[发明专利]一种硫铁矿烧渣制备海绵铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于利用硫铁矿烧渣作为原料制取海绵铁的新技术,涉及一种硫铁矿烧渣清洁分选富集新工艺，即“硫铁矿烧渣制备海绵铁”新工艺。

背景技术

硫铁矿烧渣是硫铁矿制取硫酸后产生的废渣，我国采用硫铁矿焙烧制取硫酸约占硫酸产量的80％，每年产烧渣5000万吨左右，长期堆放既占用土地，又污染环境。烧渣的主要成分是氧化铁，利用硫铁矿烧渣制取海绵铁，不但可以有效的解决硫酸渣的排放问题，从而减少环境的污染，还能综合利用硫铁矿烧渣减少铁精矿的消耗，为钢铁企业提供了新的原料，缓解钢铁企业原料日益紧张的问题。

发明内容

本发明的目的是利用硫铁矿烧渣直接还原制备海绵铁。该工艺是在硫铁矿烧渣磨矿后强磁选初步提高铁的品位，然后进行还原性焙烧，最后用磁选管进行弱磁选除去杂质，并最终得到高品位海绵铁。

本发明的技术方案是：一种硫铁矿烧渣制备海绵铁的方法，包括以下步骤：

（1）以硫铁矿烧渣为初始原料，将硫铁矿烧渣装入棒磨机，控制硫铁矿烧渣磨矿调浆水温、矿浆浓度；

（2）强磁选：通过磁选机进行磁选，可以将硫铁矿烧渣原料40%以下的品位提高至50%以上；

（3）还原焙烧：以磁选后的硫铁矿烧渣为原料进行还原焙烧制备较高品位的海绵铁；

（4）弱磁选：根据硫铁矿烧渣还原焙烧产品中矿物的磁性差异，采用磁选管对还原焙烧的产品进行磁选提高海绵铁的品位同时除去杂质。

所述硫铁矿烧渣含铁量为40～45%，主要杂质SiO₂的含量为25～30%，另外还包括杂质硫。

所述硫铁矿烧渣的磨矿细度是质量分数80～90%小于0.09mm。

所述磁选机搅拌给料槽给矿浓度是15～20%，磁选电流为10～14A，给矿时间2～5s、中矿冲洗时间5～10s、精矿冲洗时间5～10s、搅拌电压45V。

所述还原焙烧的物料质量比为硫铁矿烧渣:炭:碳酸钙=（15～25）：（3～8）：（2～5），装料方式为同心圆装料方式，焙烧时间和温度为1.5～2.5 h和900～1100℃。

所述磁选管搅拌给料槽给矿浓度为15～20%，磁选电流为0.9～1.1A，磁选3～6min。

本发明的有益效果：

在碳还原过程中，间接固—气相还原反应是硫铁矿烧渣还原焙烧生成铁的主要途径。因为在高温的条件下C气化生成CO，气体CO可以迅速扩散至铁的氧化物表面并发生反应；烧渣高温还原焙烧过程中，混合在烧渣中的CaCO₃分解生成CaO和CO₂。其中CaO与烧渣中的硫化物发生反应生成没有磁性的CaS，降低产品中的硫含量作为烧渣还原焙烧的脱硫剂，是CaCO₃主要作用，此外，CaCO₃分解生成CO₂与促进了反应                                               向正向进行有利于产生CO，增强了焙烧的还原气氛。

附图说明

图1为硫铁矿烧渣制备海绵铁的工艺流程图。

具体实施方式

实例1: 将含铁量为41.89%，主要杂质SiO₂含量为27.84%，还含有硫杂质的硫铁矿烧渣，在80℃温水下配成下矿浆质量浓度为60%，装入棒磨机进行磨矿，磨矿细度85%小于0.09mm。将磨好的矿加入磁选机给矿槽配浆浓度为18%，湿式强磁选机的参数设置为给矿时间4s、中矿冲洗时间8s、精矿冲洗时间10s、搅拌电压45V，磁选电流为12A。将磁选产品进行还原焙烧，物料质量比为硫铁矿烧渣：炭：碳酸钙=20：5：2，装料方式为同心圆装料方式，焙烧时间和温度为2h和980℃。最后还原焙烧产品采用湿式弱磁选的方法提高海绵铁的品位和除去其他杂质，磁选管搅拌给料槽给矿浓度为18%，磁选电流为1.0A，磁选5min。最终产品海绵铁的品位为68.33%，铁的回收率为85.18%。