[发明专利]一种生物质燃料用于强化难制粒铁矿烧结的方法

说明书

技术领域

本发明属于铁矿烧结领域，涉及一种利用生物质燃料强化钒钛磁铁矿、镜铁矿及二次含铁资源等难制粒铁矿烧结的方法。

背景技术

近年来，我国钢铁工业飞速发展，2010年钢产量已达到6.27亿吨。钢铁生产需要数量巨大的铁矿石，2010我国进口铁矿石6.2亿吨，进口依存度高达63％。我国铁矿石资源日益紧缺，且烧结性能优良的高品位赤铁矿、磁铁矿资源不断减少，而镜铁矿、钒钛磁铁矿、二次含铁资源等由于制粒性能差，为保证烧结矿产质量，在使用过程中一般受到限制。

镜铁矿是一种重要的含铁资源，在我国占铁矿石总资源储量的5.3％。我国除自产一部分镜铁矿外，每年还从巴西、加拿大等国家进口大量的镜铁矿。镜铁矿结晶致密、呈片状结构、亲水性差的特点，使其制粒性能很差，既难自身成球，也不易粘附在其他矿物颗粒上，致使其在烧结料中配比很低，如宝钢配比最高为10％，少数钢铁厂的配比一般为3％～5％。

钒钛磁铁矿是一种重要的多金属伴生含铁资源，在我国储量十分丰富，主要分布在四川攀枝花-西昌地区、河北承德地区、安徽马鞍山地区及其他地区，储量占全国铁矿石总资源储量的比例约为14.4％，开采量居全国铁矿重量的第三位。钒钛磁铁矿在澳大利亚、南非、加拿大、印度等国家也有丰富的储量。钒钛磁铁精矿粒度较粗，颗粒表面光滑，结构致密，亲水性较差，其制粒性能差，我国攀钢虽长期使用高比例的钒钛矿进行烧结，但相比普通烧结，其生产率明显偏低。

除天然矿石外，钢铁企业、制酸企业、有色冶炼行业每年还产生大量的二次含铁废弃物，也是非常重要的含铁资源，在我国还没有得到很好的利用。我国钢铁企业每年含铁粉尘的产生量在6000万t左右；硫铁矿制酸企业年产硫酸烧渣近2000余万t；氧化铝行业每年产出数百万吨赤泥等。产自钢铁行业、制酸企业、有色冶炼行业的含铁粉尘、废渣、沉泥等二次含铁资源，大多为人造矿，经过了高温过程，其颗粒表面光滑，吸水性差，配加到烧结料中会恶化烧结料层的透气性，影响烧结的技术经济指标，一般配入量不高，利用率较低。

钒钛磁铁矿、镜铁矿及二次含铁资源共同的特点是制粒性能差，导致烧结料层透气性差，使得通过料层的空气量不足，恶化了烧结料层中燃料的燃烧，造成垂直烧结速度慢，利用系数低。在有限的风量下，加快燃料燃烧是提高难制粒铁矿烧结效率的有限手段。本发明通过在混合料中添加燃烧性能优良的生物质燃料，以改善料层中燃料的燃烧状况，大幅提高烧结过程燃烧前沿的速度，达到提高难制粒铁矿的烧结速度和利用系数的目的，从而实现难制粒铁矿的高效利用，为缓解资源危机提供一条可行的途径。

发明内容

本发明的目的是利用生物质燃料燃烧速度快的特点，将其用于难制粒结铁矿烧结，通过对生物质燃料的燃烧性能进行控制，以加快难制粒铁矿烧结过程的燃烧前沿速度，提高难制粒铁矿烧结的效率，从而强化难制粒结铁矿的产质量指标。

本发明的技术方案是在烧结混合料中添加占总质量1～4％的由生物质炭化得到的生物质燃料，配料后制粒，烧结；所述的生物质燃料，其固定碳含量为65～85％、挥发份10～25％、热值24～30MJ/kg，孔隙率为40～60％、比表面积10～100m²/g；所述的烧结混合料包括铁矿石、熔剂、焦粉和烧结后的返矿料。

所述的生物质燃料平均粒径为1～4mm。

所述的难制粒铁矿包括镜铁矿、钒钛磁铁精矿、二次含铁资源的一种或几种。

二次含铁资源，包括钢铁企业的副产物除尘灰、瓦斯灰、炼钢污泥、氧化铁皮，制酸企业的副产物硫铁矿烧渣，有色金属冶炼产生的含铁废弃物中的一种或几种。

生物质选自包括玉米秸秆、水稻秸秆或高粱秸秆在内的农业废弃物，林业加工的废料，包括树木在内的木质生物，包括甘蔗渣、油料渣滓或果壳在内的加工废弃物，或是以上生物质中的一种或几种的混合物。

加入有生物质燃料后，可使得配料的水分含量上升了0.25～1.0％。

本发明具体的制备过程在于：

本发明所述的生物质燃料强化难制粒铁矿烧结的技术，是在含有难制粒铁矿的混合料中配入质量分数1～4％的生物质燃料，将铁矿石、熔剂、烧结后返矿料、生物质燃料配料后充分混匀，调整配料中的水分至适宜值，所添加的生物质燃料可使得配料的水分比未添加生物质燃料时高0.25～1.0％；并制粒3～6min，将制粒后的烧结料布到烧结机上进行点火、烧结。

本发明带来的有益效果