转底炉直接还原-电炉熔分处理贫锰铁矿的方法技术

本发明专利技术公开了一种转底炉直接还原-电炉熔分处理贫锰铁矿的方法，首先将锰铁矿、还原煤破碎至4mm以下，烘干后配入粘结剂混匀并压成球团，锰铁矿中Mn品位为23～28％；球团干燥后的生球布入转底炉内，加热到1100～1300℃，还原20～45分钟；还原得到的高温金属化球团热装罐后，直接送入电炉进行熔化分离，控制电炉熔分温度在1450-1550℃，经过40～90min熔炼，产出的锰铁合金和炉渣集于炉底，通过出铁口定期排放并进行熔渣分离；熔分得到的锰铁合金再经精炼炉精炼、脱硫，得到Mn含量符合要求的锰铁合金。能对低品位的锰铁矿进行处理，且工艺简单、能耗低、回收率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种贫锰铁矿的处理技术，尤其涉及一种。
技术介绍
锰作为炼钢的重要原料，在国民经济中具有重要的地位。锰矿物主要有软锰矿(MnO2)、硬锰矿、偏锰酸矿、水锰矿、褐锰矿、黑锰矿等。自然界中高品位锰矿储量不多，低品位锰矿石储量较丰富，但是由于存在选冶技术、经济、环境问题，该类矿石未能得到有效开发和利用。火法处理是以煤为还原剂，实现MnO2向MnO的转化，主要有反射炉法、回转窑焙烧法、固体床堆集还原焙烧、沸腾炉和流态化还原焙烧，其中火法处理的特点是反应温度高、热效率低、残碳高、传统焙烧还原工艺操作条件差、烟气量大、成本高并造成严重的环境污染。目前，锰铁合金的熔炼方法主要有高炉锰铁和电炉锰铁，电炉冶炼锰铁合金可分为熔剂法、无熔剂法。熔剂法又称低锰渣法即采用碱性渣操作，炉料中除锰矿、焦炭外，还配入一定量的熔剂(石灰)并用做助熔剂。采用高碱度渣操作，炉渣碱度n (CaO) Ai(SiO2)控制在I. 3 I. 6，以便尽量降低渣中含锰量，提高锰回收率。无熔剂法又称高锰渣法，采用酸性渣操作，炉料中不配加石灰，在还原剂不足的条件下冶炼，用这种方法生产，可获得中、低碳锰铁和含Μη30%左右的低磷富锰渣。现有技术一中国专利201110300784. 6公开了一种低品位锰矿制备锰铁合金的生产方法，即通过回转窑将低品位锰矿进行还原，反应后物料经冷却、磁选，得到锰铁合金和尾渣。具体操作步骤为(I)回转窑还原阶段。将金属锰含量为15-30%的低品位锰矿烘干，磨成粉状，还原剂按锰矿中的锰被还原成金属锰所需还原剂质量的I. 0-1. 5倍配入，还原剂包括焦炭、类石墨、石油焦、金属铝、碳化硅和碳化钙，另外加入一定量的催化剂(锰矿总质量的O.2-1. 5%)、熔剂(锰矿总质量的O. 2-1.0%)和粘结剂(锰矿总质量的O. 2-1. 5%)0在氮气或氩气保护下进行三段式还原烧结在常温下以1_4°C /分钟的升温速度将复合原料加热到400±80°C，保温O. 5-5小时，然后以2-5°C /分钟的升温速度加热至750±80°C，保温O.5-5小时，再以1-4°C /分钟的升温速度加热至1100±150°C，保温O. 5-6小时。(2)破碎磨选阶段。反应后的物料待温度降至25_150°C时，再次磨细成100-200目粉，利用磁选机进行磁选，得到猛铁合金和尾洛。合金中金属Fe为15-20%,金属Mn为65-75%,脉石含量小于5%,碳含量在I. 0-6. 5%之间。上述现有技术一的缺点是(I)MnO还原为金属Mn的温度较高，回转窑还原温度较低，因此氧化锰的还原需要更加苛刻的气氛条件和较长的还原时间。专利201110300784. 6中，回转窑直接还原过程多达十几个小时，并且配入大量的还原剂、加入各类助熔剂和添加剂，最终导致产能低、能耗高、成本上升；而转底炉还原温度可达到1350-1450°C，单炉处理量大，还原时间可缩短至20 40分钟，产能大、能耗低；(2)虽然回转窑的一次投入低于转底炉，但由于回转窑直接还原过程能耗高，DRI金属化率低，其投资回收期要高于转底炉。回转窑驱动系统需要良好维护，窑车易损坏，生产作业率较低，耗电高，回转窑还原-磨选流程对原料粒度要求比较严格，案例中需要将锰矿磨细至100-200目，对磨矿设备要求高。现有技术二中国专利200810080018. I公开了一种富锰渣电炉冶炼工艺，即利用回转窑预热锰矿，为了达到渣中锰含量45%的条件，副产品是合格的高碳锰铁，所需要的入回转窑锰矿的成分要求为Mn>40%，Mn/Fe>5%, P〈0. 07%, S〈0. 06%。回转窑的热量来源为较低价的煤，回转窑预热锰矿的温度控制在900-1100°C，预热锰矿入炉温度控制在大于600°C。