[发明专利]还原铁和熔渣的混合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及加热包含含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材的团块而制造还原铁和熔渣的混合物的方法。

背景技术

作为由铁矿石等的含氧化铁物质制造还原铁的炼铁法，已知有以下的(1)～(3)的方法。

(1)将以铁矿石为主原料进行了烧结的烧成球团在竖炉内加热至大约1000℃，由还原气体还原烧成球团中所含的氧化铁的方法。

(2)将混合铁矿石和碳材(固体还原材)并成块的团块供给到移动炉床炉(转炉)，以约1300℃加热，还原该团块中所含的氧化铁的方法。

(3)将混合铁矿石和碳材并成块的团块供给到移动炉床炉，加热至大约1450℃而使还原铁熔融，这时利用金属铁与副产出的熔渣的表面张力的差等，分离成还原铁与熔渣的方法。

关于这样的还原铁的制造方法，例如，已知有专利文献1～4的技术。

关于上述(1)的方法，例如，已知有专利文献1的技术。在专利文献1中记述，直接还原粉碎铁矿石，将铁和脉石分离后，再粉碎两者，分别从中回收铁。记述作为还原气体，能够使用CO气和H₂气，加热温度为700～1200℃，粉碎能够使用能将金属铁展平成片状的辊碎机等，铁和脉石的分离是将利用20目筛子(网眼0.83mm)进行的分离和磁选分离加以组合来进行。

关于上述(2)的方法，例如，已知有专利文献2的技术。在专利文献2中，是将含有铁原料和煤的混合物在高温气氛下进行加热还原处理，粉碎处理所得到的还原铁，接着，以规定的粒径为界进行粒度分级。具体来说，用粒度分级机分离/分级成平均粒径大于100μm的粒子和平均粒径在100μm以下的粒子。然后，利用磁力，将平均粒径100μm以下的还原铁粒子，分离成大量含有铁分的强磁化物粒子和铁分少的弱磁化物粒子，将经过粒度分级的超过上述规定粒径的还原铁粒子和上述强磁化物粒子作为还原铁使用。另一方面，在弱磁化物粒子中，因为铁分少，大量含有熔渣成分，所以直接作为水泥和沥青再利用。因此在上述专利文献2中，关于从铁分少的弱磁化物粒子中分离熔渣，回收铁分而作为铁源利用的问题完全未予考虑。

关于上述(3)的方法，例如，已知有专利文献3、4的技术。

其中在专利文献3中，记述了一种由炼铁粉尘制造高品位还原铁的方法，其是通过制造由多种粉尘和碳材构成的含碳球团，对其用旋转炉床式的煅烧炉，以1250～1350℃的温度进行还原处理，由此，球团内部的粉尘被碳材还原，借助粒内物质移动而凝集的金属铁粒子，从由粉尘的脉石生成的含有FeO的低熔点的熔渣部分，利用自然分离的作用而提取出金属铁粒子，制造出高品位粒状还原铁。

在专利文献4中记述有一种方法，其是制造由铁矿石和碳材构成的含碳球团，将其用旋转炉床式的煅烧炉，以1250～1350℃的温度进行还原后，再使炉内温度上升至1400～1500℃使之熔融，使金属铁凝集，从而得到高纯度的粒状金属铁。

可是，在上述铁矿石中，除了氧化铁以外，还含有氧化钛等的有用有色金属氧化物。在专利文献5中记述有一种氧化钛含有熔渣的制造方法，其是将含有氧化钛、氧化铁、碳质还原剂的原料混合物，在旋转炉床炉内加热，还原该混合物中的氧化铁之后得到还原铁，接着再对其进行加热而使该还原铁熔融，使之从含氧化钛熔渣中分离，将所得到的含氧化钛熔渣排出到炉外并加以回收。

但是在上述专利文献3～5中，是通过使还原铁完全熔融，由此将还原铁与副产的熔渣分离，而关于团块在没有完全熔融的状态下得到的还原铁和熔渣的混合物的分离性的提高则完全未予考虑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利公报第6048382号

专利文献2：日本特开2002-363624号公报

专利文献3：日本特开平10-147806号公报

专利文献4：日本特开2009-91664号公报

专利文献5：日本专利第4153281号公报

发明内容

本发明着眼于上述这样的情况而完成，其目的在于，提供一种在团块没有完全熔融的半熔融状态下所得到的还原铁和熔渣的混合物中，能够提高还原铁与熔渣的分离性的技术。另外，本发明的另一目的在于，提供一种通过作为熔渣而回收氧化钛，从而能够将氧化钛浓度高的含氧化钛熔渣利用于金属钛原料的方法。