專利名稱：一種用高磷鮞狀赤鐵礦直接生產海綿鐵的工藝方法
技術領域：
本發明屬于煉鐵領域，涉及一種用高磷鐵礦直接金屬化還原焙燒同步脫磷-弱磁選工藝方法，特別是高磷鮞狀赤鐵礦添加脫磷劑和以煤為還原劑進行直接 金屬化還原焙燒一弱磁選提鐵降磷工藝方法。
背景技術：
高磷鮞狀赤鐵礦是我國鐵礦資源中分布最廣、儲量較多、最重要的沉積型鐵
礦床，儲量約占國內鐵礦資源的1/9左右。由于高磷鮞狀赤鐵礦中鐵礦物與脈石 礦物成鮞粒嵌布、嵌布粒度極細，并伴生難以用一般選礦方法分離的膠磷礦， 屬極難選鐵礦石，多年來一直沒有得到有效開發利用。為了充分開發利用國內 這類難選的高磷鮞狀赤鐵礦資源，滿足國內鋼產量增加對鐵精礦需求的不斷增 加，減少鐵精礦的進口依賴，國內相關研究人員利用常規的浮選、選擇性絮凝-一浮選、還原焙燒-磁選-酸處理等工藝方法對該種鐵礦資源進行了提鐵降磷的開 發研究。但由于這些方法本身的適應性問題，所得鐵精礦產品鐵品位較低達不 到高爐煉鐵要求，最重要的是其中磷的含量較高，同時鐵的回收率不高，因此 鮞狀高磷赤鐵礦一直未能得到有效的開發利用。
發明內容
本發明目的是針對現有處理高磷鮞狀赤鐵礦方法中存在的磷的含量較高、 鐵的回收率不高問題，改變現有方法將產品局限在生產鐵精礦供高爐煉鐵使用 的思路，從礦石直接獲得一種不經高爐煉鐵而直接供煉鋼使用的原料，達到簡 化工藝流程、節省投資成本、節能降耗的目的。
一種用高磷鮞狀赤鐵礦直接生產海綿鐵的工藝方法，其特征是以煤為還原劑，同時添加脫磷劑直接金屬化還原焙燒一弱磁選工藝處理高磷鮞狀赤鐵礦石， 使高磷鮞狀赤鐵礦中的鐵直接還原為金屬鐵，經過弱磁選得到鐵重量百分比含
量大于90%，磷含量小于0.08%，其他雜質含量(包括硫低于0.01%，碳低于 0.5%、 Si02低于3.0。/。、八1203低于1.8%、 CaO、 MgO、 Na20、 K20四項含量低 于4.5%)的金屬鐵粉，該產品可以直接作為煉鋼原料。實施該方法的步驟、條 件為首先將高磷鮞狀赤鐵礦石破碎到2mm以下，將礦石、作為還原劑使用的 煤、脫磷劑碳酸鈉混合均勻，在高溫爐900 100(TC條件下焙燒30 40min;冷 卻后在磨機中進行磨礦，磨礦濃度重量百分比為60 80% (固體重量占固體和 水的總重量)，產品粒度一0.074mm占85 90%左右；磨礦產品在磁場強度 80kA/m條件下磁選得到金屬鐵粉。
與現有方法相比，本發明方法具有如下特點①所得產品為煉鋼原料，其 中含鐵90%以上，含磷0.08%以下，其他雜質滿足要求，而非其他方法只能得到 煉鐵原料。因此，縮短了從鐵礦石加工成鋼材的工藝流程，避免了其他方法所 得鐵精礦燒結、球團、高爐煉鐵所產生的環境污染，具有明顯的環境效益和節 能降耗效果；②工藝方法本身較其他方法簡單，提鐵降磷過程同步完成，而非 其他方法提鐵、降磷分步進行；③提鐵降磷同步進行依靠的是還原劑和脫磷劑， 種類簡單，來源廣泛，污染物排放量也較其他方法少，易于處理；④避免了使 用成本較高的焦炭為還原劑，而使用成本低的煤粉直接為還原劑，可以省去煉 焦過程的成本和對環境的污染；⑤資源利用率高。該工藝鐵的總回收率根據高 磷鮞狀赤鐵礦中鐵品位的不同而不同， 一般為80 90%，對于充分利用自然資 源有重要意義。
附圖1所示為高磷鮞狀赤鐵礦添加脫磷劑金屬化還原焙燒-弱磁選工藝流程。
具體實施方式
實施例l
原料為某含鐵28.81%、含磷0.625%的髙磷鮞狀赤鐵礦石。直接還原焙燒條
