一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法技术

本发明专利技术公开了一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，属于钢铁冶金球团工艺技术领域。该方法是将含镁磁铁精矿分为低镁磁铁精矿、高镁磁铁精矿；将低镁磁铁精矿预先造球制成球核，而将配加了由硼砂、高活性赤铁矿、石灰石、有机粘结剂组成的多功能复合添加剂的高镁磁铁精矿分布到球核外层，得到球团料；将所得球团料依次进行干燥、预热、焙烧和冷却过程，得到镁质球团矿。该方法通过优化易氧化结晶低镁磁铁精矿、难氧化结晶高镁磁铁精矿在球团中的分布，且加入具有加速氧化、促进结晶等多重功能的添加剂强化高镁磁铁精矿的固结，从而实现含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿。矿。

【技术实现步骤摘要】
一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法


[0001]本专利技术涉及一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，属于钢铁冶金球团工艺


技术介绍

[0003]随着高炉球团矿入炉比例的提高，为保证高炉造渣的需求，烧结矿中MgO含量逐渐提高，但导致烧结矿转鼓强度低，燃耗高，且高碱度高镁烧结矿与酸性球团矿的冶金性能差异大，影响了高炉操作及炼铁整体效益。研究者发现，将MgO转移到球团矿中，可以明显改善球团矿的还原膨胀性能以及大幅缩小其与烧结矿软熔区间的差异，提升了高炉操作稳定性和炼铁整体效益。但是MgO不能矿化完全，导致MgO分布在含铁矿物颗粒之间，严重影响了磁铁矿、赤铁矿间的微晶连接，造成预热球强度低；而在焙烧阶段，MgO在磁铁矿发生固溶，导致磁铁矿氧化变慢，影响了赤铁矿再结晶，导致球团中的亚铁含量高，氧化程度变低，最终使得球团焙烧强度低。
[0004]随着球团矿产量的提升，球团生产企业采用含镁磁铁精矿组织生产，因磁铁精矿含镁，其预热、焙烧过程的难度明显大于普通磁铁精矿。因此，针对这类精矿，开发高效的制备技术将其制备成高品质镁质球团矿具有重要现实意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中生产镁质球团矿存在预热球强度和焙烧球强度较差的问题，本专利技术的目的在于提供一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，该方法对含镁磁铁精矿按照MgO含量进行分类，然后将低镁、高镁磁铁精矿分别分布在球团内层和外层，且向高镁磁铁精矿中添加多功能添加剂，能够明显改善预热球、焙烧球的氧化速度、固结强度，从而达到强化含镁磁铁精矿制备成高品质镁质球团矿的目的。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，该方法包括如下步骤：
[0007](1)依据磁铁精矿中镁含量将其分为高镁磁铁精矿和低镁磁铁精矿两类；
[0008](2)向高镁磁铁精矿中添加多功能复合添加，混匀后得到原料Ⅰ；
[0009](3)将低镁磁铁精矿通过圆盘造球机制成内层球核，然后将原料Ⅰ通过圆盘造球机粘附在内层球团表面，制备得到球团料；
[0010](4)所得球团料在带式焙烧机球团制备系统中依次进行干燥、预热、焙烧和冷却过程，得到镁质球团矿。
[0011]作为一个优选的方案，所述的高镁磁铁精矿中MgO含量>1.0％。
[0012]作为一个优选的方案，所述的低镁磁铁精矿中MgO含量≤1.0％。
[0013]作为一个优选的方案，所述的低镁磁铁精矿和高镁磁铁精矿的质量百分比为30～60：40～70，且满足镁质球团矿MgO含量<2.5％。
[0014]作为一个优选的方案，所述的多功能复合添加剂添加比例为高镁磁铁精矿总量的
0.5～2.0％。
[0015]作为一个优选的方案，所述的多功能复合添加剂由硼砂、高活性赤铁矿、石灰石、有机粘结剂按质量百分比10～20:60～80:5
‑
10:5
‑
10混合而成。
[0016]作为一个优选的方案，所述的多功能复合添加剂粒度组成为
‑
100μm含量为100％，且
‑
50μm含量不低于80％。
[0017]作为一个优选的方案，其特征在于，所述的高活性赤铁矿由超细粒磁铁精矿经过先高温氧化、后活化处理而成。
[0018]作为一个优选的方案，所述的超细粒磁铁精矿粒度为
‑
50μm含量为100％，且
‑
20μm含量不低于70％。
[0019]作为一个优选的方案，所述的超细磁铁精矿高温氧化温度为800
‑
1000℃。
[0020]作为一个优选的方案，所述的活化处理为采用高能球磨、高压辊磨、行星球磨中的一种对高温氧化后的超细磁铁精矿进行处理。
[0021]作为一个优选的方案，所述的有机粘结剂包括羧甲基纤维素钠、腐殖酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种的混合物。
