[发明专利]一种含碳酸盐铁矿石还原提铁方法

说明书

 

技术领域

 本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种含碳酸盐铁矿石还原提铁方法。

背景技术

含碳酸盐铁矿是我国一种重要的铁矿资源，目前已探明储量达18.34亿吨。但由于含碳酸盐铁矿石铁品位较低（含铁30%～35%），且经常与钙、镁、锰等元素呈类质同象共生，导致该矿石分选与冶炼技术均比较困难，所以该矿石开发利用率较低，目前已利用的含碳酸盐铁矿石不足总储量的10%。

近几年关于含碳酸盐铁矿处理技术主要有焙烧-磁选技术、强磁选技术、浮选技术和预还原技术。但是由于含碳酸盐铁矿中菱铁矿物嵌布粒度非常细，并且镁、锰多为铁的类质同象元素，因此采用传统选矿方法（焙烧-磁选技术、强磁选技术、浮选技术）处理该矿石，难以有效地降低铁精矿中的杂质含量，使矿石中铁得以有效富集，铁的回收率较低。采用预还原技术处理该矿石可以获得铁品位大于80.00%的海绵铁，但是产品中杂质含量较高，无法满足炼钢用直接还原铁的标准。因此，如何更好地利用含碳酸盐铁矿石还原提铁得到铁粉，是目前亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中含碳酸盐铁矿石提铁困难的问题，本发明提供了一种含碳酸盐铁矿石深度还原提铁的方法，包括以下步骤：

（1）将粒度小于3mm的含碳酸盐铁矿石和粒度小于3mm的还原剂煤粉按配碳系数为1.0~3.5加入到钢坩埚中，单向加热炉炉腔内温度达到1150~1300℃时，快速将坩埚放入炉腔内，加热时间为20～80min，然后迅速将还原物料取出，水淬冷却至室温；

（2）将水淬后的深度还原物料采用鼓形湿式弱磁选机预选抛除尾矿，磁场强度为1300Oe，预选后的物料进行一段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占40%～50%，经0.1~0.3mm的筛子筛分，筛上为金属铁颗粒；

（3）筛下细粒级产品再经鼓形湿式弱磁选机抛除尾矿，磁场强度为1100～1250Oe，弱磁选后的产品经二段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占75%～90%，磨矿产品再经过磁场强度为1000～1200Oe的弱磁选抛除尾矿，得到铁粉；

（4）将步骤（2）的金属铁颗粒和步骤（3）的铁粉合并，得到最终产品。

其中，所述的磨矿采用的是筒形球磨机。

本发明的有益效果在于：

本方法得到的产品主要成分为金属铁，金属化率达90%以上，铁品位及回收率较高，铁品位90%以上，回收率90%以上，钙、镁的含量相对较低，硅和铝含量符合直接还原铁产品的要求。从产品的化学成分判断可作为炼钢原料。与现有的含碳酸盐铁矿石处理技术相比，本方法有效地提高了铁的回收率，降低了产品中杂质的含量，为含碳酸盐铁矿的高效开发与利用提供了新的途径。

附图说明

图1 为本发明的深度还原-预先抛尾-粗细分选-再磨再选工艺流程图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

本发明实施例中采用单向加热炉炉膛尺寸为1000mm×200mm×150mm，高温钢坩埚型号为200mm×100mm×50mm。采用Φ180mm×200mm筒形球磨机磨矿，采用Φ4000mm×300mm鼓形湿式弱磁选机进行多段磁选选别。

实施例1

本实施例中含碳酸盐铁矿石的铁品位TFe为32.78wt%，FeO含量为18.50wt%，煤粉固定碳和挥发分分别为67.83 wt%、18.45wt%。铁化学物相分析结果如表1所示。

表1 铁化学物相分析结果（wt%）

（1）将粒度小于2mm的含碳酸盐铁矿石和粒度小于2mm的还原剂煤粉按配碳系数2.0加入到钢坩埚中，单向加热炉炉腔内温度达到1275℃时，快速将坩埚放入炉腔内，加热时间为60min，料层厚度30mm，然后迅速将还原物料取出，水淬冷却至室温，制备出金属化率达89.50%的深度还原物料；

（2）将水淬后的深度还原物料采用Φ4000mm×300mm鼓形湿式弱磁选机（磁场强度为1300Oe）预选抛除产率26.57%的尾矿，该尾矿铁品位仅为1.30%，得到的磁精矿中铁品位53.05%，回收率高达98.80%。对得到的磁精矿进行一段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占45%，经0.30mm的筛子筛分，筛上为金属铁颗粒；

（3）筛下细粒级产品再经Φ4000mm×300mm鼓形湿式弱磁选机抛除尾矿，磁场强度为1250Oe，弱磁选后的产品进行二段磨矿，磨至物料细度-0.074mm占75%，磨矿产品再经过磁场强度为1200Oe的弱磁选，抛除尾矿，得到铁粉；