[发明专利]一种低品位铁矿直接还原的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低品位铁矿直接还原的方法，特别涉及一种低品位铁矿内配煤和添加剂制粒湿球入窑煤基直接还原-磁选方法。

背景技术

随着钢铁工业的快速发展，我国钢铁产量逐年上升，国内优质铁矿石供应不足问题日益严重，矿产资源已成为制约我国钢铁工业发展的“瓶颈”，中国铁矿石的需求量急剧增加，2009年至今中国进口铁矿石量年均增长21.8％，进口量的不断攀升，也使得中国铁矿石的进口依存度不断提高，2012年，中国铁矿石进口依存度约为63％，2014年对外进口依存度再度升高到78.5％。同时焦炭资源面临的巨大压力严重制约着炼铁工业的发展。我国煤炭资源质量差异大，烟煤、无烟煤比例较大，焦煤只占煤炭储量的约27％，且分布不均，对高炉炼铁生产发展十分不利。煤基直接还原以煤为主要能源，是以回转窑作为主体设备的流程，回转窑直接还原技术已趋于成熟，生产能力、规模、作业率、自动化水平和设备运转能力都有很大发展^[1-4]。然而回转窑工艺存在流程长、投资大、总体能耗高，球团在窑内停留时间长，易产生低温还原粉化，窑容利用系数偏低，窑内粉末量大，回转窑易结圈等方面的问题，仍需进一步完善。

中国铁矿石资源丰而不富，在约581亿t储量(居世界第四位)中，97％为贫矿，平均品位为33％，低于世界铁矿石平均品位11个百分点，铁品位大于50％的富矿仅占2.7％(约15亿t)，绝大部分铁矿石须经选矿富集后方可入炉冶炼。对于占总储量25％以上的粒度嵌布细、脉石主要为石英和含铁硅酸盐的赤铁矿和低品位褐铁矿等复杂难选氧化铁矿石的选矿技术仍没有突破性进展。采用直接还原-磁选的方法处理低品位矿是目前重点研究的方向，在还原温度1100℃～1200℃下还原90min～120min，可得到铁品位和回收率均在90％以上的精矿^[5-7]，能有效地处理微细粒嵌布赤铁矿。然而，由于低品位铁矿含有大量的脉石矿物(如SiO₂等)，在1100℃～1200℃的温度范围内会产生大量铁橄榄石液相，对直接还原生产的顺行产生严重的影响，而且能耗高、还原时间长，目前仍停留在实验室阶段。本发明可以有效的利用低品位铁矿，采用内配煤集中强化预处理制粒湿球入窑进行煤基直接还原，磁选获得高品位的铁精矿或直接还原铁粉，具有节能、高效、快速的特点。

参考文献：

[1]Schnabel W，Schlebusch D，Elsenheimer G.SL/RN coal-based direct reduction-the state of theart[J].Ironmaking Proc.,Metall.Soc.AIME，1983，42(1):163-170.

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[7]许斌，庄剑鸣，白国华，等.低品位铁矿煤基直接还原的研究.[J]矿产综合利用，2001(06):20-24.

发明内容

本发明的目的是在于开发一种低品位铁矿直接还原的方法，可有效解决低品位铁矿难以有效利用以及在煤基直接还原工艺中还原温度高、还原时间长、易结圈和成本高等问题，从而有效降低企业生产成本，可有效的缓解优质铁矿资源供应紧张的局面和促进中国钢铁工业的发展。

本发明一种低品位铁矿直接还原的方法，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；