[发明专利]一种锰矿粉烧结节能减排的方法

说明书

技术领域

本发明属于火法冶金领域，具体涉及一种锰矿粉烧结节能减排的方法。

背景技术

我国锰矿资源储量较丰富，主要分为碳酸锰矿和氧化锰矿两大类。国内锰矿石的显著特点是贫、细、杂，绝大部分为贫锰矿资源，约占锰矿总储量93.6%，其中Fe、P、Si等杂质元素含量均偏高。为有效利用现有的贫锰矿资源，近年来我国锰业大力推行“贫锰矿石进行选矿富集实现贫变富”的方针，再加上我国南方的锰矿石强度普遍偏低，在开采过程中产生的粉矿量较大，使得我国近年来锰粉矿和锰选精矿的产量大大增加。然而，细粒锰矿粉和锰选精矿均不能直接入高炉或电炉冶炼富锰渣或锰铁合金，为了保障炉料的透气性和冶炼过程的顺行，这些细粒锰矿粉或锰精矿需要预先经过造块处理。

文献表明，国内外细粒锰矿粉、锰精矿以及低品位铁锰矿粉造块主要采用烧结法。锰烧结矿是富锰渣高炉的主要含锰原料之一，国内早在上个世纪五、六十年代就开始锰矿烧结造块，但仅限于土烧。该方法能耗高，对环境污染严重，生产中燃耗高达300kg/t_烧结矿以上，返矿率达30%以上。70年代开始至今，我国锰矿烧结技术有了很大进步，烧结设备由最初的烧结盘和烧结锅发展到摆架型及平移架型带式烧结机，烧结工艺也由最初的土烧经历热矿烧结再发展到现在的冷矿烧结。通过采用铺底料、强化制粒等技术，固体燃耗有所降低，但仍然有120~150kg/t_烧结矿。相比而言，锰矿粉烧结的固体燃耗显著高于普通铁矿烧结所需的固体燃耗（42~45kg/t_烧结矿）。

目前，锰矿烧结普遍采用的固体燃料是焦粉。随着钢铁工业的快速发展，国内冶金焦的供应日趋紧张，价格也在逐年攀升（2011年达1800~2000元/t），这也使得锰矿烧结生产成本不断提高。如何降低锰矿烧结固体焦粉消耗以及生产成本已成为锰矿烧结行业追求的主要目标之一。众所周知，固态燃料（焦粉、无烟煤等）的完全燃烧或不完全燃烧的产物是烧结过程中产生CO_x、SO_x以及NO_x等的主要来源。锰矿生产过程中由于焦粉配加量高，燃烧时排放出大量的NO_x、SO_x等有害气体。而实际锰矿烧结生产过程中排放的尾气均未采用有效的脱硫、脱硝技术，普遍采用直接排放到大气中的方法。进入新世纪以来，国家对冶金工业尾气排放的要求越来越严格，也使得锰矿烧结行业面临着SO_x、NO_x等有害气体减量化排放的艰巨任务。

生物质炭是由木材及其加工产生的废料、果壳、玉米秆及其他农作物废弃物经高温裂解、炭化后获得的固体成型燃料，其来源广泛，价格便宜（1000～1200元/t），是一种清洁可再生能源。其主要含有C、H、O，而N、S含量极低，燃烧时产生的NO_x、SO_x等有害气体远低于焦粉。当大量用之于锰矿烧结生产时，可有效降低烧结过程中有害气体的排放量。

采用清洁、价廉、可再生性强的生物质炭燃料替代或部分替代焦粉应用于锰矿粉烧结，降低由于配加大量焦粉燃烧产生的NO_x、SO_x等有害气体的排放量，对于实现锰矿烧结的清洁化生产和提高企业经济效益具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种固体燃料成本低、有害气体NO_x、SO_x排放量少的锰矿粉烧结节能减排的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的锰矿粉烧结节能减排的方法，将生物质炭和焦粉按一定比例充分混匀得混合燃料，再将锰矿粉、混合燃料、返矿和熔剂进行配料、混匀和制粒，再经布料、点火、烧结和冷却，得成品烧结矿，所述的生物质炭与焦粉混合前，预先将生物质炭的粒度破碎至-5mm粒级所占质量百分数不低于80%，且-1mm粒级所占质量百分数不高于30%，再将生物质炭与占生物质炭质量百分数2.5%～4%的细粒级二氧化锰加水混匀后，再与焦粉混合得混合燃料，二氧化锰的粒度为-0.045mm粒级所占质量百分数不低于95%，所述的混合燃料中所述的生物质炭的质量百分数为0%～65%。

所述生物质炭是由木材及其加工产生的废料、果壳、玉米秆及其他农作物废弃物经高温裂解、炭化后获得的固体成型燃料，包括：木炭、秸秆炭、果皮炭中的一种或几种的混合物，所述的生物质炭的固定碳含量70%～85%，挥发份10%～20%，发热值20MJ/kg～30MJ/kg，其来源广泛，价廉易得。