[发明专利]一种高铁铝土矿竖炉预还原熔分综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金资源综合利用技术领域，具体涉及一种高铁铝土矿竖炉预还原熔分综合利用的方法。 

背景技术

近年来，经济的快速发展推动了我国钢铁工业的持续高速增长，铁矿石资源供求矛盾日益突出。而我国铁矿石富矿少，贫矿多，高品质和易选的铁矿资源越来越少，国内钢铁工业不得不更多的依赖进口铁矿以满足大规模工业化生产的需求，至2012年，我国对进口铁矿石的依赖度已超过60%，再加上铁矿石价格连年持续上涨，这给我国钢铁工业乃至整个国民经济的安全带来重大隐患。因此，迫切需要依靠技术进步最大限度地开发利用低品位复杂难选的含铁矿石资源，以保障国内钢铁工业的持续稳定发展。与此同时，近年来我国铝资源矿产品的进口数量也在逐年增加，2012年铝土矿的进口量已达到3961万吨，占我国铝土矿工业消耗量的一半以上，据有关估计，铝土矿资源可能会成为我国下一个受制于人的矿产资源。 

在我国的福建漳浦、海南蓬莱、台湾大屯山和广西贵港等地区存在着一种高铁铝土矿，是一种铁铝矿物相互嵌布、难处理的复杂铁铝共生矿，是我国一种重要的铁矿和铝土矿资源。根据地质部门的资料分析，其全国远景储量超过15亿吨，仅广西境内储量就超过2.0亿吨。以广西境内的高铁铝土矿为例，该高铁铝土矿广泛分布于广西中部南宁至玉林一带十余个县市，并相对集中于贵港、宾阳、横县及邻近地区，矿化面积大，矿体成群分布，储量十分丰富。矿体由红色粘土和铝土矿组成，含矿量一般为550～1500kg/m³，矿体厚度1.2～6.8m，埋藏浅，表土层一般为0.5～1.5m，绝大部分矿石直接露出地表，可以实现露天开采。 

矿石化学成分分析表明，这种高铁铝土矿A1₂O₃含量为22%～37％，平均含量27％；Fe₂O₃含量为35%～48％，平均含量40％；SiO₂含量4%～13％，平均含量9％，均为有利用价值的矿物资源。从其成分上可以看出该铝 土矿属高铁高硅型铝土矿，其中Fe₂O₃和Al₂O₃的含量均达不到各自的工业品位要求。因此，不能单纯的用传统方法来生产Al₂O₃或者金属铁产品。同时，高铁铝土矿中伴生的有益组份镓、钒等，其中镓含量0.068%～0.081%，V₂O₅含量0.10%～0.16%，均是有重要利用价值的资源。因此，高铁铝土矿的利用应着眼于其有价组元的高效综合利用。 

国内外针对高铁铝土矿的综合利用研究已进行了多年。按照其铁铝分离的本质可以分为：铁铝分选法、先铝后铁法、先铁后铝法。 

铁铝分选法由于高铁铝土矿中铁铝嵌布胶合、密切共生，因而难以用普通物理选矿方法实现铁铝分离；先铝后铁法也叫做先浸后冶法，先将矿石中的易于浸出的铝石浸出，再将富铁赤泥冶炼，但该方法不仅Al₂O₃浸出率低，而且碱耗高，同时碱的加入和残留给铁矿石的高炉炼铁带来了一定难度，先铝后铁不能很好的解决高铁铝土矿的开发利用问题。 

先铁后铝法主要是指火法分离铁和铝，其中，最为典型的是东北大学开发的烧结-高炉冶炼流程。其能实现铁铝90%以上的收得率，并有可能实现大规模的工业化生产，但其主要缺点是高铁铝土矿烧结困难、同时高铁铝土矿烧结矿的还原性较差，并且该高炉冶炼工艺严重依赖焦炭（焦比不低于1.3吨）。因此，到目前为止，这些高铁铝土矿研究利用工艺均未见工业化应用和实施。所以，目前高铁铝土矿这种含有铁、铝、钒、镓等有价组元的复合矿产资源仍然未能得到有效地开发利用。 

近年来，我国的铁矿石和铝土矿进口量的不仅急剧增加，而且价格逐年上涨，消耗了冶金行业的大部分利润。如何有效开发利用高铁铝土矿资源，缓解我国铁矿资源和铝矿资源的日益短缺状况，已成为一个重要的课题。因此，开发一种新的高铁铝土矿综合利用工艺对于我国钢铁工业和铝工业都具有重要的战略意义。 

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种高铁铝土矿竖炉预还原熔分综合利用的方法，具体包括以下步骤：