一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺，包括以下步骤：球团制备：向高磷鲕状赤铁矿中加入添加剂和粘结剂，混合后进行造球，然后烘干，得到高磷鲕状赤铁矿干球团；所述添加剂为氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和氯化钠中的一种或多种，高磷鲕状赤铁矿包括以下质量百分含量的组分：通过采用还原焙烧处理高磷鲕状赤铁矿，以煤等含碳固体燃料或煤气作为还原剂，在750～950℃下进行还原焙烧，将高磷鲕状中的赤铁矿还原成磁铁矿，通过磁选富集；在还原焙烧过程中，通过添加剂与硅、铝和磷等元素反应形成易溶于酸或碱的化合物，将磁选粗精矿经过酸浸

【技术实现步骤摘要】
一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺


[0001]本专利技术属于赤铁矿提铁降磷
，具体涉及一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺。

技术介绍

[0002]鲕状赤铁矿作为一种国内外公认的难选铁矿石，铁矿物粒度微细及与脉石成分嵌布紧密、含磷高等问题制约着对其的大规模利用。同时，鲕状赤铁矿中磷的主要赋存状态为羟基磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石、磷铝锶石等，且鲕状赤铁矿中通常含磷较高，而在铁矿造块与炼铁工艺中，都无法对上述磷物相进行有效地脱除，如不进行针对性脱除将导致磷进入钢材之中。钢中的磷全部溶于铁素体当中，且由于磷具有的固溶强化性质，在结晶过程当中容易产生晶内偏析，使部分位置含磷量急剧上升，产生影响钢材性能的带状组织，使钢材产生“冷脆”现象，降低了钢材的韧性和塑性。因此，钢材中的磷含量需要严格控制，通常规定普通钢的磷含量0.035％，优质低磷钢要求磷含量小于0.015％，冶炼低磷钢将是改善钢材性能与钢铁发展的重要趋势。
[0003]高磷鲕状赤铁矿是一类重要的铁矿资源，随着资源的日渐枯竭，这类矿石的综合利用逐渐成为国内外学者研究的焦点，也已取得了较多进展。目前对高磷鲕状赤铁矿开发利用的方式主要分为物理选矿法、浮选法、酸浸与生物浸出法、磁化焙烧
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磁选
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酸浸工艺、磁化焙烧
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磁选
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反浮选工艺、直接还原与熔融还原工艺等，然而，采用上述单一工艺中的一种或几种均难以同时取得理想的铁品位与脱磷率。选矿方法处理鲕状赤铁矿，很难同时达到较好的选铁和降磷指标。物理分选铁品位提升有限，且资源损失大、脱磷效果差。磁化焙烧
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磁选对鲕状赤铁矿中铁、磷的分离效果也很有限，单一的磁化焙烧
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磁选工艺难以满足生产要求。直接还原与熔融还原工艺无法解决工艺过程温度高、能耗大，同时将铁矿中较多的磷带入铁水，影响了转炉的工作效率，增加了炼钢的脱磷成本。单一酸浸法可以脱磷，但铁品位提升和脱磷效果较差，且无法解决酸耗高、废酸回收利用以及环境污染等问题。生物浸出存在周期长，无法大规模应用。磁化焙烧
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磁选
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酸浸联合工艺不仅可以提高铁品位，而且脱磷效果也较好。但是，铁品位提升效果有限，而且也存在酸耗偏高的问题，一直无法解决，磁化焙烧
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磁选
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浮选工艺提铁和脱磷效果不理想，所得铁精矿铁品位低，含磷高。
[0004]因此，有必要提供一种有效选铁脱磷的工艺方法，在显著提高铁品位的同时，有效脱除磷，减少酸耗，将势必会缓解我国国内铁矿石短缺的窘境，对于改善我国铁矿石供需结构的不平衡具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的铁品位提升效果有限，而且也存在酸耗偏高的问题，一直无法解决，磁化焙烧
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磁选
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浮选工艺提铁和脱磷效果不理想，所得铁精矿铁品位低，含磷高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺，包括以下步骤：
[0007]步骤一：球团制备：向高磷鲕状赤铁矿中加入添加剂和粘结剂，混合后进行造球，然后烘干，得到高磷鲕状赤铁矿干球团；所述添加剂为氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和氯化钠中的一种或多种，高磷鲕状赤铁矿包括以下质量百分含量的组分：35～50％的Fe，1.0～3.0％的P2O5，4～6％的Al2O3，10～30％的SiO2，余量为CaO及其它杂质；