[0022]相对现有技术，本专利技术技术方案带来的有益技术效果：
[0023]1)采用本专利技术提供的方法，将氧化结晶速度较快的低镁磁铁精矿分布在球团内层，而将氧化结晶速度较慢的高镁磁铁精矿分布在球团外层，利用球团外层氧气扩散阻力小、氧化性气氛更为充足的特点，促进高镁磁铁精矿的氧化固体；而内层低镁磁铁精矿因氧化固结速度快，在氧化性气氛相对较弱的条件下也可快速氧化固结，从而形成内、外层氧化较为充分以及固结效果较好的镁质球团矿。
[0024]2)采用本专利技术提供的方法，向氧化结晶速度较慢的高镁磁铁精矿中添加由硼砂、高活性赤铁矿、石灰石、有机粘结剂组成的多功能复合添加剂，利用硼砂对于离子扩散的促进作用减弱MgO对磁铁矿晶格的稳定作用，促进其快速氧化为赤铁矿；利用高活性赤铁矿超细颗粒表面活性高，结晶速度快的特点，促进赤铁矿的快速微晶键连接和晶粒的长大；利用石灰石和有机粘结剂在预热、焙烧过程发生热分解形成孔洞的特点，改善氧气在球团内部的扩散动力学条件，为内部低镁、外部高镁磁铁精矿的快速氧化固结提供保障；石灰石分解后残留的CaO与铁氧化物经由固相反应形成的低熔点钙铁化合物，在焙烧过程生成少量液相，进一步加快离子扩散速度，有助于提升球团固结强度。
[0025]3)采用本专利技术提供的方法，在多功能添加剂中的重要组分高活性赤铁矿，由超细粒磁铁精矿经由一步高温氧化而成，其颗粒表面活性高，且经由高能球团或高压辊磨或行星球团的再次活化预处理，创造了较多晶体缺陷，致使其反应活性大幅提升，其随多功能添加剂分散在氧化结晶速度慢的高镁磁铁精矿颗粒表面，催化了其氧化结晶反应进程，有助于大幅提高球团固结速度和固结强度。
[0026]4)本专利技术提供的强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，优化低镁、高镁含量磁铁精矿在球团中的分布以及添加多功能复合添加剂强化高镁磁铁精矿氧化、结晶固结，从而制备高品质镁质球团矿，无需更改现有工艺流程，且无需额外增设镁质熔剂磨矿预处理以及添加设备，经济性、适用性更强。
具体实施方式
[0027]为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0028]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专利术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0029]除有特别说明，本专利技术中用到的各种试剂、原料为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。
[0030]实施例1
[0031]采用MgO含量为0.3％的低镁磁铁精矿、MgO含量为3％的高镁磁铁精矿制备镁质球团矿，两者配比分别为40％、60％。向高镁磁铁精矿中配加占其质量百分比0.6％的多功能复合添加剂，其中多功能复合添加剂由硼砂、高活性赤铁矿、石灰石、羧甲基纤维素钠按质量百分比12:76:6:6混合而成，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)依据磁铁精矿中镁含量将其分为高镁磁铁精矿和低镁磁铁精矿两类；(2)向高镁磁铁精矿中添加多功能复合添加剂，混匀后得到原料Ⅰ；(3)将低镁磁铁精矿通过圆盘造球机制成内层球核，然后将原料Ⅰ通过圆盘造球机粘附在内层球团表面，制备得到球团料；(4)所得球团料在带式焙烧机球团制备系统中依次进行干燥、预热、焙烧和冷却过程，得到镁质球团矿。2.权利要求1所述的一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，其特征在于，所述的高镁磁铁精矿中MgO含量>1.0％。3.权利要求1所述的一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，其特征在于，所述的低镁磁铁精矿中MgO含量≤1.0％。4.权利要求1所述的一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，其特征在于，所述的低镁磁铁精矿和高镁磁铁精矿的质量百分比为30～60：40～70，且满足镁质球团矿MgO含量<2.5％。5.权利要求1所述的一种强化含镁磁铁精矿制备高品质镁质球团矿的方法，其特征在于，所述的多功能复合添加剂添加比例为高镁磁铁精矿总量的0.5～2.0％；多功能复合添加剂由硼砂、高活性赤铁矿、石灰石、有机粘结剂按质量百分比10～20:60～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：段福彬，徐维利，左远锋，季志云，范晓慧，甘敏，陈许玲，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：