[发明专利]铁矿石还原剂、铁矿石混合物以及还原铁矿石的方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种铁矿石还原剂，包括8-35重量份的无定形碳和4-35重量份的氧化钙。本申请还涉及包含该铁矿石还原剂的铁矿石混合物以及使用该铁矿石还原剂还原铁矿石的方法。

背景技术

一般而言，按照含铁矿物的种类，将铁矿石分为磁铁矿石、赤铁矿石、假象或半假象赤铁矿石、钒钛磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石以及由其中两种或两种以上含铁矿物组成的混合矿石。也可以按照杂质，将铁矿石分为高硫铁矿石、低硫铁矿石、高磷铁矿石、低磷铁矿石等。

一般而言，人们希望使用铁含量高并且杂质含量小的铁矿石炼铁。但是，对于铁矿石中含有的有利杂质，例如钛，人们则希望其含量较高。例如，红镍矿是镍矿床的一类，是含镍岩体风化产物，分布于地表，矿石为土红色泥土状，其中的镍是氧化镍，粒度极细吸附于黄土上，用传统选矿方法不能将其富集，要利用就要全岩矿处理。因而，其含镍的多少是开发利用首要条件。印尼和菲律宾的红土镍矿资源十分丰富，近些年来，我国不少单位进口该矿进行小高炉冶炼法取其镍铁，用于冶炼不锈钢的补充原料。但所要的红土镍矿都选其品位镍含量≥1.7％，而低于此值的很少有人过问。

同样而言，对于钛铁矿，一般使用TiO2含量为47-52％的矿石。而对于TiO2含量为8～15％的钛磁铁矿，若将其做为铁矿利用，TiO2含量过高，炼铁企业无法接受。生产人造金红石、白钛粉，还原钛铁矿，高钛渣都不适用，因此，这类资源难于利用。印尼岛国盛产这种低钛含量钛磁铁矿，因没有合适的选冶方法，以至该资源一直没有得到开发利用。

此外，有些铁矿不适于炼铁，例如镜铁矿为一种赤铁矿，其为鳞片状结构，极不利于烧结、球团、造块，所以，全世界高炉炼铁系统一向不能利用镜铁矿单独用于高炉炼铁。

当前我国钢产量已超过5亿吨，然而所需铁矿石52％以上靠进口支撑，铁矿价格不断上涨，铁矿资源短缺，急需扩大铁矿资源渠道，以补充我国铁矿市场所需。因此，如果能够有效利用上述尚无法利用的铁矿石，将会产生巨大的经济和社会效益。

发明内容

本申请针对这些现有技术中无法有效利用的铁矿石，开发出有效的还原剂，并利用非高炉冶炼方法得到铁以及相应的钛或镍。

本申请涉及一种铁矿石还原剂，其包括8-35重量份的无定形碳和4-35重量份的氧化钙。

本申请还涉及包含该铁矿石还原剂的铁矿石混合物，并涉及还原铁矿石的方法。

具体而言，本申请涉及如下技术方案：

技术方案1.一种铁矿石还原剂，其包括8-35重量份的无定形碳和4-35重量份的氧化钙。

2.技术方案1的铁矿石还原剂，其中无定形碳为8-29重量份并且氧化钙为14-29重量份；优选无定形碳为10-15重量份，并且氧化钙为15-22重量份。

3.技术方案1的铁矿石还原剂，其中无定形碳为8-29重量份并且氧化钙为4-29重量份；优选无定形碳为8-15重量份，并且氧化钙为4-9重量份。

4.技术方案1的铁矿石还原剂，其中无定形碳为13-34重量份并且氧化钙为9-31重量份；优选无定形碳为13-17重量份，并且氧化钙为9-13重量份。

5.技术方案1-4任一项的铁矿石还原剂，其中无定形碳以无烟煤的形式提供，所述无烟煤的固定碳含量≥70重量％，优选无烟煤的固定碳含量≥75重量％，基于无烟煤的重量。

6.技术方案1-5任一项的铁矿石还原剂，其中氧化钙以石灰的形式提供，所述石灰的氧化钙含量≥75重量％，优选石灰的氧化钙含量≥80重量％，基于石灰的重量。

7.技术方案1-6任一项铁矿石还原剂，其中无定形碳的粒度为48目或更细，优选200目或更细；氧化钙的粒度为150目或更细，优选200目或更细。

8.技术方案1-7任一项的铁矿石还原剂，其中所述铁矿石选自镍红铁矿，镜铁矿或钛磁铁矿。

9.技术方案8的铁矿石还原剂，其中所述镍红铁矿的含镍量小于1.7重量％，和全铁含量为≥35重量％，基于镍红铁矿的重量；其中所述镜铁矿的全铁含量为≥35重量％，基于镜铁矿的重量；其中所述钛磁铁矿的二氧化钛含量为8-15重量％，和全铁含量为≥35重量％，基于钛磁铁矿的重量。

10.技术方案1-9任一项的铁矿石还原剂，其中所述铁矿石还原剂由无烟煤和石灰组成。

11.一种铁矿石混合物，包括100重量份的铁矿石，8-35重量份的无定形碳和4-35重量份的氧化钙。