一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团及其制备方法技术

本申请涉及弱磁性铁矿磁化焙烧的技术领域，更具体地说，它涉及一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团及其制备方法。将79.0

【技术实现步骤摘要】
一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团及其制备方法


[0001]本申请涉及磁化焙烧的
，更具体地说，它涉及一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢铁是一种重要的工业原料，是衡量一个国家综合国力和工业水平的重要指标。随着世界钢铁工业的快速发展，全球优质铁矿石资源渐趋衰竭,劣质难选铁矿成为钢铁工业原料的主要来源。我国铁矿资源多而不富，以中低品位矿为主，矿石类型复杂，难选矿占比多，有些难选铁矿如褐铁矿、赤铁矿等的有用组分嵌布粒度细，或者与有害组分嵌布紧密，难以选别回收，造成铁矿物选矿回收率低，大量有用组分流失到尾矿中。开发利用这部分难选铁矿对于提高铁资源利用率，支撑钢铁工业供给具有重要意义。
[0003]为了合理利用劣质难选铁矿资源，现对难选及低品位弱磁性铁矿的选矿方法基本上都是采用磁化焙烧煤基球团的技术将弱磁性铁矿还原成强磁性铁矿，再利用物理选矿法回收。煤基球团中采用的还原剂主要是焦碳、粉煤，但焦碳、粉煤存在来源不广泛，地区不均衡的现象。且焦碳、粉煤中的硫含量高，对环境污染严重。因环保与安全问题，我国已限制煤炭的开采量，国内的煤炭供不应求，需从国外大量进口，加大了企业的生产成本。特别是在南方地区及交通不便的地区因较缺乏煤炭，需要通过运输方式输送焦碳、粉煤等来满足需求，运输费用高使生产成本急剧加大。因此，需要制备一种低成本、环保的球团用以焙烧生产铁精矿。

