[发明专利]贫铁矿还原磁化制还原铁粉的方法

说明书

技术领域

本发明是一种贫赤铁矿的精选方法，尤其是将含铁＜40%的难选贫赤铁矿还原磁化后精选为还原铁粉的化工冶金技术。

背景技术

当代还原铁粉的生产，是用高品位铁精矿或轧钢铁鳞为原料，以气基法或煤基法进行还原制得。现有技术的方法存在能耗高、成本昂的缺点，一般煤基法仅还原剂就为700元/吨产品，气基法更高达1600元/吨产品以上。另外现有技术对于含铁＜40%的难选贫赤铁矿无法进行还原铁粉的生产，而这部分铁矿资源的储量很大，使有限的资源得不到很好利用。

发明内容

   本发明要解决的技术问题是提供一种贫铁矿还原磁化制还原铁粉的方法，可将化学结构以Fe₂O₃为主、含铁＜40%的难选贫铁矿还原为可选Fe⁰，再经磁选制得还原铁粉，且本方法操作简易，生产成本较低。

解决本发明的技术问题所采用的方案是：将贫铁矿脱泥，以草泥煤作还原剂，铝土矿和石英砂作亚铁氧化阻逆剂，磨碎各反应物料，按各反应物料的检测含量进行配料，混匀， 加热，第一次还原为磁性Fe₃O₄和Fe⁰，进行一级磁选；将一级磁选产物再用草泥煤作还原剂，配料，混匀，加热，第二次还原为Fe⁰，经二级和三级磁选制得还原铁粉。

所述的贫铁矿的含铁为10～40wt% , 第一次还原的物料质量配比为，贫铁矿: 草泥煤:铝土矿:石英砂=1:0.05～0.1:0.005～0.01:0.005～0.01, 第二次还原的物料质量配比为，一级磁选产物：草泥煤=1：0.05～0.08；两次还原反应后的物料都应在隔绝空气和氮气下保护下冷却、贮运。

本发明反应物料的磨碎粒度为，贫铁矿粒度过120目筛≥95wt%，铝土矿和石英砂粒度过120目筛≥95wt%，草泥煤粒度过100目筛≥95wt%；第一次还原的温度控制在300～600℃，时间为1～3h，第二次还原的温度控制在600～800℃，时间为2～4h。

贫铁矿的脱泥采用擦洗机和螺旋分级机，第一次还原后物料在干式磁选机上以4000～6000H的场强进行一级磁选，第二次还原后物料在湿式立环式磁选机以6000～8000H的场强进行二级磁选，以10000～12000H的场强进行三级磁选，经三级磁选后得到的产品在氮气保护下，以150±30℃的温度进行干燥，再密封包装。

本发明以廉价的草泥煤作还原剂，其兼有煤基和气基协同还原的效果，而且草泥煤中的挥发份，在一定温度下从混均于矿粒的各接触部分以H₂和CO逸出，不仅还原均匀，而且起到沸腾作用，无须特制的沸腾床等设备就能起到很好的气基还原效果。为防止已还原磁化的Fe₃O₄歧化为Fe₂O₃（3Fe₃O₄                                                 4Fe₂O₃﹢Fe⁰）。本发明巧妙性地以廉价、效果好的铝土矿和石英砂作为亚铁的歧化阻逆剂，以亚稳定三元络合物状态将Fe₃O₄保护起来，以待二次更高温度下的二次彻底还原为Fe⁰铁粉。本发明选择湿式立环式磁选机强磁场下的磁选，充分保证了灰泥的分离及铁品位的质量。

本发明的有益效果是。 

1、选择廉价易得的草泥煤作还原剂，其丰富的气态还原成分能起到良好的动态还原效果，并且可大大降低生产成本。

2、用铝土矿和石英砂作为Fe₃O₄的歧化阻逆剂，有效地防止了Fe₃O₄的歧化。

3、工艺参数选择科学、合理，因此还原铁粉的成本较低。

在本发明的工艺中，难选贫铁矿经两次改变结构的保护性定向还原，三次强场富集磁选，制得市场广、效益好的还原铁粉。不但解决了国内外悬而未决的难选贫铁矿的利用，而且为还原铁开辟了广阔而廉价的原料。

具体实施方案

实例一：云南石屏贫铁矿制还原铁粉

一、原料主要成份分析。

二、主要工艺过程。