一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法技术

本发明专利技术涉及一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，包括步骤：1）将高铁赤泥进行烘干处理后，与还原剂按一定比例进行配料、混合、压球，制得生球；2）上述的生球经筛分、烘干、再筛分后，进入转底炉，在转底炉内进行直接还原，制得金属化球团；3）对上述的金属化球团进行冷却、破碎、重选、磁选后，制得铁精粉；所述的铁精粉的性能指标为：TFe＞60%、Al2O3＜2.0%、SiO2＜4.0%、Na2O＜0.3%，粒度小于74μm的部分≥70%。本发明专利技术有效解决了现有技术中高铁赤泥经多级磁选所得铁精粉含铁低，Al2O3、SiO2、Na2O含量高的问题，本发明专利技术所得铁精粉质量满足钢铁厂原料要求，可以在钢铁厂广泛使用，为高铁赤泥的高效利用提供出路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金行业
，特别涉及ー种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法。
技术介绍
高铁赤泥是拜耳法氧化铝生产过程中经分选技术产生的残渣，其主要成份为氧化铁和氧化铝，还含有一定量的氧化硅、氧化钠、氧化镁、氧化钙等。目前，高铁赤泥主要通过多级磁选的方式生产含45% 50%TFe、8% 15%A1203、5% 15%Si02、2% 8%Na20的铁精粉，用于钢铁厂烧结使用。因为赤泥中的铁和铝均为三价元素，二者往往以共生的形式存在，仅通过多级磁选的方式提取铁精粉，难以实现Fe、Al充分分离；而且赤泥粒度较细，多级磁选时磁选效果差，从而导致所提铁精粉的TFe含量偏低，A1203、SiO2, Na2O等杂质含量偏高。 现有技术中，高铁赤泥经多级磁选所得铁精粉与钢铁厂正常使用的铁精粉相比，含铁低，A1203、SiO2, Na2O偏高。将这种多级磁选所得铁精粉用于钢铁厂生产会产生如下不良影响(I)含铁低，会降低烧结矿品位，从而降低钢铁厂生产效率；(2) Na2O含量偏高，会腐蚀整个炼铁生产系统，降低设备使用寿命；(3) A1203、SiO2含量偏高，导致渣比増加，渣粘度变稠，増加高炉操作难度。也正是因为上述原因，高铁赤泥经多级磁选所得铁精粉不能在钢铁厂广泛使用，高铁赤泥也只有很少的一部分生产为铁精粉，其余大部分用于水泥、建筑行业，最终导致高铁赤泥无法实现高效利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在干，针对现有技术的缺陷，从而提供一种设计合理、エ艺先进、热能利用率高、产品质量优越的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法包括步骤I)将高铁赤泥进行烘干处理后，与还原剂按一定比例进行配料、混合、压球，制得生球；高铁赤泥含水量太大(一般为259Γ409Ο，需进行烘干处理方能进入下道エ序使用。2)上述的生球经筛分、烘干、再筛分后，进入转底炉，在转底炉内进行直接还原，制得金属化球団；3)对上述的金属化球团进行冷却、破碎、重选、磁选后，制得铁精粉；所述的铁精粉的性能指标为TFe> 60%、A1203 < 2. 0%、Si02 < 4. 0%、Na20 < 0. 3%，粒度小于74 μ m的部分> 70%。上述技术方案中，所述的高铁赤泥为拜耳法氧化铝生产过程中经分选技术产生的残渣，其组份及含量比例包括TFe 35% 42%、A1203 8% 20%、SiO2 4% 15%和Na2O 2% 10%，所述的高铁赤泥中粒度小于74 μ m的部分> 80%。作为上述技术方案的一种改进，所述步骤I)中的高铁赤泥的烘干处理采用链蓖机，烘干处理的烘干热源来自本生产方法中产生的200°C 900°C的预热空气，烘干时间为10 40分钟，烘干后的高铁赤泥温度为50°C 200°C，烘干后的高铁赤泥水份小于12%。进ー步地，所述步骤I)中烘干处理的烘干热源还包括发生炉煤气。热量不足部分用发生炉煤气补充。上述技术方案中,所述的还原剂为焦粉或煤粉,粒度< 1mm。上述技术方案中，所述的混合的步骤采用可连续进料、连续出料的混料机进行混料。上述技术方案中，所述的压球步骤采用高压压球机，生球直径为8mm 40mm。 作为上述技术方案的一种改进，所述步骤2)中的筛分和再筛分均采用滚筛，该滚筛的间隙为8 12mm ;滚筛上球团为筛上物，该筛上物直接进入下ー步骤；滚筛下的碎料为筛下物，该筛下物返回步骤I)中的配料步骤。作为上述技术方案的又一种改进，所述步骤2)中的生球烘干采用链蓖机，烘干热源来自本方法产生的200°C 900°C的预热空气，烘干时间为12 30分钟，烘干后的生球温度为50°C 700°C，烘干后的生球水份小于4%。经试验，生球在200°C 900°C烘干温度范围内不爆裂，故可以采用较高的预热空气对之进行烘干，而且也有利于该系统高温余热更高效的利用。进ー步地，所述步骤I)中高铁赤泥的烘干处理产生的粉尘、和所述步骤2)中生球烘干处理产生的粉尘还要进行除尘处理，所得尘灰返回进入步骤I)中的配料エ序。由于所述的步骤中产生的粉尘较多，增加除尘系统，除尘所得尘灰返回步骤I中的配料エ序，可以充分、闻效利用闻铁赤泥。作为上述技术方案的再一种改进，步骤2)中采用的转底炉分为五段还原段，包括预还原段、还原一段、还原ニ段、均热一段和均热ニ段，最高温的还原ニ段及均热一段的温度为1300°C 1400°C，还原时间为20 60分钟。足够时间的高温还原可以使得高铁赤泥中的氧化铁得到充分还原和晶粒长大，从而实现Fe、Al元素有效分离，并保证后续磁选的渣铁有效分离。