用于制备锰矿石球团的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备烧结锰矿石球团的方法。该方法包括制备造球进料，该造球进料包含细散的锰矿石和粘合剂；将该造球进料造球以制备生球团；和在钢带烧结炉中烧结该生球团。烧结步骤包括在钢带上将球团传送通过不同温度的工艺区，该工艺区包括至少一个干燥区、至少一个加热区、至少一个烧结区和至少一个冷却区，优选三个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及用于制备烧结的锰矿石球团的方法。本专利技术还涉及由所述方法制备的烧结的锰矿石球团。专利技术背景与锰矿石的采矿、粉碎、运输和处理有关获得显著量的细散的矿石颗粒。具有晶粒尺寸低于6-9mm的细散的锰矿石不能直接被用于锰合金熔炼。细散的矿石容易在电炉中的装料顶部形成覆盖物和渣壳。渣壳形成可引起气体喷出，熔炼操作中的装料沉降和大量扰动的问题。当需要大量制备锰矿石烧结体时，通常将锰矿石粉造块并采用带式烧结装置烧结。烧结中使用的焦炭的量是大量的，甚至高达10w-％，因为锰矿石粉主要熔化于烧结工艺中。然后，将产物—烧结的锰矿石—粉碎成颗粒尺寸低于50-75mm。该产品是多孔的，硬的并且是锐利的。将颗粒尺寸为6-75mm的粉碎产物供给到熔炼炉。使在该产品处理中产生的细粒部分再循环回到造块单元和烧结炉。该再循环负载可以高达烧结产品的15-20％。这样大百分比的再循环增加了烧结工艺的能量成本。US6063160公开了用于在传送器型烧结装置中以基本上连续的操作烧结具有颗粒尺寸小于6mm的细散的含锰材料的方法。该工艺包括以下步骤：向细散的材料加入粘合剂和任选的含碳材料，将所得混合物微造球，以及将微造球的组合物通过干燥和预加热区、反应和烧结区以及冷却区。将烧结材料粉碎、筛选并输送至熔炼设备。由此制备的烧结体缺乏机械抗性以经得起过量的处理和长距离运送。现有技术中另一锰球团制备工艺使用锰矿石，该锰矿石已经在还原性气氛下在流化床中被煅烧。该工艺涉及锰矿石的热处理(也已知为煅烧)，接着造球和烧结。煅烧的目的在于产生磁铁矿并帮助通过磁分离去除铁，得到锰矿石富集。热处理的副作用是锰超氧化物(manganesesuperioroxide)的分解，其干扰传统制备工艺中的锰球团烧成。WO2010/009527A1公开了从非煅烧的锰矿石制备锰球团的工艺。该工艺包括矿石尺寸准备、助熔剂添加、凝聚剂(粘合剂)添加、导致粗球团的造球、以及通过干燥、预加热和加热该粗球团的热加工。在熔炼中，烧结球团相对于烧结体是优选的，这是由于它们更高的孔隙度、均匀的尺寸和均匀的形状。尽管对于炼钢重要，锰矿石球团的制备迄今仍没有得到满意的解决。从锰矿石难以获得物理性能足够的锰球团。物理性能不足的球团在处理时在运送中和在炉内还原过程中可产生过量的粉。由于床渗透性的损失，粉的产生可而导致还原过程中的产物损失或差的材料性能。专利技术目的本专利技术的目的是提供用于制备烧结的锰球团的新的和改进的工艺。本专利技术的另一目的是提供适合于制备不锈钢的易用形式的锰矿石球团。专利技术概述根据本专利技术的方法由权利要求1中所呈现的内容表征。更确切地说，该方法包括制备造球进料，该造球进料包含细散的锰矿石和粘合剂；将该造球进料造球以制备生球团；以及在钢带烧结炉中烧结该生球团，该烧结步骤包括在钢带上将球团传送通过不同温度的工艺区，该工艺区包括至少一个干燥区、至少一个加热区、至少一个烧结区和至少一个冷却区，优选三个。在本专利技术的一个实施方案中，通过湿法研磨和过滤锰矿石粉制备细散的锰矿石。在本专利技术的另一个实施方案中，通过干法研磨锰矿石粉制备细散的锰矿石。在本专利技术的一个实施方案中，该方法包括研磨并筛选锰矿石以制备包含小于50％低于400目(38μm)和40-85％、更优选55-70％低于200目(74μm)的颗粒尺寸分布。在本专利技术的一个实施方案中，使用膨润土作为粘合剂。膨润土的量可以为0.5-1.0w-％、优选为0.6-0.8w-％。在本专利技术的一个实施方案中，向该造球进料加入细碳(焦炭)。细碳的量可以为0.1-2.0w-％、优选为0.5-1.0w-％。在本专利技术的一个实施方案中，向该造球进料加入助熔剂。合适的助熔剂包括例如石灰石、白云石和石英岩。在本专利技术的一个实施方案中，在干燥区中的停留时间为6-8分钟，并且供给到干燥区的干燥气体的温度为200-300℃、优选220-280℃。