[发明专利]一种低品位铁矿直接还原的方法

权利要求书

1.一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于，包括以下步骤：

步骤一

以待处理的低品位铁矿干基质量为基准计算和配取煤粉、添加剂、粘结剂和水作为内配煤预处理原料；

其中，

煤粉按C/Fe质量比为0.2～0.4配取；所述煤粒中，粒度小于0.074mm的煤粉的干基质量占煤粉干基总质量的45％以上；

添加剂按低品位铁矿干基质量的2.0％～5.0％配取，所述添加剂选自NaCl、CaCl₂、FeCl₃、Na₂CO₃中的至少一种；

粘结剂按低品位铁矿干基质量的0.5％～2.0％配取，所述粘结剂选自膨润土、复合膨润土中的至少一种；

水按低品位铁矿干基质量的6.0％～7.0％配取；

步骤二

将步骤一配取的内配煤预处理原料进行混合至煤粉颗粒充分润湿和添加剂在水分作用下渗透到煤颗粒孔洞和裂隙中，得到预处理的内配煤；

步骤三

将步骤二所得预处理的内配煤与待处理的低品位铁矿混合均匀后，采用圆盘或圆筒制粒，得到直径为3～8mm的制粒小球；所述制粒小球中水的质量百分含量为8％～12％；所述待处理的低品位铁矿颗粒中，粒度小于0.074mm颗粒的干基质量占待处理的低品位铁矿干基总质量的70％以上；

步骤四

将步骤三所得制粒小球直接送入回转窑中，经干燥、预热、煤基直接还原焙烧处理，得到还原料，还原料在隔绝空气的条件下冷却后经干法磁选得到还原焙烧小球和残碳；所述煤基直接还原的温度为920℃～980℃；

步骤五

将步骤四所得还原焙烧小球经磨矿、磁选处理后，得到铁精矿；

或

将步骤四所得还原焙烧小球经磨矿、磁选处理、再磨再选得到还原铁粉。

2.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于：步骤一中，所述煤粉的挥发份大于等于25％；固定碳含量大于等于45％。

3.根据权利要求2所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于：步骤一中，所述所述煤粉选自褐煤、无烟煤、生物质碳中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于：所述待处理的低品位铁矿中铁的质量百分含量大于等于28％。

5.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于：步骤三中，所述制粒小球在通N₂保护的马弗炉中于800℃干燥后，得到干燥后的制粒小球；取干燥后的制粒小球0.5Kg，使其从高为0.5m处落下，重复3次后，粒度小于等于1.0mm的粉末的质量小于等于25g。

6.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于：步骤四中，煤基直接还原焙烧处理的时间为20min～45min。

7.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于，所述步骤四是：

将步骤三所得制粒小球送入回转窑中，在回转窑尾部500℃～920℃高温气体作用下进行干燥、升温和预热，温度从常温升高到920℃，时间为60min～90min；再在920℃～980℃，进行煤基直接还原焙烧20min～45min制成还原料；还原料通过外部喷水的冷却圆筒隔绝空气冷却到90℃～110℃，冷却后采用干法磁选分离得到还原焙烧小球和残碳。

8.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于：步骤四中所得残碳可作为煤粉原料用于步骤一中。

9.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于：步骤四中所得还原焙烧小球的金属化率为60％～85％。

10.根据权利要求1所述的一种低品位铁矿直接还原的方法；其特征在于，步骤五是：将步骤四所得还原焙烧小球磨矿至粒度小于等于0.074mm颗粒的干基质量百分含量等于大于还原焙烧小球总质量的95％后，采用磁选，磁选时磁场强度为1.4～2.0KA/m。