件為還原劑煤的用量為20%;碳酸鈉用量為20%;混勻后在馬弗爐中950。C下
還原焙燒35min;冷卻；在磨礦濃度70。/。磨至粒度-0.076mm占88%,在磁場強 度80kA/m磁選。獲得鐵含量92.45%、磷含量0.07%、其他雜質含量滿足煉鋼 要求的金屬鐵粉。 實施例2
原料為某含鐵37.75%、含磷1.03%的高磷鮞狀赤鐵礦石。直接還原焙燒條件 為還原劑煤的用量為24%;碳酸鈉用量為24%;混勻后在馬弗爐中IOO(TC下 還原焙燒30min;冷卻；在濃度78。/。左右磨至粒度-0.076mm占卯％，在磁場強 度80kA/m磁選。獲得鐵含量91.68°/。、磷含量0.065%、其他雜質含量滿足煉鋼 要求的金屬鐵粉。
實施例3
原料為某含鐵43.34%、含磷1.36%的高磷鮞狀赤鐵礦石。直接還原焙燒條件 為還原劑煤的用量為32%;碳酸鈉用量為30%;混勻后在馬弗爐中90(TC下還 原焙燒40min;冷卻；在濃度75^左右磨至粒度-0.076mm占85%，在磁場強度 80kA/m磁選。獲得鐵含量91.85%、磷含量0.035%、其他雜質含量滿足煉鋼要 求的金屬鐵粉。
權利要求
1. 一種用高磷鮞狀赤鐵礦直接生產海綿鐵的工藝方法，其特征在于高磷鮞狀赤鐵礦采取同步添加脫磷劑進行金屬化還原焙燒-磁選提鐵降磷，獲得鐵金屬重量百分比含量大于90％，磷含量低于0.08％，其他雜質含量為硫低于0.01％，碳低于0.5％、SiO2低于3.0％、Al2O3低于1.8％、CaO、MgO、Na2O、K2O四項含量低于4.5％的滿足煉鋼要求的煉鋼原料——金屬鐵粉，該方法步驟為(1)、高磷鮞狀赤鐵礦同步添加脫磷劑進行直接金屬化焙燒，高磷鮞狀赤鐵礦中鐵含量25～45％，磷含量0.5～1.5％，還原溫度900～1000℃，還原時間30～40分鐘，所用還原劑為煤粉，所用煤粉的數量為高磷鮞狀赤鐵礦重量的20～35％；所用脫磷劑為碳酸鈉，加入量為高磷鮞狀赤鐵礦重量的20～30％；先將高磷鮞狀赤鐵礦石破碎到2mm以下，將礦石、作為還原劑使用的煤、脫磷劑碳酸鈉混合均勻，在高溫爐900～1000℃條件下焙燒30～40min；冷卻后在磨機中進行磨礦，磨礦濃度重量百分比為60～80％，產品粒度—0.074mm占85～90％；(2)高磷鮞狀赤鐵礦同步添加脫磷劑直接金屬化還原焙燒后，采用磨礦—弱磁選法回收其中的金屬化鐵，去除雜質，磨礦產品在磁場強度80kA/m條件下磁選得到金屬鐵粉。
全文摘要
一種用高磷鮞狀赤鐵礦直接生產海綿鐵的工藝方法，屬于煉鐵領域。其特征在于高磷鮞狀赤鐵礦添加脫磷劑和以煤為還原劑進行直接金屬化還原焙燒—弱磁選提鐵降磷，獲得鐵金屬含量90％以上，磷含量低于0.08％。本發明優點是(1)資源利用率高，縮短了從鐵礦石加工成鋼材的工藝流程，避免了其他方法所得鐵精礦燒結、球團、高爐煉鐵所產生的環境污染，具有明顯的環境效益和節能降耗效果；(2)工藝方法本身較其他方法簡單，提鐵降磷過程同步完成；(3)避免了使用成本較高的焦炭為還原劑，而使用成本低的煤粉直接為還原劑，可以省去煉焦過程的成本和對環境的污染，種類簡單，來源廣泛，污染物排放量也較其他方法少，易于處理。
文檔編號C21B13/00GK101487068SQ20091007915
公開日2009年7月22日 申請日期2009年3月3日 優先權日2009年3月3日
發明者孫體昌, 徐承焱, 楊大偉, 楊慧芬, 王化軍, 祁超英 申請人:北京科技大學