如果干燥进行得太剧烈，则球团在干燥区中破裂。在本专利技术的另一个实施方案中，在两个干燥区中干燥球团。在该情况下，在第一和第二干燥区中的停留时间可以分别为7-8分钟和5-6分钟，并且供给到第一和第二干燥区的干燥气体的温度可以分别为150-250℃和350-450℃。在本专利技术的一个实施方案中，在加热区中的停留时间为5-12分钟。在本专利技术的一个实施方案中，在烧结区中的停留时间为7-14分钟。在本专利技术的一个实施方案中，将烧结区中的物料床加热至最高温度为1200-1450℃、优选为1250-1410℃、更优选为1280-1390℃。在本专利技术的一个实施方案中，将来自冷却区的空气再循环至前述区中的至少一个区。由根据本专利技术的工艺制备的烧结的锰矿石球团具有至少150kg/直径12mm的球团的抗压强度。专利技术详述锰矿石的品质取决于矿床而大大改变。锰矿石典型地含有锰氧化物、硅酸盐、碳酸盐和水合成分。锰矿石粉的挥发物含量可以为至多20.0％。一些锰矿石也含有方解石。例如在锰矿石的挖掘、粉碎、筛选和洗涤中产生矿石粉。这种粉可以用作根据本专利技术制备烧结的锰矿石球团的原料。锰矿石粉优选在湿球磨机中进行湿磨。过滤来自湿法研磨的浆料以去除过量的水。无需进一步干燥。滤饼构成造球进料的基础。造球进料的目标细度是小于50％低于400目(38μm)和40-85％、优选55-70％低于200目(74μm)。当原始矿石只含有极小湿度时，锰矿石粉的干法研磨是可能的。若有必要，可以筛选研磨的锰矿石以制备所需颗粒尺寸的细散的锰矿石。向造球进料加入粘合剂。粘合剂优选膨润土，其可以以0.5-1.0w-％、优选0.6-0.8wt-％的量向造球进料加入。在工业规模制备中，这样的膨润土的量是足够的，而在实验室规模，制备可接受的球团所需的膨润土的量可以更高。取决于细散的锰矿石的组成，可任选向造球进料加入细碳(焦炭或其他含碳材料)。细碳的量可以为0.1-2.0w-％、优选为0.5-1.0w-％。当锰矿石为含有大量MnO2的氧化形式时，无需添加碳。在该情况下，在碳和氧之间的强放热反应倾向于使球团的结构破裂。当锰矿石含有少量例如碳酸盐作为方解石时，可以使用碳。当锰矿石含有较大量的碳酸盐时，也可以使用少量的碳。碳反应释放一氧化碳(CO)；该反应是吸热的，限制床层温度的升高。取决于细散的锰矿石的组成，可任选向造球进料加入助熔剂。合本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备烧结锰矿石球团的方法，该方法包括以下步骤：－制备造球进料，该造球进料包含细散的锰矿石和粘合剂；－将该造球进料造球以制备生球团；以及－在钢带烧结炉中烧结该生球团，该烧结步骤包括在钢带上将球团传送通过不同温度的工艺区，该工艺区包括至少一个干燥区、至少一个加热区、至少一个烧结区和至少一个冷却区，优选三个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.17 FI 201362761.用于制备烧结锰矿石球团的方法，该方法包括以下步骤：
－制备造球进料，该造球进料包含细散的锰矿石和粘合剂；
－将该造球进料造球以制备生球团；以及
－在钢带烧结炉中烧结该生球团，该烧结步骤包括在钢带上将球团传
送通过不同温度的工艺区，该工艺区包括至少一个干燥区、至少一个加热
区、至少一个烧结区和至少一个冷却区，优选三个。
2.根据权利要求1的方法，包括通过湿法研磨和过滤从锰矿石粉制备
细散的锰矿石的步骤。
3.根据权利要求1的方法，包括通过干法研磨从锰矿石粉制备细散的
锰矿石的步骤。
4.根据权利要求2或3的方法，包括研磨并筛选锰矿石以制备包含小
于50％低于400目(38μm)和40-85％、更优选55-70％低于200目(74μm)
的颗粒尺寸分布。
5.根据权利要求1-4任一项的方法，其中使用膨润土作为粘合剂，膨
润土的量为0.5-1.0w-％、优选为0.6-0.8w-％。
6.根据权利要求1-5任一项的方法，包括向该造球进料加入细碳，细
碳的量为0.1-2.0w-％、优选为0.5-1.0w-％。
7.根据权利要求1-6任一项的方法，包括向该造球进料加入助熔剂。
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·梅克拉，H·克罗格鲁斯，V·基维嫩，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI