[发明专利]一种低品质褐铁矿磁化焙烧转底炉还原生产粒铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，更具体地涉及一种低品质褐铁矿转底炉直接还原生产粒铁的方法。

背景技术

褐铁矿主要由褐铁矿和少量赤铁矿及粘土矿物组成，物理和化学性质不稳定。自然界中的褐铁矿绝大部分以2Fe₂O₃·3H₂O形态存在，其理论含铁量为59.8％。由于其含有大量的结晶水，约在8～15％，且其结构松软，密度小，含水量大，气孔多，所以在温度升高结晶水脱除后又留下新的气孔。我国的褐铁矿品位仅为40％左右，除了2Fe₂O₃·3H₂O外，还含有大量的SiO₂等脉石氧化物，属于酸性铁矿石。高炉冶炼过程中，需要加入大量的石灰石和白云石等熔剂造渣，造成高炉冶炼能耗高，利用系数低，不易操作。

目前褐铁矿的主要利用方式是经过选矿以后，褐铁精矿作为烧结配料，与铁精矿粉一起烧结，供高炉炼铁使用。对于品位高，脉石含量少的褐铁矿可以不进行选矿，直接用于烧结生产。但我国褐铁矿品位较低，酸性脉石含量高，需要进行选矿富集。由于褐铁矿具有化学成分不固定、含铁量很不稳定、水分含量变化大、细磨过程中容易过粉碎，而且没有磁性，所以利用物理选矿的方法很难将铁品位富集到很高，而磁化焙烧是褐铁矿富集的有效方法。但是，褐铁矿高配比烧结时，具有烧结速度慢，烧结生产率低、烧结矿组织疏松、成品率低以及燃耗高等缺点。褐铁矿烧结生产的缺点，严重阻碍了高炉冶炼褐铁矿生产。一方面我国大量从国外进口铁矿石，另一方面我国大量低品质褐铁矿资源得不到利用，所以迫切需要开辟一条低品质褐铁矿利用新途径。

转底炉作为一种新的直接还原炼铁方法，具有对原燃料质量要求低，冶炼速度快，操作简单等特点，然而，目前的转底炉冶炼需要解决高温烟气高效利用的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低品质褐铁矿磁化焙烧转底炉还原生产粒铁的方法，具有工艺流程短、原燃料适应性强、反应时间快、生产时间短、生产效率高、铁收得率高、粒铁成本低、操作简单、易自动控制等特点。此外，本发明的方法在生产过程中，所需能耗90％以上由煤提供，动力电消耗小，通过简单的生产工序就可以得到低成本的合格粒铁。

根据本发明的实施例，一种低品质褐铁矿磁化焙烧转底炉还原生产粒铁的方法包括下述步骤：将褐铁矿进行还原焙烧、细磨和磁选富集；向磁选富集后的富集矿加入碳质还原剂、复合添加剂和粘结剂并混合均匀；然后用制球设备制成球团，并干燥；采用转底炉进行快速还原，并经过冷却破碎且用磁选机磁选后得到粒铁，其中，褐铁矿还原焙烧所用的还原剂为转底炉产生的烟气。

所述碳质还原剂可以选自于沥青焦、木炭和无烟煤中的至少一种，所述复合添加剂可以为生石灰和萤石，所述粘结剂可以选自于沥青和糖浆中的至少一种。

所述制球设备可以为对辊压球机或圆盘造球机。

所述转底炉产生的烟气的还原焙烧温度可以为大约600℃至大约1000℃，烟气成分中CO的体积含量在大约1％至大约20％的范围内。

可以将褐铁矿还原焙烧后得到的焙烧矿细磨至大约30目以下。

所述碳质还原剂可以为磁选富集后的富集矿的重量的大约10％至大约30％，所述复合添加剂可以为磁选富集后的富集矿的重量的大约5％至大约25％，所述粘结剂可以为磁选富集后的富集矿的重量的大约2％至大约10％。

所述球团的直径可以为大约10mm至大约40mm，干燥温度可以为大约200℃至大约400℃，干燥时间可以为大约1小时至大约3小时。转底炉的还原温度为1250℃至1450℃，还原时间为20分钟至50分钟。

所述磁选机的磁场强度为1000高斯至5000高斯。

本发明提供的低品质褐铁矿磁化焙烧转底炉还原生产粒铁的方法具有自动化程度高、反应速度快、还原时间短、还原效率高、还原过程中铁损失少、冶炼成本低等优点。另外，采用转底炉进行直接还原不需要消耗焦煤资源，燃料消耗低，得到的粒铁可以代替废钢，为低品质褐铁矿高效利用开辟了一条新途径。

附图说明

图1是根据本发明实施例的低品质褐铁矿磁化焙烧转底炉还原生产粒铁的方法的工艺流程图。

具体实施方式