技术实现思路

[0004]为了制备一种低成本、环保的球团用以焙烧生产碱性铁精矿，本申请提供一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团采用如下的技术方案：一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团，包括以下重量份的原料：弱磁性铁矿79.0
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85.5份、固体废含有机碳物质8
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12份、碳酸盐矿物6
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8份、粘结剂0.5
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1.0份、水5
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12份；所述弱磁性铁矿的含水量≤10％，所述固体废含有机碳物质的含水量≤5％，所述碳酸盐矿物的含水量≤5％。
[0006]通过采用上述技术方案，在焙烧球团时，球团中的固体废含有机碳物质会炭化产生木炭(主要成分为C)和木煤气(主要成分为CO、CO2、CH4、H2)，而球团中的碳酸盐矿物在焙烧温度下会分解产生CO2，二氧化碳和木炭在高温下会反应生成还原性气体一氧化碳，在高温下木炭也会和焙烧炉中少量的氧气以及水蒸气发生反应，生成还原性气体一氧化碳和还原性气体氢气，化学反应方程式：原性气体氢气，化学反应方程式：
木煤气和由上述反应木炭生成的一氧化碳和氢气共同构成了混合还原剂，在焙烧温度下，多种还原性气体参与反应，共同将弱磁性的褐铁矿(Fe2O3·
nH2O)、赤铁矿(Fe2O3)还原为强磁性的磁铁矿(Fe3O4)，化学反应方程式：)，化学反应方程式：)，化学反应方程式：)，化学反应方程式：)，化学反应方程式：)，化学反应方程式：还原性气体将弱磁性的褐铁矿、赤铁矿还原为强磁性的磁铁矿后产生的二氧化碳气体会再次与球团中的木炭(在最初还原焙烧时与二氧化碳、氧气、水蒸气反应后剩余的木炭)反应生成一氧化碳还原性气体，一氧化碳还原性气体又将剩余的弱磁性的褐铁矿、赤铁矿还原为强磁性的磁铁矿。
[0007]球团内部的固体废含有机碳物质产生有木煤气，碳酸盐矿物在焙烧温度下分解产生有二氧化碳气体，大量气体逸散会在球团内部生成许多细小的孔隙，使得球团的比表面积大大增加。木炭和二氧化碳、水蒸气、氧气反应后生成一氧化碳和氢气会使得球团内部孔隙进一步增多，比表面积进一步扩大。球团内部的多孔结构使得还原性气体与弱磁性铁矿的接触面积巨大，有利于氧化还原反应全面、迅速地进行，弱磁性铁矿被还原成强磁性铁矿的还原时间大大缩短、焙烧成本相应降低，同时得到更高的弱磁性铁矿还原率。
[0008]相比于煤基球团，本方案的球团中还原剂为中间生成的还原性气体，球团内部产生的大量孔隙便于还原性气体与弱磁性铁矿充分接触、快速反应。而煤基球团中还原剂焦炭或粉煤为固体，且煤基球团内部产生的孔隙数量和比表面积远小于含固体废含有机碳物质和碳酸盐矿物的球团产生的孔隙数量和比表面积，造成煤基球团内部的焦炭或粉煤与弱磁性铁矿的接触面积小，无法全面的、迅速的将球团内部的弱磁性铁矿还原生成强磁性铁矿，造成还原时间长、还原率不高、还原温度高的问题。
[0009]煤的价格远远高于固体废含有机碳物质与碳酸盐矿物的价格，且如今国内煤炭资源短缺，供不应求，过多的煤燃烧还会产生硫氧化合物等有毒有害气体，不利于资源和环境的可持续发展。而采用固体废含有机碳物质与碳酸盐矿物代替煤来还原弱磁性铁矿，不但可以大大降低生产成本，并且可以节约处理固体废含有机碳物质的费用与成本，变废为宝，消除固体废含有机碳物质及煤对环境的污染与影响。
[0010]弱磁性铁矿、固体废含有机碳物质和碳酸盐矿物的含水量符合一定要求，使得固体便于粉碎，也有利于提高制备球团时的成球率和降低球团之间的粘结率。
[0011]优选的，所述固体废含有机碳物质选自木材加工废料、中药材废料、植物垃圾、废包装木质品中的至少一种。
[0012]通过采用上述技术方案，固体废含有机碳物质来源广泛、成本低，使用木材加工废料、中药材废料、植物垃圾、废包装木质品等有机废物作为产生木炭的原料，不仅符合生产需求，不会产生硫氧化合物，还能够节约处理有机废物的费用，变废为宝，消除有机废物及煤对环境的污染与影响。
[0013]优选的，所述碳酸盐矿物选自方解石、石灰石、白云石和菱镁矿中的至少一种。
[0014]通过采用上述技术方案，方解石(CaCO3)、石灰石(CaCO3)、白云石(CaCO3·
MgCO3)、菱镁矿(MgCO3)在焙烧温度下分解生成二氧化碳以及氧化钙或氧化镁，化学反应方程式：)在焙烧温度下分解生成二氧化碳以及氧化钙或氧化镁，化学反应方程式：)在焙烧温度下分解生成二氧化碳以及氧化钙或氧化镁，化学反应方程式：产生的二氧化碳与木炭反应生成还原性气体一氧化碳，一氧化碳将弱磁性铁矿还原为强磁性铁矿，还原性气体与弱磁性铁矿的反应速率比固体还原剂煤更快，便于磁选铁精矿。一摩尔的二氧化碳气体与一摩尔的木炭反应可得到两摩尔的一氧化碳还原性气体，使球团孔隙中的一氧化碳还原性气体浓度增大，还原性气体浓度的增大使得弱磁性铁矿还原为强磁性铁矿的速率更快，还原率更高。二氧化碳的产生还会使球团内部产生许多孔隙，增大了球团的比表面积，有利于一氧化碳等还原性气体与弱磁性铁矿接触，提高还原反应的速率。
[0015]产生的氧化钙和氧化镁为碱性氧化物，可使焙烧好的球团在磁选作业后得到碱性铁精矿产品，碱性铁精矿中的碱性氧化物(氧化钙、氧化镁)的总含量大于酸性氧化物(二氧化硅、三氧化二铝)的总含量，二氧化硅和三氧化二铝主要来自于弱磁性铁矿。在用碱性铁精矿炼铁炼钢时，碱性氧化物(氧化钙、氧化镁)与弱磁性铁矿中的酸性氧化物(二氧化硅、三氧化二铝)反应生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团，其特征在于，包括以下重量份的原料：弱磁性铁矿79.0
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85.5份、固体废含有机碳物质8
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12份、碳酸盐矿物6
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8份、粘结剂0.5
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1.0份、水5
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12份；所述弱磁性铁矿的含水量≤10%，所述固体废含有机碳物质的含水量≤5%，所述碳酸盐矿物的含水量≤5%。2.根据权利要求1所述的一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团，其特征在于，所述固体废含有机碳物质选自木材加工废料、中药材废料、植物垃圾、废包装木质品中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种磁化焙烧生产碱性精铁矿的球团，其特征在于，所述碳酸盐矿物选自方解石、石灰石、白云石和菱镁矿中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种磁化...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宗强，李祖君，吴峰，蓝云燕，
申请(专利权)人：深圳市考拉生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：