[发明专利]一种提高铁矿石竖炉磁化焙烧还原温度的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及种提高铁矿石竖炉磁化焙烧还原温度的方法。

背景技术

在铁矿石选矿过程中，对于难选低品位铁矿石为提高矿石的磁性，一般采用磁化焙烧的方法，使矿石中的赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿全部变成磁铁矿，磁铁矿再采用磨矿和磁选工艺，就可提高铁精粉的品位和选矿过程的金属回收率；对于难选低品位铁矿石采用磁化焙烧工艺来说，铁矿石还原所用的还原介质有固体还原剂和气体还原剂，当铁矿石采用固体还原剂时，一般需将铁矿石与还原剂混合物加热到700～900℃后进行还原反应，且铁矿石还原速度依赖于还原剂的气化速度，其还原时间较长；当铁矿石采用气体还原剂时，由于气体还原剂只能从炉体的还原带加入，当还原介质温度较低时会降低铁矿石的还原温度，但提高铁矿石还原温度又受到矿石结块及粘炉因素的制约，铁矿石的还原温度一般为600～700℃，较低的还原温度造成铁矿石还原速度降低。

对于15mm以上块状铁矿石主要应用竖炉进行磁化焙烧，对于块状铁矿石竖炉磁化焙烧工艺来说，较常应用的是气体还原剂，在气体还原剂选择方面，一般根据H₂导热系数较大、分子半径较小、与铁氧化物还原反应较为激烈的特点，还原剂一般选择含H₂量较高的焦炉煤气或高焦混合煤气，由于焦炉煤气中含有一定量的焦油和萘等粘性成份，不能采用金属换热装置对煤气进行预热，造成铁矿石竖炉磁化焙烧只能采用常温煤气进行还原；当难选低品位块状铁矿石在竖炉的预热带和加热带加热温度提高到700～900℃后，高温铁矿石在竖炉内下流过程中与常温还原煤气在竖炉还原带进行接触，可使铁矿石的还原温度下降80～100℃，由于铁矿石还原温度较低，造成铁矿石在竖炉还原带的磁化焙烧时间长达4～5h，焙烧后的铁矿石经过磨矿和磁选后，所得铁精粉品位为54～56%，金属回收率为82～84%。

发明内容

  本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种提高铁矿石竖炉磁化焙烧还原温度的方法，以提高铁精粉品位、金属回收率以及产量。

一种提高铁矿石竖炉磁化焙烧还原温度的方法，包括以下步骤：

将高炉煤气分为两部分，一部分高炉煤气进入换热器的换热室流动，另一部分高炉煤气与助燃空气混合后在换热器的燃烧室燃烧，产生的高温烟气对换热室中的高炉煤气预热，预热后的高炉煤气与常温焦炉煤气混合输入竖炉还原带，对竖炉中的铁矿石进行还原。

所述高温烟气与换热室中的高炉煤气流量比为1:0.8～0.9。

所述燃烧室中的高炉煤气与助燃空气体积比1:0.6～0.8。

所述燃烧室中的高炉煤气压力为6～10Kpa，助燃空气压力为8～12 Kpa。

所述预热后的高炉煤气与常温焦炉煤气体积比为1:0.05～0.1。

所述换热器为金属换热器。

本发明具有以下有益效果：

本发明在铁矿石竖炉磁化焙烧中，使用的高炉煤气一部分用于铁矿石竖炉还原介质外，另一部分高炉煤气燃烧后产生的高温烟气进行常温还原高炉煤气的预热，预热后的高炉煤气与焦炉煤气混合输送到铁矿石竖炉还原带，使铁矿石竖炉还原温度在550～700℃的基础上提高70～75℃，从而提高了铁矿石竖炉磁化焙烧的热力学条件，使铁矿石磁化焙烧的速度和质量得到提高，同时铁精粉品位、金属回收率、竖炉产量大幅提高。

具体实施方式

实施例1

煤气供给系统分别向换热器的换热室和燃烧室供应高炉煤气，输送至燃烧室的高炉煤气压力为7Kpa和通过鼓风机输送的助燃空气压力为9Kpa按体积比1:0.6混合并在换热器的燃烧室燃烧，产生的900～1000℃的高温烟气对热器的换热室加热，高温烟气与换热室中的高炉煤气流量比为1: 0.8，使换热后的高炉煤气温度升高至560℃，换热室中经过预热的高炉煤由管道排出并且与焦炉煤气按体积比1:0.06混合，所得混合煤气温度降低至510℃，再输入至竖炉还原带对竖炉中的铁矿石进行还原。

  此工艺下得到的焙烧矿经过磨矿和磁选后，得到铁精粉的品位为56%，与现有的铁矿石竖炉磁化焙烧技术相比提高了2%，金属回收率可达到86%，与现有的隧道窑还原焙烧技术相比提高了2%；此外，采用这项技术可提高产量约22%，与现有的隧道窑还原焙烧技术相比时间缩短了23%。

实施例2