优选地，所述的预还原段温度为900°C 1200°C、还原一段温度为1200°C 1300°C、还原ニ段温度为1300°C 1400°C、均热一段温度为1300°C 1400°C、均热ニ段温度为 1200。。 1300。。。上述技术方案中，所述的转底炉所采用的煤气介质为焦炉煤气、高焦混合煤气或发生炉煤气。作为上述技术方案的还ー种改进，所述步骤2)中转底炉出来的900°C 1200°C高温烟气后接烟气换热装置，通过烟气换热装置对进炉空气和烘干用空气加热。从换热装置出来的助燃风和二次风温度为300°C 700°C，从换热装置出来的烘干用空气温度为750°C 1050°C，根据需要兑适量冷风后接到步骤I)和步骤2)的烘干エ序。上述技术方案中，所述步骤2)中制得的金属化球団的温度为800°C 1000°C。金属化球团在转底炉内经高温还原后，从转底炉出来的温度为800°C 1000°C，这个温度大小与还原温度、出料方式及空气温度等有关系。现有多级磁选技木，是通过调整磁选机的磁场强度和梯度对物料进行磁选。这ー过程无法实现赤泥中Fe、Al元素共生结构有效分离。赤泥一般粒度较细，即便经过多级磁选，其磁选效果也不是很好，铁的选出率低，所选铁精粉的铁品位低，Si、Al、Na等杂质含量高。这种铁精粉不能作为正常原料直接进入烧结、高炉。本专利技术通过对赤泥含碳球团在转底炉内1200°C 1400°C温度下还原2(Γ60分钟，实现赤泥中Fe、Al元素共生结构的有效分离和铁晶粒长大，从而在后续磁选エ序中实现Fe、Al、Si的高效分离，也有利于提高铁元素的选出率；同时，赤泥中的Na2O成分的升华温度为1275°C，在还原过程中，90%以上的Na2O升华到烟气中，随烟气进入除尘灰，会极大降低所提铁精粉中Na2O含量，减少因Na2O进入烧结、高炉循环富集产生的碱害，有利于烧结、高炉的生产操作及设备维护。总之，这个专利技术就是通过高温还原，使得赤泥中的Fe、Al元素共生结构有效分离、Na2O去除、铁晶粒长大，最终在后续磁选エ序中得到质量满足生广的铁精粉，且会提闻铁的选出率。本专利技术的转底炉直接还原闻铁赤泥生广铁精粉的方法，通过I)对闻铁赤泥进行供 干处理后，与还原剂按一定比例进行配料、混合、压球，制得生球。2)湿球经筛分、烘干、再筛分后，进入转底炉直接还原，制得金属化球団。转底炉900°C 1200°C高温烟气进烟气余热回收系统，从而实现热能的高效利用。3)对金属化球团进行冷却、破碎、重选、磁选后，得到铁精粉。本专利技术有效解决了闻铁赤泥经多级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，包括步骤：1）将高铁赤泥进行烘干处理后，与还原剂按一定比例进行配料、混合、压球，制得生球；2）上述的生球经筛分、烘干、再筛分后，进入转底炉，在转底炉内进行直接还原，制得金属化球团；3）对上述的金属化球团进行冷却、破碎、重选、磁选后，制得铁精粉；所述的铁精粉的性能指标为：TFe＞60%、Al2O3＜2.0%、SiO2＜4.0%、Na2O＜0.3%，粒度小于74μm的部分≥70%。

【技术特征摘要】
1.ー种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，包括步骤 1)将高铁赤泥进行烘干处理后，与还原剂按一定比例进行配料、混合、压球，制得生球； 2)上述的生球经筛分、烘干、再筛分后，进入转底炉，在转底炉内进行直接还原，制得金属化球団； 3)对上述的金属化球团进行冷却、破碎、重选、磁选后，制得铁精粉； 所述的铁精粉的性能指标为TFe > 60%、Al2O3 < 2. 0%、SiO2 < 4. 0%、Na2O < O. 3%，粒度小于74 μ m的部分≥70%。2.如权利要求I所述的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，其特征在于所述的高铁赤泥为拜耳法氧化铝生产过程中经分选技术产生的残渣，其组份及含量比例包括TFe 35% 42%、Al2O3 8% 20%、SiO2 4% 15%和Na2O 2% 10%，所述的高铁赤泥中粒度小于74 μ m的部分> 80%。3.如权利要求I所述的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，其特征在于所述步骤I)中的高铁赤泥的烘干处理采用链蓖机，烘干处理的烘干热源来自本生产方法中产生的200°C 900°C的预热空气，烘干时间为10 40分钟，烘干后的高铁赤泥温度为50°C 200°C，烘干后的高铁赤泥水份小于12%。4.如权利要求3所述的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，其特征在于所述步骤I)中烘干处理的烘干热源还包括发生炉煤气。5.如权利要求I所述的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，其特征在于所述的还原剂为焦粉或煤粉,粒度< 1_。6.如权利要求I所述的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，其特征在于所述的混合的步骤采用可连续进料、连续出料的混料机进行混料。7.如权利要求I所述的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，其特征在于所述的压球步骤采用高压压球机，生球直径为8_ 40_。8.如权利要求I所述的转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建云，曾晖，白志刚，杜春峰，张炯，罗霞光，周小辉，周林，张英，张毅，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：