[发明专利]一种降低铁原料中酸不溶物含量的铁粉制备方法

说明书

本发明公开了一种降低铁原料中酸不溶物含量的铁粉制备方法，属于粉末冶金制备技术领域，解决现有工艺制备过程降低酸不溶物的质量分数效果较差的问题。本发明的制备方法包括如下步骤：将碱金属化合物配入铁精矿粉中；将配好的铁精矿粉及煤粉装入到还原罐内；在隧道窑内进行预热、恒温以及冷却；将一次铁锭从还原罐内取出，并进行清扫；将铁锭破碎；进行磁选分离少量煤粉和煤灰。本发明可用于制备酸不溶物含量较低的铁粉。

技术领域

本发明涉及粉末冶金制备领域，尤其涉及一种降低铁原料中酸不溶物含量的铁粉制备方法。

背景技术

粉末冶金行业是我国新材料领域的重要行业之一，每年需要各种还原铁粉近50万吨。还原铁粉通常是利用固体或气体还原剂(焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等)还原铁的氧化物(铁精矿、轧钢铁鳞等)来制取海绵状的铁。还原过程分为(固体碳还原)一次还原和二次还原，一次还原就是固体碳还原制取一次铁粉，一次还原主要流程是：(铁精矿、轧钢铁鳞等)→烘干→磁选→粉碎→筛分→装还原罐→进入一次还原炉→海绵铁→清刷→破碎→磁选→一次铁粉；二次还原主要流程是：一次铁粉→二次还原炉→粉块→粉碎→磁选→筛分→分级→混料→包装→成品。用还原法所生产的优质铁粉，各项参数指标为：Fe≥98％，C≤0.1％，P和S都小于0.03％，氢损为0.1～0.2％，铁粉中盐酸不溶物的含量小于0.4％，对于严格的用户，铁粉中盐酸不溶物的含量可能要求低于0.2％。

盐酸不溶物有两个来源，一个来源是纯铁精矿粉中固有的盐酸不溶物；一个是隧道窑还原过程环形配料中煤粉中的少量煤灰进入铁粉内。对于第一种情况，为了降低铁精矿粉中的盐酸不溶物，选矿厂要不断提高磁选及浮选水平，但是任何技术是有限度的，而且选矿成本也将随着酸不溶物含量的下降而上升；至于煤灰对一次铁粉酸不溶物的影响，目前环形布料以及对烧成的铁锭进行清扫已最大程度地降低了煤灰对一次铁粉的影响，但仍有少量的煤灰进入一次铁粉中。

现有技术中，有一种采用铁精矿与降渣剂混合粗还原的新方法可使酸不溶物质量分数降低，但是此种方法所需降渣剂含量较大，且制备过程工序繁琐，效率略低，且降低酸不溶物质量分数的效果不太理想。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种降低铁原料中酸不溶物含量的铁粉制备方法，通过采用铁精矿与碱金属化合物混合的方法，使得碱金属化合物与酸不溶物发生化学反应，生成盐酸可溶解的物质，降低酸不溶物的质量分数。解决现有工艺制备过程工序繁琐、降低酸不溶物的质量分数效果较差的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种降低铁原料中酸不溶物含量的铁粉制备方法，该制备方法包括如下步骤：

步骤1：将碱金属化合物配入铁精矿粉中；

步骤2：将配好的铁精矿粉及煤粉装入到还原罐内；

步骤3：在隧道窑内进行预热、恒温以及冷却；

步骤4：将一次铁锭从还原罐内取出，并进行清扫；

步骤5：将铁锭破碎；

步骤6：进行磁选分离少量煤粉和煤灰。

在一种可能的设计中，步骤1中的碱金属化合物是氢氧化钠、氢氧化钾、钠盐、钾盐中的一种或多种。

在一种可能的设计中，步骤1中的碱金属化合物中的Na离子质量分数和K离子质量分数之和为0.3～1％。

在一种可能的设计中，步骤1中碱金属化合物的平均粒度为100～200目。

在一种可能的设计中，步骤2中的装料采取环形布料，中心层是煤粉，环形层是配好的铁精矿粉，最外层为煤粉。

在一种可能的设计中，步骤3中的恒温温度为1150℃～1180℃，恒温段时间为20-24h。