一种甲烷直接还原铁矿石的还原焙烧-磁选工艺方法技术

一种甲烷直接还原铁矿石的还原焙烧‑磁选工艺方法，涉及一种铁矿石的还原焙烧‑磁选工艺方法，本发明专利技术较弱还原性的甲烷还原气（甲烷含量为10‑100%）应用于难选铁矿石选矿的还原焙烧‑磁选工艺。所提供的工艺包括预焙烧、还原焙烧和弱磁选三个部分，且该工艺流程通过控制还原焙烧条件可以控制铁矿石中Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的还原恰好停止在Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;阶段，使还原矿磁性达到最大，从而可实现最高的磁选铁精矿回收率，避免造成铁资源浪费。其还原焙烧方法适用于旋转床、移动床、流化床和悬浮床，可以有效解决现有铁矿石悬浮磁化焙烧技术过程中Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;被过度还原致使磁选铁精矿回收率无法达到最大值的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁矿石焙烧-磁选工艺方法，特别是涉及一种甲烷直接还原铁矿石的还原焙烧-磁选工艺方法。

技术介绍

1、以铁矿石为原料的钢铁产业是我国国民经济发展的重要支柱产业。近年来，随着我国钢铁行业的快速发展，我国对铁矿原料需求也不断攀升。

2、长期以来，许多研究者对铁矿石的分选做了大量的研究，并成功开发了阶段磨矿—粗细分级—重选—磁选—阴离子反浮选、回转窑焙烧—磁选等工艺，但在处理难选铁矿石时存在工艺复杂，成本较高等缺点。并且许多研究者通过长期对复杂难选铁矿石的高效利用的研究，逐渐认识到只有彻底改变铁矿石的赋存状态，使铁矿物与脉石之间磁性差异，才能实现高效分选。由此开发出了磁化焙烧、深度还原、微波还原、还原熔融、焙烧浸出等新工艺。其中，磁化焙烧被认为是处理复杂难选铁矿最有效的方法之一，尤其是具有传热传质效率高、焙烧能耗低等优点的悬浮焙烧，引起了诸多专家学者的广泛关注和研究。

3、然而，常用的还原性物质为富h2或者富co气体，但富h2和富co气体的还原性较强，在实际应用中可能会使铁矿石中fe2o3还原过度，生成非磁性feo物种，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种甲烷直接还原铁矿石的还原焙烧-磁选工艺方法，其特征在于，所述方法包括以下工艺过程：铁矿石依次经过预焙烧、还原焙烧和弱磁选三种工序实现其铁资源的高效回收；铁矿石的含铁量为20-60%；预焙烧是除去铁矿石中的结合水并将其含铁物种氧化，以便使后续的还原焙烧效率最大化；还原焙烧工序是将预焙烧后的铁矿石在高温炉内利用含有甲烷的还原气体进行焙烧还原，高温下铁矿石在还原气氛下发生还原，其中的Fe2O3还原为Fe3O4；所述的弱磁选工序是将还原后的铁矿石在弱磁场条件下，回收其中的强磁性Fe3O4，实现磁选铁精矿以及铁资源回收率的最大化；以上三个工序的结合实现难选铁矿石的磁选铁精矿回收。

<...

【技术特征摘要】

1.一种甲烷直接还原铁矿石的还原焙烧-磁选工艺方法，其特征在于，所述方法包括以下工艺过程：铁矿石依次经过预焙烧、还原焙烧和弱磁选三种工序实现其铁资源的高效回收；铁矿石的含铁量为20-60%；预焙烧是除去铁矿石中的结合水并将其含铁物种氧化，以便使后续的还原焙烧效率最大化；还原焙烧工序是将预焙烧后的铁矿石在高温炉内利用含有甲烷的还原气体进行焙烧还原，高温下铁矿石在还原气氛下发生还原，其中的fe2o3还原为fe3o4；所述的弱磁选工序是将还原后的铁矿石在弱磁场条件下，回收其中的强磁性fe3o4，实现磁选铁精矿以及铁资源回收率的最大化；以上三个工序的结合实现难选铁矿石的磁选铁精矿回收。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷直接还原铁矿石的还原焙烧-磁选工艺方法，其特征在于，所述的铁矿石含铁量为20-60%，例如，各种铁矿石、铁尾矿、赤泥等；优选铁矿石。

3.根据权利要求1所述的一种甲烷直接还原铁矿石的还原焙烧-磁选工艺方法，其特征在于，所述的预焙烧工序是在400-650℃的氧化性气流条件下对铁矿石进行预焙烧处理，除去铁矿石中的结合水并将铁矿石中有含铁物种氧化，以便提高后续工段的还原焙烧效率；预焙烧反应器选择：例如但不限于流化床、移动床、旋转床或悬浮床式反应器，优选竖式移动床或者流化床反应器；预焙烧温度优选400℃，预焙烧时间在10-200min之间，优选30-100min区间，最优选40-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张战国，马博文，周小文，许光文，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：