经过烧结的锰矿进入电炉冶炼，由于MnO被C还原成Mn3C和Mn的温度不同，通过控制炉温和还 原剂加入量使矿中锰元素分别以Mn3C和MnO的形式进入铁水(副产品)和富锰渣中，此专利技术电炉冶炼后的富锰渣含锰量在45%的条件下，副产品(锰铁合金)含锰量大于65%，含磷量小于O. 25%,上述现有技术二的缺点是(I)采用电炉冶炼富锰渣，对原料的Mn、Fe含量要求较高，入炉矿石的品位高，一般要采用高品位进口矿才能满足冶炼要求。要获得Mn含量较高的富锰渣，电炉冶炼需用无熔剂法或少熔剂法，炉料配比比较严格。冶炼过程中采用酸性渣操作，对碳质炉衬侵蚀严重，炉衬寿命较短，且炉渣较为粘稠，电炉冶炼电耗增加。(2)采用回转窑预热锰矿，烟气量大，污染严重，生产效率低。富锰渣电炉冶炼工艺温度控制严格，温度高于1410°C时，MnO被还原为Mn进入铁水中，富锰渣中Mn的收得率下降。(3)电炉冶炼高碳锰铁焦炭均为外部加入，烧失大，焦炭利用率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能对低品位的锰铁矿进行处理，且工艺简单、能耗低、回收率高的。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术的，包括步骤首先将锰铁矿、还原煤破碎至4_以下，烘干后配入粘结剂混匀并压成球团，所述锰铁矿中Mn品位为23 28% ;所述球团干燥后的生球通过振动布料机布入转底炉炉底，加热到1100 1300°C，还原20 45分钟；还原得到的高温金属化球团热装罐后，直接送入电炉进行熔化分离，控制电炉熔分温度在1450-1550°C，经过40 90min熔炼，产出的锰铁合金和炉渣，锰铁合金通过出铁口定期排放实现熔渣分离；熔分得到的锰铁合金再经精炼炉精炼、脱硫，得到Mn含量符合要求的锰铁合金。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的，能对低品位的锰铁矿进行处理，且工艺简单、能耗低、回收率高。附图说明图I为本专利技术实施例提供的的工艺流程图。具体实施例方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术的，其较佳的具体实施方式如图I所示，包括步骤 首先将锰铁矿、还原煤破碎至4_以下，烘干后配入粘结剂混匀并压成球团，所述锰铁矿中Mn品位为23 28% ;所述球团干燥后的生球布入转底炉内，加热到1100 13001，还原20 45分钟；还原得到的高温金属化球团热装罐后，直接送入电炉进行熔化分离，控制电炉熔分温度在1450-1550°C，经过40 90min熔炼，产出的锰铁合金和炉渣集于炉底，通过出铁口定期排放并进行熔渣分离；熔分得到的锰铁合金再经精炼炉精炼、脱硫，得到Mn含量符合要求的锰铁合金。所述还原煤的加入量占锰铁矿的30 50% ；所述粘结剂采用有机粘结剂，加入量为锰铁矿与还原煤混合料的4 6% ;所述球团的烘干温度低于300°C，干燥后入炉的生球水分<2%，0. 5m高的钢板落下强度6次以上。所述转底炉为蓄热式转底炉，转底炉内分为四个区，分别为预热区温度1100-1200°C、中温区为1200-1300°C、高温区为1300°C、冷却区900°C以下；还原后的金属化球团在保护性气氛下装入料罐，铁的金属化率达到90%以上。所述电炉熔分过程中，配入石灰石或白云石将碱度调节到I. O I. 6，并加入5 10 %的还原剂。该方法锰的回收率>94%，锰铁合金成分控制在C: I. O 4.0%、Mn>65 %,Si〈l. 5%,S<0. 05%、Ρ〈0· 07%ο本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转底炉直接还原？电炉熔分处理贫锰铁矿的方法，其特征在于，包括步骤：首先将锰铁矿、还原煤破碎至4mm以下，烘干后配入粘结剂混匀并压成球团，所述锰铁矿中Mn品位为23～28％；所述球团干燥后的生球布入转底炉内，加热到1100～1300℃，还原20～45分钟；还原得到的高温金属化球团热装罐后，直接送入电炉进行熔化分离，控制电炉熔分温度在1450？1550℃，经过40～90min熔炼，产出的锰铁合金和炉渣集于炉底，通过出铁口定期排放并进行熔渣分离；熔分得到的锰铁合金再经精炼炉精炼、脱硫，得到Mn含量符合要求的锰铁合金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，古明远，曹志成，薛逊，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：