[发明专利]一种含硼球团矿及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含硼球团矿及其制备方法，该方法包括如下步骤：S1、将铁精矿、膨润土以及氧化硼或者含氧化硼的物质混合得到混合料；S2、将所述混合料制成生球；S3、将所述生球进行干燥、预热、焙烧，即得。本发明在含有氟、钾、钠的铁精矿中加入B₂O₃，通过生成含硼氟化物BOF和BF₃的逸出以及KBO₂和NaBO₂的挥发，可以有效降低球团矿中氟、钾、钠的含量，同时由于B₂O₃能够有效促进球团焙烧过程铁精矿中铁氧化物颗粒的长大和连晶，提高球团矿的强度。

技术领域

本发明涉及化工冶金领域，具体地，涉及一种含硼球团矿的制备方法和由该方法制得的含硼球团矿。

背景技术

铁精矿如白云鄂博铁精矿是一种同时含有氟、钾和钠元素等有害元素特殊铁精矿，其铁元素重量百分含量为62wt％左右，氟元素重量百分含量为0.7wt％以下，氧化钾(K₂O)和氧化钠(Na₂O)的重量百分含量均在0.15％～0.30％的水平。氟、钾和钠元素对铁精矿为原料生产的球团矿的质量，以及高炉炼铁过程产生诸多不利影响，如导致球团矿强度低、还原膨胀率高、低温还原粉化性能差等；高炉炉渣的热稳定性差，不利于高炉顺行，并影响高炉长寿。如果在球团矿生产过程中，能够脱除其中的氟、钾和钠元素等有害元素，将有效提高球团矿的质量，并减轻对高炉炼铁的危害。

发明专利申请CN102367513A公开了“一种炼铁烧结矿脱除钾、钠的方法”，该专利申请提出通过提高烧结过程的还原气氛来脱除烧结矿中的氧化钾和氧化钠。发明专利申请CN103397177A公开了“一种铁矿石中提取钾钠并同步制备炼铁炉料的方法”，其中也提出通过配碳在球团焙烧过程中制造还原性气氛，促使氧化钾和氧化钠还原成金属钾和钠的蒸气，从铁精矿中脱除。但是，对于上述采用还原气氛脱除矿中的氧化钾和氧化钠，氧化钾和氧化钠最高脱除率仅在60％和30％左右。这是因为：一方面，虽然金属钾、钠的熔点和沸点较低，金属钠的沸点为883℃，金属钾的沸点为764℃，容易从料层中挥发，但是料层边缘位置的还原性气氛有限，即使钾、钠蒸气挥发至料层边缘，会很快被空气中的氧气氧化，又重新生成氧化钾和氧化钠，而氧化钾和氧化钠的沸点较高，分别在1500℃和1275℃，会在料层的边缘凝结，形成比较厚的含氧化钾和氧化钠的矿料层，降低钾、钠的脱除率；另一方面，烧结料层停留在氧化钾和氧化钠能够被碳直接还原或被CO间接还原的温度段的时间很短暂，而且烧结料层的配碳量也很有限，只有4％左右，因此，铁精矿中依靠配碳还原降低氧化钾和氧化钠含量的可行性较差。

此外，发明专利CN104789754A公开的“一种含氟铁矿的预处理方法”，该专利提出首先将配料与碱金属氯化物的水溶液搅拌混合，经过低温烧结经过一次洗料、二次洗料、烘干等工序。发明专利CN104862471A公开的“一种含氟、钾和钠元素的铁精矿的预处理方法”，该专利提出对所述铁精矿的矿料进行微波焙烧，并对微波焙烧后的铁精矿进行水冲洗。上述两种方法均属于对含有氟或含有氟、钾、钠杂质的铁精矿的预处理，即在进行烧结矿或球团矿生产之前对其进行预处理，导致工艺流程复杂、时间长，此外，二者采用的方法均涉及到用水，造成水资源浪费。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种含硼球团矿及其制备方法，该方法通过向球团矿生产原料铁精矿中添加适量的氧化硼，使球团矿中氟、钾、钠有害元素与B₂O₃在高温焙烧过程中结合，生成具有挥发性的化合物而从球团中去除，且球团生产过程中球团料层的厚度较薄，为200～400mm，有利于其中气态产物BOF、BF₃、KBO₂、NaBO₂的挥发。该方法简单，无需经过对含氟、钾、钠铁精矿进行预处理，也无需消耗水。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种含硼球团矿的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1、将铁精矿、粘结剂以及氧化硼或者含氧化硼的物质混合得到混合料；