一种铁矿粉的还原方法技术

本发明专利技术属于还原铁粉生产技术领域，具体涉及一种铁矿粉的还原方法。本发明专利技术提供的铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：在氢气气氛下，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；所述一段还原的温度为810～830℃；所述二段还原的温度为920～940℃；所述三段还原的温度为945～960℃。本发明专利技术提供的铁矿粉的还原方法，使用氢气气氛作为还原介质，且生产过程温度较低，整个还原过程绿色环保且节约资源，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种铁矿粉的还原方法
本专利技术属于还原铁粉生产
，具体涉及一种铁矿粉的还原方法。
技术介绍
随着粉末冶金技术的不断发展，铁基粉末用量不断增加。国内外还原铁粉的生产方法主要包括还原法、电解法、雾化法和机械粉碎法，其中，还原法制造铁粉成本低、产量大、性能适宜，在还原铁粉的工业生产中普遍采用还原法生产铁粉。传统的还原法一般采用二段还原的制备工艺，即经过隧道窑的初次还原和二次精还原炉还原，其中，第一段隧道窑的初还原为将铁矿粉和固体还原剂分层装入SiC罐中，利用隧道窑煤气燃烧加热至1100～1200℃还原，整个初还原过程需要6天左右，能源损耗高，多余热能收集利用低，且工序繁琐，生产成本高。此外，燃烧产生的碳硫氧化物及颗粒物超标等易造成环境污染，固体废物处理流程长、能耗高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种铁矿粉的还原方法，本专利技术提供的铁矿粉的还原方法采用氢气气氛将铁矿粉进行三段还原，生产过程温度较低，绿色环保且节约资源，能耗低，生产成本低(每吨低于400～500元/吨)。本专利技术提供了一种铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：在氢气气氛中，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；所述一段还原的温度为810～830℃；所述二段还原的温度为920～940℃；所述三段还原的温度为945～960℃。优选的，所述一段还原、二段还原和三段还原的氢气流量独立的为35～45m3/h。优选的，所述一段还原和二段还原的时间为4～5h；所述三段还原的时间为3～5h。优选的，所述一段还原、二段还原和三段还原在钢带式还原炉中进行，所述一段还原和二段还原的带速为100～130mm/min；所述三段还原的带速为120～140mm/min。优选的，所述铁矿粉包括以下质量百分数的元素组分：TFe71.5～74.0％，Mn0.080～0.090％，Si0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C0.010～0.015％，S0.030～0.040％；盐酸不溶物0.30～0.7％；杂质余量；所述一段还原过程中，料厚为18～23mm。优选的，所述一段还原得到一段还原铁粉，所述一段还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：TFe82～85％，H损12～15％，Mn0.080～0.090％，Si0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C0.005～0.010％，S0.030～0.038％；盐酸不溶物0.20～0.5％；杂质余量。优选的，所述二段还原过程中，料厚为20～25mm。优选的，所述二段还原得到二段还原铁粉，所述二段还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：TFe92～95％，H损3～5％，Mn0.070～0.085％，Si0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C0.0040～0.0050％，S0.010～0.020％；盐酸不溶物0.15～0.30％；杂质余量。优选的，所述三段还原过程中，料厚为23～28mm。优选的，所述三段还原得到还原铁粉，所述还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：TFe98.2～99.2％，H损0.20～0.40％，Mn0.070～0.080％，Si0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C0.0025～0.0045％，S0.0020～0.010％；盐酸不溶物0.1～0.30％；杂质余量。本专利技术提供了一种铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：在氢气气氛下，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；所述一段还原的温度为810～830℃；所述二段还原的温度为920～940℃；所述三段还原的温度为945～960℃。本专利技术提供的铁矿粉的还原方法采用氢气气氛将铁矿粉进行三段还原，并控制一段还原的温度为810～830℃、二段还原的温度为920～940℃和三段还原的温度为945～960℃，得到的还原铁粉H损仅为0.30％且粒度分布均匀，且随着还原反应的温度升高，反应加剧还原速度加快，有利于细颗粒粉末在还原过程中晶粒成长，可形成合理粒度组成的还原铁粉；本专利技术得到的铁粉退火效果好压缩性能高，没有发生加工硬化现象，颗粒呈片状和树枝状成形性能好。