[发明专利]一种超高品位铁精矿气基竖炉直接还原制取超纯铁的方法

摘要

一种超高品位铁精矿气基竖炉直接还原制取超纯铁的方法，属于冶金竖炉直接还原技术领域。其特征在于以超高品位铁精矿为原料，添加有机粘结剂、造球、氧化焙烧制取氧化球团，而后将超高品位铁精矿氧化球团置于气基竖炉中采用还原气进行直接还原，再将气基还原获得的金属化球团送至中频感应炉内在真空或氩气气氛下熔分，得到TFe≥99.98％、C≤0.005％的超纯铁。该工艺流程短且衔接紧凑，各工艺参数易于控制，可用于超纯铁的高效清洁生产。

主权项

1.一种超高品位铁精矿气基竖炉直接还原制取超纯铁的方法，该方法以气基竖炉为主要设备，以超高品位铁精矿粉为原料，利用还原气进行直接还原，而后采用中频感应炉进行熔分，其特征在于所使用的超高品位铁精矿粉中铁品位高于71.50％、二氧化硅及其它酸不溶物杂质含量小于0.30％，并利用如下方法进行生产：(1)将前述的超高品位铁精矿粉、有机粘结剂和水按一定比例进行机械混合，原料混匀后进行焖料处理，用圆盘造球机将焖好的物料制备成粒径为10～12.5mm的生球，所得生球再经充分干燥制得超高品位铁精矿球团；其中，超高品位铁精矿粉的粒度不大于0.074mm；有机粘结剂的加入比例按质量分数计不高于物料总质量的0.40％，焖料时间不少于45min，制备出生球的落下强度不低于4次、抗压强度不小于10N、水分为8.00％～9.00％；(2)在温度为900℃的炉温下将干燥处理后的超高品位铁精矿球团放入高温炉内，并通入空气，以5℃/min升至焙烧温度1200～1250℃并维持20～25min后，将球团排出高温炉并自然冷却，制备得到超高品位铁精矿氧化球团，其抗压强度不低于2500N；(3)将超高品位铁精矿氧化球团从气基竖炉顶部加入，同时向竖炉内通入还原气，控制还原温度为850～950℃，进行直接还原制得超高品位铁精矿金属化球团；其中还原气体流量为3～5m3/m2·min，还原气中H2+CO的体积比不低于90％、H2和CO的摩尔比为1.5～3.0，还原时间不小于35min，气基还原过程中球团膨胀率不大于20％，金属化率为95.00％～97.00％；超高品位铁精矿金属化球团中还残留一定量的氧化亚铁FeO；(4)将气基还原后的超高品位铁精矿金属化球团热送至中频感应炉内，控制熔分过程气氛为真空或者氩气气氛，控制熔分温度为1550～1650℃，熔分时间为15～25min，制得TFe≥99.98％、C≤0.005％的超纯铁。