[发明专利]一种基于铁屑等二次资源的球团矿及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于铁屑等二次资源的球团矿及其制备方法，将一定量的铁矿粉原料、粘结剂和/或熔剂及细磨后的铁屑均匀混合进行造球得到生球；之后将生球进行干燥、预热、焙烧、冷却，得到球团矿，并对制得的球团矿进行抗压强度测量。本发明的方法可提升球团矿中的含铁品位和固结性能，降低球团矿预热及焙烧温度，进而减少球团矿生产过程中的能源消耗；降低球团矿预热及焙烧温度可减少球团矿生产中液相的生成，因此该方法可改善工业生产中链篦机‑回转窑系统结圈问题；且有效利用了含铁的废弃物等二次资源，对钢铁企业进一步加强节能环保具有重要意义。

技术领域

本发明涉及铁矿粉造块领域，具体涉及一种通过向铁矿粉中加入铁屑等铁含量较高的二次资源，经预处理后造球、焙烧以提高球团矿含铁品位及固结性能的方法。

背景技术

随着钢铁行业的不断发展，高炉炼铁工序中节能减排的重要性日益突显，提高球团矿入炉比例成为钢铁企业发展绿色生产的主要手段，且在部分企业取得了较好的应用效果。球团矿是高炉熟料的主要形式之一，因其粒度均匀，铁品位高，便于运输等优点在国内外得到广泛的应用。经调研可知，球团矿生产能耗为烧结矿的40％左右，气体污染物排放量为烧结矿的20％左右，因此提高球团矿入炉比例已成为炼铁技术的发展趋势。随着高炉炼铁过程中球团矿配比的提高，高炉对于球团矿铁品位及抗压强度的要求也越来越高，磁铁精矿是生产球团矿的主要原料，用它制成球团矿的固结机理主要为固相晶桥固结，即磁铁矿氧化形成赤铁矿微晶键以及微晶长大及再结晶的过程。

我国铁矿资源具有“细、贫、杂”等特征，较低的品位及钒钛等伴生资源给铁矿的进一步利用带来难题。研究表明，高硅磁铁矿、钒钛磁铁矿的连晶性能均较差(常凤.基于机械活化法的钢铁厂粉尘成型及还原强化基础研究[D].北京科技大学,2018.)，在制备氧化球团矿时，均需要提高预热焙烧温度以强化球团矿的连晶性能。一方面，过高的焙烧温度会增加球团制备工序能耗，不利于炼铁过程节能减排；另一方面，在制备镁质球团矿、碱性球团矿时，过高的焙烧温度及SiO₂会增加球团矿焙烧过程液相从而给生产带来一系列问题，特别是采用链篦机-回转窑工艺制备氧化球团矿时，会增加回转窑内液相，从而致使回转窑结圈行为高频化。因此，目前需要寻求合适的方法，来降低球团矿焙烧过程连晶温度、促进球团矿的高效连晶成为急需解决的技术问题。

发明内容

针对目前存在的上述技术问题，本发明旨在提供一种基于铁屑等二次资源的球团矿及其制备方法，通过将细磨铁屑添加至连晶性能较差的球团铁矿粉中进行造球，该方法可提高球团矿的固结性能，提升球团矿的含铁品位，同时降低其预热及焙烧温度，改善链篦机-回转窑系统的结圈问题。

本发明的上述技术目的将通过以下所述的技术方案予以实现。

一种基于铁屑等二次资源的球团矿及其制备方法，所述方法包括如下步骤：

S1.取一定量的铁矿粉原料、粘结剂和/或熔剂及铁屑，并去除所述铁矿粉原料中的体相水；

S2.将所述一定量的铁屑进行细磨；

S3.将所述铁矿粉原料、粘结剂和/或熔剂和细磨后的所述铁屑均匀混合，并消除干燥过程中的板结，同时使所述铁矿粉原料的颗粒粒度分布更加均匀；

S4.将步骤S3的所述铁矿粉原料、粘结剂和/或熔剂及细磨后的所述铁屑以一定比例混合，并加入水，得到混合料；

S5.对所述混合料进行造球得到生球；

S6.将所述生球进行干燥、预热、焙烧、冷却，得到所述球团矿。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述步骤S1中的所述铁矿粉原料为赤铁矿粉、磁铁矿粉、高硅铁矿粉或钒钛磁铁矿粉中的一种或多种的组合。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述步骤S1中的所述粘结剂为膨润土或其他有机粘结剂。