[发明专利]一种锰矿粉烧结工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域中的锰矿粉造块工艺，特别是一种锰矿粉烧结工艺。 

背景技术

锰的用途非常广泛，是一种重要的工业原料，在现代社会中，锰及其化合物在冶金、化工、轻工、医药、机械、国防、通信、农业等行业应用越来越广泛。在钢铁工业中，锰的用量仅次于铁，90%的锰消耗于钢铁工业，由于锰与氧和硫的亲和力都比较大，故锰是炼钢过程中的脱氧剂、脱硫剂；锰能强化铁素体和细化珠光体，故能提高钢的强度和淬透性，因而也是很好的合金化元素之一。在有色冶金方面，锰可作为湿法冶炼中的氧化剂和有色冶金中的合金元素。化学工业上主要用锰矿石制取二氧化锰、硫酸锰、高锰酸钾，其次用于制取碳酸锰、硝酸锰和氯化锰等。

我国锰矿资源贫乏，锰矿石品位偏低，锰平均品位约为22%。随着多年的开采, 我国锰矿富矿资源锐减，可用锰矿资源只占保有资源总量的43%，根本不能满足国内生产锰系合金的所需，国内锰矿资源一直处于紧张状态, 尤其是近年来钢铁产业的飞速发展，国内生产的锰矿已远不能满足要求，每年需大量进口。据了解，我国锰矿总储量只有7.11亿t，约占世界储量的5%，而其中富锰矿只占全部资源储量的6%～8%。综合看来，我国虽拥有一定量的锰矿资源，但锰矿品位低，且具有杂质含量高、矿石结构复杂、嵌布粒度细等特点，很难进行选矿处理，因此，如何高效地利用细粒级的锰选精矿，加强锰选精矿的造块是降低我国锰系铁合金生产成本、提高锰系铁合金市场竞争力的有效措施之一。 

锰矿粉造块方法主要包括压团、烧结和球团三种工艺。目前，世界上锰矿造块多采用烧结法。在这几种主要的方法中，压团法工艺简单、生产成本低及环境好，但产品属于生料，其高温性能不如球团法和烧结法；球团法由于工艺复杂，采用的生产厂家不多；锰烧结矿具有一些其它预处理法不具有的优点：如烧结矿强度高、粒度均匀，使后续的高炉透气性改善。但是，锰矿粉常规烧结仍然存在固体燃料消耗高，烧结矿强度差、产量低的问题，尤其是细粒锰矿粉成球性差，烧结产量更低，而且在烧结过程中废气温度太高，严重影响设备寿命。因此，开发新的锰矿粉烧结新工艺具有重要意义。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种固体燃料消耗低、烧结矿强度高、成品烧结矿超量高的适合于粒度较细的锰矿粉和锰选精矿的锰矿粉烧结工艺。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种锰矿粉烧结工艺，包括以下步骤：

（1）制备球团：将锰矿粉、粘结剂、燃料、熔剂和返矿加水混合成混合矿，其中粘结剂占混合矿质量分数为0.6%～3.0%，燃料占混合矿的质量分数为3.0%～6.0%，所述熔剂占混合矿的质量分数为3.0%～15.0%，返矿的质量分数为10%～30%，水的添加量为5.0%～15.0%，将混合矿制成小球团；

（2）烧结：将步骤（1）中生成的小球团表面裹覆一层燃料，经过干燥、预热后点火烧结制成热烧结矿，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分得到成品烧结矿和返矿。

上述工艺中，优选的，所述步骤（1）中锰矿粉的粒度控制为小于0.074mm的大于60%。

上述工艺中，优选的，所述步骤（1）中的粘结剂由锰盐和有机物混合组成，所述锰盐为锰酸盐、高锰酸盐中至少一种，所述有机物为腐植酸钠、聚丙烯酰胺和淀粉的混合物。锰盐和有机物混合组成的粘结剂，在小球烧结生产中能够保证锰烧结矿的品位，同时满足球团对生球强度、干球强度和爆裂性能的要求，达到了小球烧结对球团的要求，能有效提高小球烧结矿锰的品位，并降低了硅的含量。

上述工艺中，优选的，所述粘结剂中各组分所占的质量分数为：锰盐10%～50%，腐植酸钠为5%～40%，聚丙烯酰胺为10%～40%，淀粉为5%～20%。

上述工艺中，优选的，所述步骤（1）和步骤（2）中燃料的粒度小于3mm，所述燃料为焦粉、无烟煤中的一种或两种混合。

上述工艺中，优选的，所述步骤（2）中燃料占混合矿的质量分数为1.0%～3.0%。

上述工艺中，优选的，步骤（1）中所述熔剂为生石灰、石灰石、消石灰、白云石中至少一种，粒度小于3mm。

上述工艺中，优选的，将混合矿制成小球团的过程中，造球时间为10 min～16min，生球落下强度大于4.0次/0.5m，抗压强度大于10.0N /个，爆裂温度高于300℃。

上述工艺中，优选的，所述步骤（1）中，制成的小球团直径为2 mm～16mm。