[发明专利]一种高磷铁矿脱磷的方法

说明书

本发明公开了一种高磷铁矿脱磷的方法，该方法是将高磷铁矿、含锰原料及钙质熔剂分别细磨后进行配矿，混合造块，所得团块经过干燥后，进行两段焙烧，得到焙烧团块；所述焙烧团块经过磨细、磁选，得到磁性精矿和富磷的尾渣，该方法获得的磁性精矿中脉石含量低，尤其是有害元素磷等元素含量极低，是锰系合金的优质原料。

技术领域

本发明涉及一种高磷铁矿脱磷的方法，具体涉及一种利用含锰原料辅料搭配高磷铁矿原料烧结，实现高磷铁矿高效脱磷，磷铁分离，同时获得锰系合金的优质原料的方法，属于冶金原料预处理技术领域。

背景技术

在我国已探明的铁矿储量中，铁矿平均铁品位为32％，绝大部分铁品位处于25％～40％之间，占我国铁矿查明资源储量的81.2％；铁品位大于48％富铁矿资源仅占1.9％。而且在众多低品位铁矿石中还有一大部分属于复杂难选矿石，资源的利用难度大，选冶困难。其中高磷铁矿主要包括：褐铁矿、鲕状赤铁矿。

褐铁矿矿石含铁35％～40％，高者可达50％，有害杂质S，P含量较高。因为矿石中含有结晶水，采用焙烧的工艺能提高原矿品位。

鲕状赤铁矿属于海相沉积岩型矿床，矿石主要以鲕状、肾状和豆状构造为主。鲕粒以赤铁矿为核心，也有石英、绿泥石为核心，由赤铁矿、石英、绿泥石相互包裹组成同心圆状构造。粒径大约在1-2mm，小者有几微米。其中铁矿物主要以赤铁矿为主，菱铁矿次之，还有少量褐铁矿，脉石以石英、胶磷矿、绿泥石为主。由于嵌布粒度细，脉石成分复杂，造成选冶困难，一直未被有效开发利用。

国内鲕状赤铁矿资源丰富，一般分为“宣龙式”和“宁乡式”铁矿。“宣龙式”铁矿主要分布于河北宣化、龙关、赤城一带，储量在10亿吨左右，而宁乡式铁矿储量巨大，其已探明储量大37.2亿吨，同时专家预测还可探测出上百亿吨的资源，其主要分布于湖北西部、湖南中北部、广西北部、江西西部和贵州东部。这两种资源在矿床类型、矿石组成、矿石结构、构造差别不大，铁矿物与石英、粘土、胶磷矿等脉石成分呈同心环状包裹，矿石主要以肾状和豆状构造为主，主要脉石成分以石英、磷矿物、绿泥石为主。所不同的是“宣龙式”铁矿的铁品位在30％～50％之间，磷含量在0.088％～0.134％之间，而“宁乡式”铁矿的铁品位在45％左右，含磷较高在0.4％～1.1之间。

高磷铁矿矿石中磷含量较高，脱磷困难，因此在选冶过程中是否能够在提高铁品位的同时有效脱磷达到工业应用要求，是决定该矿石能否被综合利用的关键。研究较多的方法包括物理选矿法，(反)浮选法与选择性絮凝-(反)浮选法：浸出法(生物浸出、化学浸出)，这些工艺在应用于鲕状赤铁矿的选别作业时，都具有一定的成效，但同时存在较多的问题使得无法实现工业利用。如物理选矿需要将矿石磨到几个微米以下，否则无法破坏矿石的鮞粒结构达到单体解离；同样的问题也存在于浮选工艺，单体解离困难使得工艺的选别效果太差，经济效益不好；浸出法具有一定的脱磷效果，但是工业化较为困难，难以形成经济效益。

近年来随着炼铁短流程工艺的发展，关于火法焙烧工艺(磁化焙烧-磁选、直接还原焙烧-磁选)在高磷铁矿中的研究发展迅速，磁化焙烧-磁选技术作为提高难选铁矿资源综合利用的有效技术之一，该法由于存在能耗高，还原速率慢，还原不均匀等缺点，不适用与该矿的综合处理。直接还原-磁选工艺以煤作为还原剂，在1000℃～1150℃之间使氧化铁充分还原生成金属铁，破坏其本身的鲕状结构，并使金属铁颗粒充分聚集长大，然后经球磨将金属铁和脉石矿物解离，再通过磁选将铁与脉石分离。但是该工艺流程在还原过程中磷灰石会被还原为单质磷，其会与金属铁形成磷铁合金，导致铁粉中磷的含量依旧高于炼钢对磷含量的要求。

发明内容

针对现有技术中高磷铁矿选矿过程中磷与铁矿物存在分离难的问题，本发明的目的是在于提供一种利用含锰物料搭配高磷铁矿脱磷进行高温焙烧，通过调控铁锰复合氧化物生成和磷元素的迁移，进而通过磨矿磁选的方式实现高效脱磷的方法。