本专利技术提供的铁矿粉的还原方法，使用氢气气氛作为还原介质，且生产过程温度较低，整个还原过程绿色环保且节约资源，生产成本低。附图说明图1为本专利技术实施例提供铁矿粉的还原方法的工艺流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：在氢气气氛中，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；所述一段还原的温度为810～830℃；所述二段还原的温度为920～940℃；所述三段还原的温度为945～960℃。在氢气气氛中，本专利技术将铁矿粉进行一段还原，得到一段还原铁粉；在本专利技术中，所述铁矿粉优选为铁精矿粉，所述铁矿粉优选包括以下质量百分数的元素组分：TFe71.5～74.0％，Mn0.080～0.090％，Si0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C0.010～0.015％，S0.030～0.040％；盐酸不溶物0.30～0.7％；杂质余量；在本专利技术中，所述TFe优选包括Fe2O3和FeO。本专利技术在进行一段还原前，优选对所述铁矿粉进行前处理，在本专利技术中，所述前处理优选包括依次进行的筛选、磁选、干燥和球磨，本专利技术对所述筛选、磁选、干燥和球磨的具体实施过程没有特殊要求。在本专利技术中，所述前处理完成后，铁矿粉粒径级配优选为粒径≥180μm的铁矿粉的体积含量为0～3％，粒径为75～180μm的铁矿粉的体积含量为40～60％，粒径为≤45μm的铁矿粉的体积含量为5～30％。在本专利技术中，所述一段还原的氢气流量优选为35～45m3/h，更优选为36.5～41.5m3/h，最优选为38.5～40.5m3/h，在本专利技术的具体实施例中，所述一段还原的氢气的流量为39m3/h。在本专利技术中，所述氢气为还原介质，将铁矿粉还原为一段还原铁粉。在本专利技术中，所述一段还原的温度为810～830℃，优选为815～825℃，在本专利技术中的具体实施例中，所述一段还原的温度为820℃。本专利技术将所述一段还原的温度控制在上述温度范围内，能够实现对矿粉初步还原，当一段还原的温度过高时，易发生表面烧结，温度过低时，传质速度慢的，后续破碎不易。在本专利技术中，所述一段还原的时间优选为4～5h，更优选为4.5h；在本专利技术中，所述一段还原优选在钢带式还原炉中进行，当所述一段还原在钢带还原炉中进行时，所述一段还原的带速优选为100～130mm/min，更优选为110mm/min；所述一段还原过程中，料厚优选为18～23mm，更优选为20mm。在本专利技术中，所述一段还原完成后，本专利技术优选对一段还原得到的一段粉饼进行后处理，在本专利技术中，所述后处理优选包括依次进行的解碎和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁矿粉的还原方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在氢气气氛中，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；/n所述一段还原的温度为810～830℃；/n所述二段还原的温度为920～940℃；/n所述三段还原的温度为945～960℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁矿粉的还原方法，其特征在于，包括以下步骤：
在氢气气氛中，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；
所述一段还原的温度为810～830℃；
所述二段还原的温度为920～940℃；
所述三段还原的温度为945～960℃。


2.根据权利要求1所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原、二段还原和三段还原的氢气流量独立的为35～45m3/h。


3.根据权利要求1所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原和二段还原的时间为4～5h；
所述三段还原的时间为3～5h。


4.根据权利要求1、2或3所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原、二段还原和三段还原在钢带式还原炉中进行，所述一段还原和二段还原的带速为100～130mm/min；
所述三段还原的带速为120～140mm/min。


5.根据权利要求4所述的还原方法，其特征在于，所述铁矿粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe71.5～74.0％，Mn0.080～0.090％，Si0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C0.010～0.015％，S0.030～0.040％；盐酸不溶物0.30～0.7％；杂质余量；
所述一段还原过程中，料厚为18～23mm。


6.根据权利要求5所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原得到一段还原铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐木生，陈国鹏，吴金泉，姚学军，黄峰，赵宗海，何豪，
申请(专利权)人：安徽马钢粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34