[发明专利]一种粉末冶金+高磷鲕状赤铁矿综合冶金的方法

说明书

本发明公开了一种粉末冶金+高磷鲕状赤铁矿综合冶金的方法，采用粉末冶金+高磷鲕状赤铁矿综合冶金的短流程炼钢工艺路线，将原生态高磷鲕状赤铁矿经粉末冶金还原铁粉固体碳/Hsubgt;2/subgt;还原铁氧化物的生产工艺及相应的连续熔分+精炼短流程炼钢工艺，制取高纯度纯铁钢液，形成了一套全新的完整而系统的绿色低C低S低P低杂高纯净钢水的高品质短流程冶金工艺。利用本专利可以简单而大规模应用高磷鲕状赤铁矿制取低C低S低P低杂质的高纯净钢基料，大幅度根本性改善钢材质量。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种粉末冶金+高磷鲕状赤铁矿综合冶金的方法。

背景技术

湖北省鄂西地区铁矿资源丰富，主要是高磷鲕状赤铁矿(又称宁乡式鲕状赤铁矿，属我国九大类铁矿之一，全国储量在数100亿吨以上)。鄂西高磷鲕状赤铁矿已探明储量约40亿t，其潜在经济价值高达数1000亿美元,为开发利用鄂西高磷鲕状赤铁矿(Fe 45％，P0.8～1.5％左右),采用传统烧结-炼铁-炼钢长流程工艺很难生产出高铁低磷产品,所以尽管国内外对该种矿石已经进行了很多研究工作,据目前了解看,尚未取得工业化应用的重大突破,没有得到广泛实际利用。

有效利用鲕状赤铁矿石的研究在我国及世界有重要意义。众所周知：磷对钢材性能的影响很大，磷是绝大多数钢种中的有害元素，增加钢的脆性，在低温时尤为明显(俗称冷脆)，对于含碳高的钢，磷的危害作用更为显著。因此在传统的高炉法炼钢过程中，应尽可能降低铁矿石中的磷，以确保降低钢水中的磷。目前，世界各国对高磷铁矿石的降磷方法主要有选矿方法、化学方法、冶炼方法以及微生物脱磷方法等，但均未达到工业化应用，如何有效降低高磷铁矿石的磷，使之得以在钢铁工业中广泛利用，仍然是世界难题。

钢铁工业的技术进步与钢材品质的提高要靠生产工艺和装备的优化、创新与发展，洁净钢生产更须需克服传统冶炼工艺流程的弊病。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种粉末冶金+高磷鲕状赤铁矿综合冶金的方法。本发明方法是采用粉末冶金固体碳/H₂还原法直接还原及电炉(中频/电孤炉)/富氧天燃气加热炉熔炼的专有短流程冶金技术，重点对恩施建始县官店高磷鲕状赤铁矿进行探索性研究，制取出高铁低硫低磷低杂的优质钢铁(Fe含量≥99.0％，P含量0.006-0.020％,C含量0.005-0.02％,S含量0.007-0.020％)洁净钢基料。找到了综合利用高磷鲕状赤铁矿的工艺技术方法，确立了专有工艺技术方法和装备。

鄂西建始官店高磷鲕状赤铁矿原矿成份：Fe 40-45％，P 0.5-1.2％，SiO₂ 11-15％，Ai₂O₃ 5.6％，CaO 2.6％，MgO 0.67％，CaF₂ 1.33％，S0.03-0.13％，脉石总量15-21％。显然，该种矿含S、P、脉石较高，直接利用难度大，必须进行特殊工艺处理。

本发明采用的技术方案是：

一种粉末冶金+高磷鲕状赤铁矿综合冶金的方法，包括以下步骤：

步骤1脱S除去非铁脉石和结晶水：将高磷鲕状赤铁矿块矿破碎到3-20mm，加入占高磷鲕状赤铁矿重量的5-10％石灰粉混合均匀，将混合物加入炉中950-1000℃焙烧1小时，在2000-3000GS进行磁选；

本工艺创新特点:该种矿含S较高，在0.03-0.13％,采取先期在焙烧中加石灰粉包裹在铁矿矿石表面,在焙烧中脱去部分P和S及结晶水,通过还原时在还原剂中再加少量石灰深度脱S,为精炼脱S创造低S条件。

步骤2固体碳/H₂还原：

工艺路线一: