[发明专利]粉状低品位氧化铁矿石的选矿工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金、材料领域，具体涉及一种粉状低品位氧化铁矿石的选矿方法。

背景技术

我国是一个铁矿资源严重不足的国家，铁矿用量对外依存度高达54％。我国铁矿石查明资源总储量607亿吨，平均含铁30-35％，属贫铁矿石，其中目前由于复杂难选而暂难利用的铁矿资源储量124亿吨，占总储量的21％。这部分矿石中有相当大一部分的采矿条件好，初期均可露天采矿，只是因为选矿困难而不能被开发利用，属于该类矿石的有菱铁矿、褐铁矿、微细粒赤铁矿，鲕状赤褐铁矿等。不仅含铁低，粒度嵌布细，还伴生大量物理、化学性质与其相近的含铁硅酸盐等脉石矿物，造成分选难度很大。为了合理开发利用这些矿产，往往采用复杂的选矿工艺，多段分选。但因为原矿品质差，不仅很难得到高质量的铁精矿，而且还产生占原矿25％～45％的难选中矿。这些中矿含铁30％(wt％)左右，虽多次精选也不能达到产品质量要求，这些难选中矿的处理是目前我国铁矿选矿的一个重大难题，弃之可惜，收之不能。若将其选入铁精矿，则大幅度降低铁精矿品位，影响炼铁成本；若将其丢入尾矿中，则铁的损失太高，造成资源浪费。由于选矿技术没有取得突破性进展，目前这些难选中矿只好丢弃在尾矿库，从而导致选矿总回收率很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉状低品位氧化铁矿石的选矿方法，该选矿方法简单、效率高，能获得高品质的铁精矿。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：粉状低品位氧化铁矿石的选矿方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)脱水干燥：将粒度≤2.0mm、水分含量≤10％(质量)的粉状低品位氧化铁矿石在翻动状态下，在473～573K温度进行脱水干燥4～6分钟；

2)预热、焙烧：脱水干燥后的物料在翻动状态下，在大于脱水干燥温度并小于焙烧温度下预热10～15分钟；预热后的物料在翻动状态下，在焙烧温度为773～1023K下焙烧5～10分钟；预热、焙烧均在CO还原气氛下进行，CO的体积百分含量为0.5～5％；

3)冷却：焙烧后的物料在翻动状态下进行冷却；脱水干燥、预热、焙烧、冷却均在同一反应炉(或称设备)内完成；

4)冷却后的物料在密封条件下排入水池淬冷；

5)淬冷后的物料进行粉磨；

6)粉磨后的物料进入磁场强度在800～2000Oe(奥斯特)的弱磁选设备中进行磁选分离，得到铁精矿产品。

所述的低品位氧化铁矿石是指氧化铁矿石中Fe的质量含量为25％～45％。

所述的反应炉为多层动态磁化还原炉。

所述的低品位氧化铁矿石为原矿矿石或强磁选精矿(尤其是已在选矿过程中磨细的难选粉状低品位红铁矿)。

多层动态磁化还原炉有如下优点：①质量、热量传递面积大。在多层动态下相同质量原料粉与气体接触面积比堆积状态下增加30～40倍。传递界面大幅增加是气固两相热交换、质传递和颗粒化学反应速率提高的根本原因所在。②综合传递系数大。多层动态磁化还原炉是由温度不断递增的多层还原炉单元自上而下串联成的逆流式换热和反应器，粉体进入每一个单元时首先被多向运动的扒臂(上设有齿)分散，进而被气流靠表皮作用加速，在加速的气固之间的相对运动速度往往比回转窑内大4～6倍，湍流度较高，故热边界层、质边界均比较薄。加之气固之间温差较大和某物质的浓度差较大，综合传递系数较大，一般而言，要大10～20倍。③传递动力大。在多层动态磁化还原炉的每一个层炉腔内，固体颗粒与气流混合的后有着很大的温度差：100～200K，形成了巨大的热量传递动力。④细粒级(-2.0mm)低品位氧化铁矿粉的脱水、干燥、预热、焙烧过程在一台设备内完成，可以充分利用余热，设备占地面积小，能量消耗低，操作简单。

本发明与传统磁化焙烧技术(如竖炉、回转窑法)相比，具有如下的有益效果：

1.工艺流程简单，单位时间的焙烧处理量大大提高。经过试验表明，本方法在工业上得到应用后，将会使生产流程简单，设备投资少，显著降低能源消耗(处理每吨矿粉的工序能耗低于40公斤标煤)，生产成本大幅度降低，实现铁矿物与脉石矿物的高效分离和低成本地回收利用难选红铁矿资源。