[发明专利]从低品味的铁矿泥生产用于增值用途包括高炉进料的高纯度Fe2O3的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及从低品味的铁矿粉生产含有非常高纯度氧化铁以及很低氧化铝与氧化硅的精矿的方法。更具体地，本发明涉及从低品味铁矿泥生产用于增值用途(added application)包括高炉进料的高纯度Fe₂O₃的方法。

背景技术

用于铁和钢工业的原材料的品质在下游工艺中起着重要作用。在铁矿石开采以及在铁矿清洗设备中产生的粉矿不满足待用于增值用途或高炉的原材料的严格规定。

在世界上，将铁矿石进行选矿，为此使用若干技术，即利用先进技术的螺旋、浮动(floatex)密度分选器，跳汰机，多重力分选器，低和高强度磁选机，浮选，选择性分散和絮凝等。铁矿石的生产使所产生的粉矿(10-25％)含有高的氧化铝(6-8％)，这对于直接用于高炉是不合适的。假设每年铁矿石的产量为150吨，每年损失总计1500-2500万吨的铁值(iron value)。使用铁矿石超细粉矿的主要缺点在于，高水平的粘土与之伴生。因此，该超细粉矿被排除且浪费，包括引起环境危害。这些超细粉矿的颗粒尺寸不适于将其通过已知的方法例如(i)重力或(ii)磁选进行选矿。

已知的选矿方法将矿物与两种氧化物的混合物分选。但是，铁矿石超细粉矿是不同氧化物的混合物，其没有效用。其混有针铁矿、氧化硅、氧化铝硅酸盐、难熔矿物。

因而，需要一种能够从废料中生产两种有价值产品的有效选矿技术，所述两种有价值产品分别适用于增值用途的磁性颗粒和制造建筑材料、耐火材料、纳米涂料或纳米冷冻剂。在铁矿石的开采和清洗期间，产生了大量的超细粉矿。如果在选矿产品中矿泥的氧化铝含量可降低到低于2％，则直接产生以下优点：

(1)高的开采产量。

(2)自然资源的优化利用率

(3)因为储存和处置不合适产品而在产生环境有害物之处还原。

(4)在高炉和烧结设备中的较高生产率

(5)如在医药科学、涂料配制剂、从受污染的水和土壤除去有害元素的增值产品的出现(inerface)。

因为颗粒的超细性，由已知的技术进行工艺选择变得困难。因此，需要比这样的超细粉矿的重力分选或磁分选更占主导的性质。已知选择性絮凝方法适于从铁矾土分选氧化铁如赤泥。期望可将这样的方法考虑用于对这样的超细粉矿进行选矿。这种方法还可用于改善选择性分选的氧化硅的亮度。因此，对这些粉矿的选择性絮凝可以是用于从含铁矿物有效分选氧化铝和氧化硅的可行选择。

发明目的

因此，本发明的目的是提出一种从低品味铁矿泥生产用于增值用途和高炉进料的高纯度Fe₂O₃的方法，该方法消除了现有技术的缺陷。

本发明的另一目的是提出一种从低品味铁矿泥生产用于增值用途和高炉进料的高纯度Fe₂O₃的方法，该方法提供了适用于高价值产品或高炉进料的含有仅很低量氧化铝和氧化硅的第一品味产品。

本发明的又一目的是提出一种从低品味铁矿泥生产用于增值用途和高炉进料的高纯度Fe₂O₃的方法，该方法提供了适于生产建筑或耐火材料的含有高氧化铝和氧化硅的第二品味产品。

发明概述

根据本发明，可以将各种品味的不合格超细粉矿分选为两类，(i)用于增值用途包括高炉进料的精矿，通过选择性絮凝然后造粒过程，还可将该精矿分选为良好精矿和高品味精矿，后者需要两步选择性絮凝过程；和(ii)最通常含有硅线石和石英的尾矿(富含氧化铝和氧化硅)，通过选择性分散和选择性絮凝过程。在超细粉矿中的氧化铝和氧化硅的水平为2.5-14重量％。随着精矿的产率水平发生变化，在该精矿中的氧化铝和氧化硅水平可降低到0.8的水平，而尾矿中氧化铝和氧化硅的水平可为至多21重量％。精矿最适合用作通过高炉途径炼铁的进料材料，而尾矿最适合用作制造建筑材料的进料材料。尾矿材料可潜在地适用作其它用途如用于配置纳米涂料和纳米冷冻剂的进料材料。附加的优势在于，该方法是环境和经济(eco)友好的，具有零浪费。