[发明专利]一种含磷赤铁矿脱磷及制备铁精矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于黑色金属选矿技术领域，特别涉及一种含磷赤铁矿脱磷及制备铁精矿的方法。

背景技术

截止到2007年底，中国铁矿资源探明资源总量607亿t，预测未查明资源量1000亿t以上。其中经济可采储量112.90亿t，可采储量占总量的19％，仅约占全世界储量的7.1％。我国铁矿资源特点是中小型矿多、大矿少；伴生矿多、选冶难度大，在已查明的铁矿资源中，难选冶的铁矿石占1/5，开发利用成本高。其中最主要的一类铁矿石是高磷铁矿，也称宁乡式铁矿床，其储量占总储量的14.86％，达37.2亿。是我国分布最广储量最多的沉积型铁矿床，这类铁矿床广泛分布于湖北、湖南、江西、四川、云南、贵州、广西等省及甘肃南部地区，铁矿品位为30％～45％，含磷通常偏高w(P)介于0.4％～1.1％。高磷铁矿中磷主要以磷灰石或碳氟磷灰石形态与其它矿物共生，浸染于氧化铁矿物的颗粒边缘，嵌布于石英或碳酸盐矿物中，少量赋存于铁矿物的晶格中。且磷灰石晶体主要呈柱状、针状或散粒状嵌布于铁矿物及脉石矿物中，粒度较细，有时甚至是在2μm以下，不易分离，属于难选矿石。随着我国的钢铁产量2008年达到5.02亿吨，我国铁矿石的进口量2008年及2009年前10个月均超过4亿吨，预计在相当一段时间对于铁矿石的需求50％以上依赖进口的局面不会改变，国外铁矿石一再涨价，已使我国钢铁行业造成了巨大的经济损失，因此有必要开发我国储量巨大的低品位及复杂铁矿，如高磷铁矿等。

对于铁矿石而言含P界限为：用于碱性转炉炼钢的铁矿石w(P)≤0.2％～1.2％；用于冶炼普通铸造生铁的铁矿石w(P)≤0.05％～0.15％；用于冶炼高磷铸造生铁的铁矿石w(P)≤0.15％～0.6％。由于烧结和高炉冶炼过程不具脱磷的功能，矿石中的磷会全部进入生铁中。多年来，国内外针对不同性质铁矿石的脱磷工艺进行了较为深入的研究，主要工艺有反浮选、酸浸、微生物脱磷。由于经济性及技术等方面的原因，该类铁矿一直没有得到工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种含磷赤铁矿脱磷及制备铁精矿的方法，，该方法步骤如下：

(1)将含磷赤铁矿和生物质原料分别粉碎，得含磷赤铁矿矿粉和生物质原料粉；

(2)称取含磷赤铁矿矿粉、生物质原料粉和脱磷添加剂并混合均匀得混合料，其中各物料重量比如下：含磷赤铁矿矿粉∶生物质原料粉∶脱磷添加剂＝100∶10～30∶0.5～3；

(3)将混合料进行焙烧，焙烧温度为400～600℃，焙烧过程中，含磷赤铁矿被还原磁化并脱磷，焙烧后，冷却至80℃以下得到焙砂；

(4)所得焙砂经干法或湿法磁选得到铁精矿。

步骤(1)中所述含磷赤铁矿选用铁含量＞35％，磷含量＜8％的含磷赤铁矿，优选铁含量＞35％，磷含量＜1.5％的含磷赤铁矿。

步骤(1)中所述生物质原料选自稻秸、麦秸、玉米秸、甘蔗渣、锯木屑、废矿木、木柴、茅草和木薯藤中的至少一种。

步骤(1)中所述含磷赤铁矿粉碎至100目以下；所述生物质原料粉碎至10目以下。

步骤(2)中所述脱磷添加剂为含Cl、或者含S的物质，选自硫酸铵、氯化铵、硫酸、盐酸中的任意一种或两种以上的组合。

步骤(3)中所述焙烧的时间为0.5～3h。

本专利中所述的铁含量、磷含量均指的是重量百分比。

本发明的主要的技术特点为：本发明针对现有技术中高磷磷铁矿中含磷量无法达到国家标准重量百分比0.2％以下以及赤铁矿还原磁化时采用煤需要在较高温度(大于800℃)造成能耗高及引起硅酸盐高温下出现粘结问题，提出一种采用生物质及添加脱磷添加剂实现低温(400-600℃)还原磁化及同时脱磷的方法，磁化脱磷后矿物进行磁选后得到铁精矿，该方法生产成本低、得到的铁矿品位达到60％以上，铁精矿中磷含量小于0.2％。

本发明通过采用生物质及脱磷添加剂，在600℃下保证脱磷的同时实现赤铁矿的磁化。与传统的以煤作为还原剂实现磁转化工艺相比较。磁转化由原来的800℃降低至600℃以下，可降低磁转化温度约200℃。这不仅降低了能耗，同时解决了由于铁矿含有石英的成分在较高的温度下软化，使磁化后的矿物无法将铁与硅酸盐分离的问题，而且生物质是可再生清洁能源，能源十分丰富，生物质废弃物的总量相当于我国煤炭年开采量的50％。因此，能够在矿物还原领域很好地利用生物质能，对于建立持续发展的能源系统，促进社会经济发展和生态环境的改善都具有非常重大的意义。

本发明方法便于设备制作与维护，节省投资，同时达到节约了能源，降低了生产成本的目的。

具体实施方式