專利名稱:利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，特別是利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，國內(nèi)高品位、易加工的鐵礦資源不斷減少，迫使各大鋼鐵企業(yè)大量進口鐵礦石。因此，合理開發(fā)利用國內(nèi)各種貧鐵礦資源，研究新的貧鐵礦加工處理技術(shù)以生產(chǎn)適合市場要求的鐵精礦、粉礦再次成為我國鋼鐵礦山工業(yè)的熱點，也是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。菱鐵礦是以FeCO3為主要成分的低品位鐵礦，是僅次于褐鐵礦、赤鐵礦和黃鐵礦的鐵礦資源，我國菱鐵礦儲量居世界前列，已探明儲量約為18億噸，西部地區(qū)四川省涼山州僅會理縣鳳營鄉(xiāng)就探明菱鐵礦儲量1800萬噸以上，含鐵量27～30％，有害雜質(zhì)含量低，如能合理開發(fā)利用，不但可緩解攀鋼及攀枝花市各球團礦生產(chǎn)廠對普通鐵精礦的需求壓力，還可帶動地方經(jīng)濟發(fā)展、解決就業(yè)，培養(yǎng)新的經(jīng)濟增長點。
由于菱鐵礦的理論品位僅48.2％，原礦品位22～35％且經(jīng)常與鈣、鎂、錳等類質(zhì)同象共生，因此采用物理選礦方法難以使鐵精礦品位達到45％以上。國內(nèi)外對菱鐵礦加工利用的研究報道較少，在國內(nèi)，馬鞍山礦山研究院對太鋼峨口鐵礦尾礦中碳酸鐵礦物的回收利用進行過研究；長沙礦冶研究院對陜西大西溝菱鐵礦采用煤基回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒的方式進行了工業(yè)性試驗，取得了一定的試驗結(jié)果。在國外，學(xué)者們也對菱鐵礦作了一些研究，研究了配碳量、石灰用量，粒度大小及等對產(chǎn)品性能的影響；考察了含菱鐵礦、磁鐵及赤鐵礦的鐵礦石的FT-IR圖譜，發(fā)現(xiàn)菱鐵礦對礦石的燒結(jié)性能影響很大，400℃開始分解；還研究了菱鐵礦的性質(zhì)、組成、礦物特性、粒徑分布等對燒結(jié)等的影響；對含F(xiàn)eCO337％的菱鐵礦的燒結(jié)研究表明，溫度高于380℃時出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，生成Fe2O3?，F(xiàn)在整個工藝研究由于各地原礦成分差別較大，因而各地的工藝路線與工藝條件也相差較大，無法直接引用。采用焙燒-磁選流程對原礦進行富集有著廣闊的前景，但大都因技術(shù)和生產(chǎn)成本的限制而停留于實驗室或半工業(yè)性試驗階段，鮮見有完全利用菱鐵礦進行工業(yè)生產(chǎn)的報道。因此，加強對菱鐵礦磁化焙燒工藝的研究，提高磁化焙燒產(chǎn)物品位和焙燒產(chǎn)物的選礦質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，最終達到規(guī)模開發(fā)生產(chǎn)，是開發(fā)利用菱鐵礦的必然趨勢。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種在較高的鐵回收率的前提下經(jīng)濟可靠地利用菱鐵礦生產(chǎn)出適合市場需求的鐵精礦粉的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，它包括以下步驟(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度10～40mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在520～600℃范圍內(nèi)進行磁化焙燒，開始進料到出料，焙燒時間約50～60min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進行還原；(3)冷卻爐料出爐時溫度仍有400～500℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進行磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
通過上面的敘述可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點完全利用菱鐵礦進行工業(yè)生產(chǎn)，提高了磁化焙燒產(chǎn)物品位和焙燒產(chǎn)物的選礦質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，達到工業(yè)上的規(guī)模開發(fā)生產(chǎn)，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達到74.6％。
具體實施方式下面實施例對本發(fā)明做進一步的描述實施例1四川攀枝花鳳營鄉(xiāng)菱鐵礦以FeCO3為主要含鐵成分，其貧礦TFe＝27～30％、SiO2＝20～25％，由于鐵低硅高，無法被燒結(jié)與高爐直接使用。該礦山表面褐鐵礦經(jīng)20多年的開發(fā)已告枯萎，其下層為儲量1815.59萬噸(其中1783.71萬噸為貧礦)的菱鐵礦。為充分利用本地貧鐵礦與劣質(zhì)煤資源，生產(chǎn)鐵精礦粉，其工藝步驟如下(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度30mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒菱鐵礦為FeCO3，一般的選礦方法難以選別?？上冗M行焙燒去除CO2并提高品位。我們將菱鐵礦進行有針對性的改性，即將FeCO3通過中性磁化焙燒生成Fe3O4，使產(chǎn)品成為具有強磁性的磁鐵礦，為下步磁選作好準(zhǔn)備。以煤氣作燃料，在550℃進行磁化焙燒，開始進料到出料，焙燒時間60min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進行還原；菱鐵礦的分解主要按下式反應(yīng)不通入空氣 3FeCO3→Fe3O4+2CO2↑+CO↑ (1)通入少量空氣 2FeCO3+1/2O2→ Fe2O3+2CO2↑ (2)
3Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2↑ (3)通過控制焙燒氣氛，可使菱鐵礦的分解主要按(1)式進行。其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進行還原。
