[发明专利]一种高硅低铁球磨顽石的回收利用方法

说明书

本发明公开了一种高硅低铁球磨顽石的回收利用方法，属于冶金工程和矿物工程技术领域。该方法具体为：利用球磨顽石中高硅低铁成分特点，以及硬度和冶金性能，取代高炉炉料中部分含铁原料和硅石，将其同高碱度烧结矿、硅石、焦炭、含铁块矿等一同配矿供给高炉，生产铁水。一方面回收利用了选矿球磨机顽石，解决了球磨顽石堆存占用土地的环境问题，另一方面减少了采购含铁块矿和硅石，达到降低铁水生产成本的目的。

技术领域

本发明涉及冶金工程和矿物工程技术领域，具体涉及一种高硅低铁球磨顽石的回收利用方法，特别是一种将铁矿石选矿磨矿过程产生的高硅低铁球磨顽石投入高炉进行回收利用的方法。

背景技术

我国高炉炉料以高碱度烧结矿为主，配入硅石、天然块矿和球团矿等酸性炉料。如某炼铁厂采用的炉料结构为约67%的高碱度烧结矿配入约23%的球团矿、8%的天然块矿和2%的硅石。冶炼时，高碱度烧结矿、硅石、天然块矿和球团矿以及焦炭从炉顶加入，同时将热空气鼓入炉内。在高温下，各反应物充分接触反应，去掉杂质即可得到金属铁（生铁）。高炉内基本反应为：

a.焦炭产生CO提供能量：C + O₂ →CO₂ ↑，CO₂ + C →2CO↑；

b.高温下，CO将Fe从铁矿物中还原出来：Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂↑，Fe₃O₄ + 4CO→ 3Fe + 4CO₂↑；

c.石灰石与SiO₂反应，转变为炉渣：CaO + SiO₂ → CaSiO₃。

在现有的炼铁工艺中，通常是将SiO₂ 含量大于95%的硅石整粒后加入高炉进行造渣。

球磨顽石是选矿磨矿过程中排放的10-60mm废石，属于工业固体废弃物。由于其硬度高，难以磨碎，无法返回流程回收利用而进行堆存。随着选矿球磨机处理能力的提高，球磨顽石产生数量逐年增加。

个别选矿厂针对球磨顽石难磨而影响球磨机处理能力的问题，或单独购置破碎系统，将该球磨顽石破碎然后返回球磨机利用；或将部分球磨顽石用于电炉，代替含铁含硅物料生产铁合金，取得了较好的经济效益，但前者成本较高，后者由于受铁合金生产规模等影响，只能消耗部分球磨顽石，另一部分仍处于堆存状态，除了产生堆存费用，还造成了环保压力和资源浪费。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述已有技术的缺陷，提供一种将高硅低铁球磨顽石投入高炉使用的回收利用方法，降低高炉炉料成本和球磨顽石处理成本，降低环保压力，实现废弃资源的有效利用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种高硅低铁球磨顽石的回收利用方法，具体包括以下步骤：

A.筛选满足以下要求的球磨顽石：以重量百分比计，SiO₂＞28%、Fe ＞15%且（Fe₂O₃+SiO₂ ）≥ 70% 或（Fe₂O₃+ Fe₃O₄+SiO₂ ）≥ 68%，S＜0.5%、P＜0.2%，10-60mm粒级占90%以上；

B. 对步骤A中球磨顽石进行筛分，使其中5mm以下粒级含量＜10%，为了取消后续的筛分作业，直接利用球磨顽石入高炉，可以在球磨机排矿绞笼处喷水冲洗球磨顽石，去除沾粘的细粒级，直接得到合格粒级；若高炉主要利用球磨顽石中国Fe元素，可以利用重选方法，去除低铁高硅物质，提高球磨顽石中铁品位；