[发明专利]一种鲕状赤铁矿铝铁分离的方法

说明书

技术领域

本发明属于铝铁分离技术领域。具体涉及一种鲕状赤铁矿铝铁分离的方法。 

背景技术

随着我国钢铁工业的迅速发展，对铁矿石的需求日益增加。现已探明国内铁矿石主要特点是贫、细、杂，致使很多铁矿石不能直接进入冶炼。特别是在我国湖北、湖南、贵州、云南、广西等地均有丰富的鲕状赤铁矿，但鲕状赤铁矿中Al₂O₃含量从百分之几到十几不等。而高铝铁矿对冶炼又会产生一系列不良影响：炼铁原料Al₂O₃含量过高，会导致烧结矿转鼓强度下降、低温还原粉化率升高、高炉炉渣熔点升高、流动性变差和脱硫能力下降，使得高炉焦比升高、操作困难。因此，对于Al₂O₃含量较高的铁矿石必须经过预先处理，降低其Al₂O₃含量，以满足工业生产要求。 

对于难选鲕状赤铁矿，采用常规的选矿方法难以将这类铁矿石中的铝降至合格要求，原因是铝的嵌布粒度比较细，且与铁的地球化学及晶体化学行为相近，易形成类质同像替代，导致矿石内部铝铁赋存关系复杂。目前，铝铁分离比较有效的方法是通过添加催化剂的直接还原法，催化剂是碳酸钠、硫酸钠、硼砂、氟化钙等碱金属盐类中的一种或多种，破坏矿石结构的同时将铝转化为其它化合物，然后磨矿湿式磁选将铝铁分离开。但是该方法存在很多不足之处：（1）催化剂或用量大、或价格高，导致经济成本高。（2）磁选之前必须细磨，磨矿成本高。（3）湿式磁选产品需要过滤烘干，尾矿量大且粒度细，过滤脱水困难，给尾矿坝建设增加困难的同时也降低了安全性。（4）磁选过程产生了大量碱性废水，对环境有一定污染。 

发明内容

本发明旨在克服已有的技术缺陷，目的是提供一种还原周期短、工艺流程简单、生产成本低、对环境污染小、效果明显和可对资源进行综合利用的鲕状赤铁矿铝铁分离的方法，该方法能实现尾矿无公害化。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是按照以下步骤进行： 

（1）将鲕状赤铁矿、添加剂、碳质还原剂和水按照质量比100︰（5～23）︰（15～30）︰（5～10）混合均匀，压制成直径为36～50mm的团块，烘干；

（2）将烘干的团块置于高温炉内，在1350～1450℃条件下进行还原反应，保温20～40min；随炉冷却至800～900℃，再将还原产物取出后自然冷却，还原产物为金属铁与铝渣的混合物；

（3）对所述金属铁与铝渣的混合物进行破碎，干式磁选，即得金属铁粉和铝渣；

（4）将分离后的金属铁粉冷压成密度大于4.0t/m³的铁块。

在上述技术方案中：所述鲕状赤铁矿的铁品位为36.33～49.08wt%，铝品位为6.24～12.30wt%，粒径小于10mm；所述添加剂为生石灰、消石灰、石灰石中的一种，使用生石灰时须预先进行消化处理；所述碳质还原剂为普通碳粉，其主要化学成分是：固定碳为64～68wt%，挥发份为8～15wt%，灰份为15～25wt%；所述高温炉为电阻炉、回转窑、转底炉、固定床炉、流态化床炉和工业微波炉中的一种；所述破碎为两段破碎，一段破碎至小于5mm，二段破碎至小于2mm；所述干式磁选为两段，一段为粗选，粗选的磁场强度为159.2～238.8kA/m，二段为精选，精选的磁场强度为79.6～159.2kA/m。 

由于采用上述技术方案，本发明具有以下积极效果： 

1、本发明压制团块的原料粒度粗，无需添加粘结剂，故工艺简单，生产成本低。

2、本发明用CaO基添加剂代替碳酸钠、硫酸钠、硼砂、氟化钙等碱金属盐类催化剂，在1350～1450℃条件下进行还原反应只需保温20～40min，故还原周期短，生产成本低和对环境污染小。 

3、本发明由于铁晶体颗粒聚集长大明显，还原物料无需磨矿，只需破碎至小于2mm，磁选即可获得铝铁分离的高品位铁粉及高铝渣，故工艺简单和生产成本低。 

4、本发明的干式磁选过程无需过滤脱水、烘干，也不会产生碱性废水，同时尾矿可通过干堆法实现零风险，进一步处理或用作水泥熟料、或造砖、或做硅铝合金、或做微晶玻璃等，真正实现了“资源节约型，环境友好型”生产，故工艺流程简单，生产成本低，对环境污染小，对资源综合利用并且实现尾矿的无公害化。 

5、本发明分离得到的铁粉品位为85.86～93.56wt%，铁回收率为88.45～96.93wt%，其中铝含量为0.49～2.02wt%，故铝铁分离效果明显。