(3)冷卻爐料出爐時溫度仍有450℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；既能防止已生成的Fe3O4在冷卻過程中被重新氧化成Fe2O3，還使焙燒礦有利于球磨-磁選。其核心內(nèi)容是隔離空氣急冷。
(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進行作磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。人工磁鐵礦較天然磁鐵礦剩磁大、矯頑力大，而比磁化系數(shù)小，因此在選礦過程中磁團聚現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致精礦質(zhì)量與回收率都低于天然磁鐵礦。因此，必須在兩段磁選中加入脫磁工藝。
試驗結(jié)果在φ0.9×12米試驗回轉(zhuǎn)窯上與攀鋼礦業(yè)公司設(shè)計研究所選礦室進行了選礦試驗，簡述如下。
原料粒度30mm，最高焙燒溫度550℃，焙燒時間約60min(開始進料到出料)，出料后立即水淬(無緩冷)。焙燒礦經(jīng)球磨后作磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特。
選礦試驗結(jié)果
以上試驗結(jié)果表明，經(jīng)磁化焙燒-球磨-磁選-脫磁-磁選工藝處理菱鐵礦，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達到74.6％。
實施例2四川攀枝花鳳營鄉(xiāng)菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉，其工藝步驟如下(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度40mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在520℃進行磁化焙燒，開始進料到出料，焙燒時間約50min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進行還原；(3)冷卻爐料出爐時溫度仍有400℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進行作磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
試驗結(jié)果在φ0.9×12米試驗回轉(zhuǎn)窯上與攀鋼礦業(yè)公司設(shè)計研究所選礦室進行了選礦試驗，簡述如下。
原料粒度40mm，最高焙燒溫度520℃，焙燒時間約50min(開始進料到出料)，出料后立即水淬(無緩冷)。焙燒礦經(jīng)球磨后作磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特。
選礦試驗結(jié)果
以上試驗結(jié)果表明，經(jīng)磁化焙燒-球磨-磁選-脫磁-磁選工藝處理菱鐵礦，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達到74.6％。
實施例3四川攀枝花鳳營鄉(xiāng)菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉，其工藝步驟如下(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度10mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在600℃范圍內(nèi)進行磁化焙燒，開始進料到出料，焙燒時間約55min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進行還原；(3)冷卻爐料出爐時溫度仍有500℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進行作磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
試驗結(jié)果在φ0.9×12米試驗回轉(zhuǎn)窯上與攀鋼礦業(yè)公司設(shè)計研究所選礦室進行了選礦試驗，簡述如下。
原料粒度10mm，最高焙燒溫度600℃，焙燒時間約55min(開始進料到出料)，出料后立即水淬(無緩冷)。焙燒礦經(jīng)球磨后作磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特。
選礦試驗結(jié)果
以上試驗結(jié)果表明，經(jīng)磁化焙燒-球磨-磁選-脫磁-磁選工藝處理菱鐵礦，可得到品位55.18％的鐵精礦，金屬回收率達到74.6％。
權(quán)利要求
1.利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，其特征在于它包括以下步驟(1)破碎-篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎-篩分后得粒度10～40mm的焙燒塊礦；(2)回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，在520～600℃范圍內(nèi)進行磁化焙燒，開始進料到出料，焙燒時間約50～60min，使菱鐵礦中的FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe3O4、其它碳酸鹽類也產(chǎn)生一定的分解，通過控制焙燒氣氛，使菱鐵礦的分解主要產(chǎn)生Fe3O4、CO2和CO，其反應(yīng)產(chǎn)物CO還可對伴生的赤鐵礦與褐鐵礦進行還原；(3)冷卻爐料出爐時溫度仍有400～500℃，采用隔離空氣緩冷至300℃以下，該熱能用于預(yù)熱煤氣發(fā)生爐用的空氣與助燃空氣，再水淬急冷；(4)球磨-篩分焙燒礦經(jīng)球磨后進行磁選-脫磁-磁選，磁場強度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。
專利摘要
本發(fā)明公開了利用低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝，它包括以下步驟破碎－篩分以低品位菱鐵礦作原料，經(jīng)破碎－篩分后得粒度10～40mm的焙燒塊礦；回轉(zhuǎn)窯焙燒以煤氣作燃料，進行磁化焙燒，使菱鐵礦中的FeCO
文檔編號B03C1/02GK1995411SQ200610022654
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月26日
發(fā)明者周云富 申請人:周云富導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan