的锰矿粉不能直接用于球团生产，本发明利用含高结晶水的锰粉矿，通过对其进行高压辊磨预处理，提高其比表面积，改变其热性能，制备适宜的锰矿粉生球，进而通过链篦机-回转窑球团生产工艺制取高强度、高品位的优质氧化球团矿，作为强化高炉和电炉冶炼的炉料。

复杂锰矿粉制备球团工艺，对含高结晶水锰粉矿采用圆筒干燥机干燥、四辊破碎机粗碎、高压辊磨机细磨预处理，将锰矿粉加工为水分到8-9％、粒度为小于0.045mm55-65％、比表面积1900-2600cm²/g的细磨锰精矿；在细磨锰精矿中添加膨润土和石灰石或白云石作为熔剂造球，制备生球，生球在链箅机上干燥、预热，预热球团进入回转窑进行高温氧化焙烧，焙烧后的球团经过冷却，得到成品球团矿。