[发明专利]一种磁化焙烧弱磁性铁矿石的方法

说明书

技术领域：

本发明属于矿物化工技术领域，特别涉及一种磁化焙烧弱磁性铁矿石的方法，具体涉及利用烟气作为铁矿石磁化还原反应的热源，降低回转窑因反应物料熔化烧结而造成结圈的故障率。

背景技术：

我国铁矿石储量丰富,资源总量有500多亿吨,占世界总经济储量的16%,但其中可经济利用的仅占28.2%,铁金属储量仅占世界基础储量的9%,铁矿石平均品位30%,而除中国以外世界其他地区原矿平均含铁高达55%。目前,已发现的铁矿物和含铁矿物约300多种,其中常见的有170余种,但在当前技术条件下,具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钦铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。其中褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿等弱磁性铁矿石因为不能进行磁选，所以直接用常规选矿方法将很困难，因此必须对其先进行磁化焙烧。

铁矿石磁化焙烧是指在矿石中添加还原剂进行高温处理，常用的还原剂是煤和碳。在制取高纯度产品时,可用氢气、一氧化碳或甲烷作为焙烧还原剂。例如，贫氧化铁矿在加热下用水煤气还原，可使其中的三氧化二铁大部分还原为四氧化三铁，少量还原为氧化亚铁和金属铁。因为该过程中的三氧化二铁具有弱磁性，四氧化三铁具有强磁性，利用这种差别可以进行磁选，故此过程又称磁化焙烧。

磁化焙烧工艺因耗能与成本高而一度停滞不前。鉴于近年进口铁矿石价格的飘升和我国相对富有的煤炭资源,目前国内难选铁矿的工业生产应用大多采用回转窑来进行磁化焙烧处理。但由于传统回转窑直接采用窑内燃气火焰加热铁矿石，导致温度不易控制且不稳定，易造成局部或者整体的高温环境，使矿粒中的低熔点成分熔化烧结形成铁橄榄石，粘附在窑壁上，进而造成回转窑结圈，影响回转窑正常工作。

造成回转窑结圈的铁橄榄石是一种坚硬物质。在回转窑转动过程中，一些炉料特别是颗粒极细，比重很轻的粉末，很容易附集于不光滑的窑壁上，当遇到料层内部的还原性气氛和料层表面与窑内空间的氧化性气氛时，这些粉末在氧化发热和还原熔融的相互作用下发生烧结粘连，并伴随产生低熔点化合物，甚至形成液相，当窑运转时，这些夹带有低熔点化合物（液相）的粘结料被运行中的炉料冷却，并粘结到窑壁上。如此循环往复，炉料将不断粘结并向窑内纵横方向延伸，一旦粘结物的坚实核心形成，随着高温和氧化条件的加骤，核心物似滚雪球式不断长大形成铁橄榄石，到窑头高温带时，就形成了严重的结圈。因此造成窑内结圈的根本原因是高温环境和低熔点物质的存在，这两个不利因素只有任意去掉一个，即可解决窑内结圈的问题。本发明方法在着重解决了回转窑的温度不易控制且不稳定，易造成局部或者整体的高温环境的问题的同时，亦较好地解决了低熔点物质产生的问题。

发明内容：

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种工艺简单、成本较低的磁化焙烧弱磁性铁矿石的方法，以实现降低磁化焙烧设备的故障率和提高热能利用效率的目的。

一种磁化焙烧弱磁性铁矿石的方法，其特征在于：弱磁性铁矿石和煤粉在回转窑进行磁化反应的热源由烟气炉产生的高温烟气提供。

所述的烟气炉产生的高温烟气的温度为850～950℃。

本发明的磁化焙烧弱磁性铁矿石的方法，其特征在于包括以下的具体步骤：

（1）在现有的磁化焙烧弱磁性铁矿石的回转窑设备上增设烟气炉、高温烟气的流通管路和鼓风机，去除现有回转窑设备上的煤粉燃烧器和二次进风设备；

（2）烟气炉产生的高温烟气经鼓风机送入回转窑以加热弱磁性铁矿石和煤粉；

（3）加热完成后，已经降温的烟气经过过滤从回转窑另一端排出；

（4）弱磁性铁矿石和煤粉反应产生的物料通过回转窑的另一端输出进入冷却设备降温后运至堆棚堆放或直接运至选矿设备进行选矿。

所述的弱磁铁矿石和煤粉是与高温烟气同向进入回转窑。

本发明的有益效果是：

1、本发明充分利用了烟气炉的高温烟气温度易于控制的特性，将烟气炉的高温烟气作为磁化焙烧弱磁性铁矿石的热源，使得磁化还原反应的温度稳定可控，降低了回转窑因低熔点的物质在高温下熔化烧结形成铁橄榄石而造成结圈的故障率，既节省了高昂的维护费用，又降低了因故障停产造成的巨大经济损失。该技术仅需在现有磁化焙烧弱磁性铁矿石的回转窑的基础上增设一个烟气炉、一条通风管路和一个鼓风机，具有工艺简单，成本低，效率高的优势。

2、不具氧化性的高温烟气充满整个回转窑，使得本发明的方法较传统方法相比，磁化还原反应的氛围更好、效率更高，同时也避免了物料粉末因氧化发热和还原熔融的相互作用下而发生烧结粘连并伴随产生低熔点化合物，进而降低了回转窑结圈的可能性。