[0008]所述添加剂和粘结剂的添加量分别为高磷鲕状赤铁矿质量的2～8％和1～2％；优选地，所述粘结剂为腐植酸钠粘结剂；
[0009]步骤二：还原焙烧：向步骤一中得到的干球团中加入还原剂进行还原焙烧，得到还原焙烧球团，还原剂为煤气，还原时反应炉内CO体积含量为3～10％；
[0010]步骤三：磨矿
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磁选：将步骤二中得到的还原焙烧球团进行粉碎、球磨、磁选，得到粗铁精矿和尾矿；
[0011]步骤四：酸浸：将步骤三中所得到的粗铁精矿进行酸浸，得到酸浸渣和酸浸液；
[0012]步骤五：碱浸：将步骤四中所得到的酸浸渣进行碱浸，得到最终的铁精矿和碱浸液；
[0013]步骤六：将步骤四和步骤五中得到的酸浸液和碱浸液相互混合进行中和、沉降，然后进行液固分离，得到的上清液在酸浸和碱浸作业中循环使用，得到的中和渣与磁选尾矿、尾渣合并排入尾矿坝堆存或用作生产水泥的原料。
[0014]优选的，所述步骤二中，焙烧温度为750～950℃，焙烧时间为5～20min。
[0015]优选的，所述步骤二中，还原剂为含碳固体燃料，所述含碳固体燃料的添加量为干球团质量的5～20％。
[0016]优选的，所述步骤三中，将还原焙烧球团粉碎至粒度为6mm以下的颗粒后配置成浓度为45～80％的矿浆，再将得到的矿浆进行球磨，得到的磨矿粒度为：小于0.074mm的颗粒占75～95％；其中，矿浆浓度为50～70％，磨矿粒度为：小于0.074mm的颗粒占85％～95％。
[0017]优选的，所述步骤三中，所述磁选设备为筒式弱磁选机，磁场强度为800～2000Gs；优选地，磁选的磁场强度为800～1500Gs。
[0018]优选的，所述步骤四中，酸浸具体为将所述粗铁精矿按液固质量比为3～10:1的比例加入酸溶液中，其中，酸与矿的质量比为0.03～0.15:1，酸浸出剂为硫酸，盐酸和草酸中的一种或多种，酸浸温度为25～90℃，酸浸时间为30～120min。
[0019]优选的，所述步骤五中，碱浸具体为将酸浸渣按液固质量比为1～10:1的比例加入碱溶液中，其中，碱与矿的质量比为0.03～0.15:1，碱浸出剂为烧碱，碱浸温度为25～90℃，碱浸时间为30～120min。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供了一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺，具备以下有益效果：
[0021]1、本专利技术通过采用还原焙烧处理高磷鲕状赤铁矿，以煤等含碳固体燃料或煤气作为还原剂，在750～950℃下进行还原焙烧，将高磷鲕状中的赤铁矿还原成磁铁矿，通过磁选富集；在还原焙烧过程中，通过添加剂与硅、铝和磷等元素反应形成易溶于酸或碱的化合物，将磁选粗精矿经过酸浸
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碱浸联合浸出脱除硅、铝、磷，得到高品位铁精矿和酸浸液、碱浸液，从而实现高效提铁脱磷；
[0022]2、本专利技术实现了高磷鲕状赤铁矿有效选铁脱磷，最终铁精矿铁品位为达到64.1～70.0％，铁总回收率为67.03～75％，铁精矿P2O5含量0.097～0.19％，总脱磷率大于90％；将酸浸液与碱浸液混合后得到中和及固液分离，得到中和渣和上清液，上清液可循环使用，不仅解决了酸性废水的处理难题，而且还可降低生产成本，节约水资源；磁选尾矿、尾渣及中和渣含有一定量的铁、硅、钙、镁等元素，可用于生产水泥；
[0023]3、本专利技术提供的方法能耗低，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：球团制备：向高磷鲕状赤铁矿中加入添加剂和粘结剂，混合后进行造球，然后烘干，得到高磷鲕状赤铁矿干球团；所述添加剂为氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和氯化钠中的一种或多种，高磷鲕状赤铁矿包括以下质量百分含量的组分：35～50％的Fe，1.0～3.0％的P2O5，4～6％的Al2O3，10～30％的SiO2，余量为CaO及其它杂质；所述添加剂和粘结剂的添加量分别为高磷鲕状赤铁矿质量的2～8％和1～2％；优选地，所述粘结剂为腐植酸钠粘结剂；步骤二：还原焙烧：向步骤一中得到的干球团中加入还原剂进行还原焙烧，得到还原焙烧球团，还原剂为煤气，还原时反应炉内CO体积含量为3～10％；步骤三：磨矿
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磁选：将步骤二中得到的还原焙烧球团进行粉碎、球磨、磁选，得到粗铁精矿和尾矿；步骤四：酸浸：将步骤三中所得到的粗铁精矿进行酸浸，得到酸浸渣和酸浸液；步骤五：碱浸：将步骤四中所得到的酸浸渣进行碱浸，得到最终的铁精矿和碱浸液；步骤六：将步骤四和步骤五中得到的酸浸液和碱浸液相互混合进行中和、沉降，然后进行液固分离，得到的上清液在酸浸和碱浸作业中循环使用，得到的中和渣与磁选尾矿、尾渣合并排入尾矿坝堆存或用作生产水泥的原料。2.根据权利要求1所述的一种高磷鲕状赤铁矿提铁降磷工艺，其特征在于：所述步骤二中，焙烧温度为750～950℃，焙烧时间为5～20min。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭正启，朱德庆，潘建，李思唯，杨聪聪，李启厚，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：