[发明专利]一种强化低品位超细赤铁矿直接还原的多功能复合添加剂

说明书

技术领域：

本发明公开了一种强化低品位超细赤铁矿直接还原的多功能复合添加剂。属于钢铁冶金技术领域。

背景技术

近年来我国钢铁工业快速发展导致资源紧张，极大地促进了低品位铁矿资源的开发。对低品位铁矿资源的开发，可以采用各种选矿方法如，重选、磁选、浮选及各种选矿工艺的联合；也可采用磁化焙烧-磁选-反浮选或直接还原-磁选等选冶联合工艺。但是，对低品位超细赤铁矿，由于铁品位低、铁氧化物晶粒微细及被硅酸盐矿物包裹的特点，通过细磨预先提高球团铁品位，球团在直接还原过程中，存在生球强度差、球团热稳定性低、还原速率慢、新生成的金属铁粒度细及金属铁晶粒难以长大等技术难题，既使最有效的直接还原-磁选也不能生产出高品位的产品。因此，开发新型高效复合添加剂，强化对低品位超细赤铁矿的直接还原，生产出高品位的、能直接用于电炉炼钢的原料，对缩短钢铁生产流程、以煤代焦及节能减排等具有十分重要的现实意义。

国内外对强化高品位铁精矿球团直接还原的添加剂进行了大量研究，开发出系列添加剂。但对低品位铁矿的直接还原用添加剂，未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组分配比合理、可有效提高低品位铁矿球团矿强度及球团矿还原性、促进铁晶粒长大、可利用反浮选-直接还原-磁选工艺，一步生产出用于炼钢的直接还原铁粉的强化低品位超细赤铁矿直接还原的多功能复合添加剂。

本发明---一种强化低品位超细赤铁矿直接还原的多功能复合添加剂，由以下组分按质量百分比组成：

平均粒度为-200目占70％的铁氧化物：45-55％，

比表面积达2000cm²/g以上的碳酸钙：35-45％，

平均粒度为-100目占80％的腐植酸钠：8-10％。

本发明中，所述铁氧化物选自四氧化三铁、三氧化二铁中的至少一种。

制备本发明一种强化低品位超细赤铁矿直接还原的多功能复合添加剂的具体工艺过程为：将碳酸钙烘干细磨到比表面积达2000cm²/g以上，与烘干的铁氧化物(-200目70％左右)、腐植酸钠粉(-100目占80％)按质量配比混匀、包装，即制备出本发明的复合添加剂。

本发明由于采用上述组分配比，利用粗粒铁氧化物粒度粗、易还原及铁晶粒易长大、诱导其它微细金属铁晶粒长大，克服了现有技术球团矿还原速率慢、新生成的金属铁粒度细及金属铁晶粒难以长大的技术难题；利用碳酸钙烘干后，变成氧化钙，一方面催化铁氧化物的还原，另一方面与硅酸盐矿物反应，降低难还原有铁橄榄石的形成，进一步提高球团矿还原性、促进铁晶粒长大；利用有机粘结剂腐植酸钠的粘结能力强，有效提高生球强度和热稳定性；使本发明之多功能复合添加剂具有提高球团强度、改善球团矿冶金性能及促进金属铁晶粒生长的三重功效。使低品位超细赤铁矿在添加适量的本发明一种强化低品位超细赤铁矿直接还原的多功能复合添加剂后，有效提高磁选产品的质量，利用反浮选-直接还原-磁选工艺，可以一步生产出用于炼钢的直接还原铁粉，有效缩短钢铁生产流程、节约能源，降低消耗；如不加任何添加剂，采用反浮选-直接还原-磁选工艺处理原矿铁品位为24-40％的低品位超细赤铁矿时，获得的铁精矿品位为68-72％，铁回收率64-72％；按原矿铁质量的6-9％添加本发明多功能复合添加剂，可获得铁精矿品位为88-90％，铁回收率75-80％的良好指标，铁精矿品位提高18-20个百分点，铁回收率提高8-20个百分点。

综上所述，本发明组分配比合理、可有效提高低品位铁矿球团矿强度及球团矿还原性、促进铁晶粒长大、可利用反浮选-直接还原-磁选工艺，一步生产出用于炼钢的直接还原铁粉，有效缩短钢铁生产流程、节约能源，降低消耗，而且，本发明多功能复合添加剂组分来源广泛、成本低，可实现工业化大规模生产，特别适应于低品位超细赤铁矿应用。

具体实施方式

对比例1

对原矿铁品位为24.8％、嵌布粒度为5-10微米的低品位超细赤铁矿，不加任何添加剂，采用反浮选-直接还原-磁选工艺处理，获得的铁精矿品位为68.65％，铁回收率64.3％；

实施例1

对原矿铁品位为24.8％、嵌布粒度为5-10微米的低品位超细赤铁矿，按原矿铁质量的8％添加组分为四氧化三铁：45％，碳酸钙：45％，腐植酸钠：10％的本发明多功能复合添加剂，采用反浮选-直接还原-磁选工艺处理原矿铁品位为24.8％的低品位超细赤铁矿时，获得的铁精矿品位为88.34％，铁回收率70％。

实施例2