一种钒钛磁铁精矿配加菱铁矿的烧结方法技术

本发明专利技术公开了一种钒钛磁铁精矿配加菱铁矿的烧结方法，包括：准备原燃料，原燃料包括菱铁矿、铁矿石、熔剂和燃料，加工菱铁矿的原矿，使粒级>8mm的菱铁矿的含量占总菱铁矿的含量的百分比<10wt%，粒级<1mm的菱铁矿的含量占总菱铁矿的含量的百分比<20wt%，从而得到所述菱铁矿，铁矿石由钒钛磁铁精矿和另外的铁矿石组成；将原燃料配料，基于原燃料的总重量计，菱铁矿的重量百分比为1wt%～10wt%，钒钛磁铁精矿的重量百分比为50wt%～60wt%，另外的铁矿石的重量百分比为10wt%～30wt%；然后进行混合、布料，点火和烧结。根据本发明专利技术的钒钛磁铁精矿配加菱铁矿的烧结方法，使用两种劣质矿菱铁矿和钒钛磁铁精矿进行烧结，能够缓解资源短缺、降低原料成本和维持主要技术指标在现有水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，具体地讲，本专利技术涉及。
技术介绍
目前，菱铁矿(FeCO3)是自然界中利用价值与利用水平最差的矿石之一。中国的菱铁矿资源十分丰富，已经探明的储量有近20亿吨，另存保有的储量近20亿吨，但是目前基本上仍然处于开发的阶段。由于菱铁矿含有粘土、脉石杂质等原因，自然界的菱铁矿的含铁量只有20%~30%，甚至更低。在纯净的菱铁矿中含有62.01%的FeO和37.99%的CO2,由于CO2的含量较高，直接采用破碎-磨矿-选矿的方法很不经济，必须经过焙烧工序脱出CO2后再进行选矿，但因此增加了选矿的成本。随着自然界的优质铁矿石资源的枯竭，对菱铁矿的开采、加工和利用越来越受到重视。现有的主要加工方式仍然是以焙烧-选矿为主，焙烧脱出CO2后，菱铁矿的品位立即上升。虽然可以获得含铁量为60%~70%的高品位精矿，但是，其格比较昂贵，几乎高于同品位的进口矿。根据自然界的菱铁矿的形成机理与分布矿层的不同，不同矿层的含铁品位是不一样的。目前，人们最为关心的问题是能否将含铁品位为30%左右的菱铁矿不经过选矿阶段而直接入炉冶炼或烧结，其降低冶炼原料成本的效果毋庸置疑，就目前的市场价格而言，价格大约为100-150元 /t。因此，直接采用菱铁矿的经济价值非常巨大。虽然菱铁矿的理论含铁量为48.12%，但是，由于含有的杂质较多，未焙烧的菱铁矿的实际品位通常最多只能够达到将近30%左右，并且其粘结性能较差，造球时不容易成球。另外，在烧结的过程中，由于燃料的消耗升高，CO2大量逸出，体积收缩严重易形成薄壁大孔的烧结矿结构，在热应力作用下会产生裂纹，导致烧结矿的强度差，这是其烧结性能的共性。在《菱铁矿的烧结特性》(贾颜忠等，《钢铁研究学报》2011年第12期)一文中，对一种新疆菱铁矿进行了实验室研究，该菱铁矿的品位为42.77%，烧损为22.81%。该实验结果表明:配碳量在4.8%~5.7%时，菱铁矿配加少量的磁铁矿进行烧结可以得到各项性能良好的烧结矿。此外，碱度对烧结矿的质量影响较小，提高碱度并不能很好地改善烧结矿的矿相结构。然而，该文献主要是对菱铁矿进行了实验室试验，并未能进行工业试验或应用，实验室结论与实际生产应用会存在较大的差距。在《鄯善梧桐沟铁矿深部菱铁矿烧结试验研究》(王梅菊等，《新疆钢铁》，2008年02期)一文中，对一种新疆菱铁矿进行了实验研究。该菱铁矿的品位为41%，烧损为21.96%。在烧结过程中配加一定量的菱铁矿(配比分别为0、5%、10%、15%、20%和25%)，其结果表明，随着菱铁矿的配比的增加，垂直烧结速度明显增大，利用系数也有一定幅度的升高，成品率和转鼓指数变化不大，固体燃耗略有增加，但其变化范围不大。在《威远菱铁矿选矿和烧结性能的研究》(文光远等，《重庆大学学报》，1999年第I期)一文中，在实验室对一种四川威远菱铁矿进行了焙烧、选矿、烧结和冶金性能的研究。该菱铁矿的TFe为38%~42%，烧损为12%。首先，对菱铁矿进行焙烧使TFe>50%，然后，将氧化焙烧矿破碎到粒度< 6mm，再进行烧结杯试验。结果表明，氧化焙烧矿有很好的烧结性能，与重钢的铁矿粉相比，其烧结性能相差无几，甚至更好。在同样的燃料配比(8%)下，随着碱度的提高，烧结矿的成品率和强度提高，当碱度为1.8时，烧结矿的强度有所下降。因为烧结试验使用的是焙烧后的氧化铁矿石，而不是菱铁矿原矿，所以对比性不强。在《配入菱铁矿和白云石烧结矿的特性研究》(刘宗周，《云南冶金》，1993年第I期)一文中，在实验室研究了一种贵州菱铁矿(TFe35%，烧损29%)配加白云石的烧结性能，而且重点研究了矿物的组成与矿相结构。配加菱铁矿4%~30%和配加白云石8%~18%，均具有良好的冶金性能。烧结矿的碱度在1.62~2.14时为多孔结构，胶结相主要是钙镁铁硅酸盐及其玻璃体，固结形式主要是磁铁矿与铁酸钙连晶。然而，单一菱铁矿的烧结矿冶金性能差，主要的矿物组成是磁铁矿和硅酸盐，随着碱度的增高，硅酸二钙的含量增多，在相变过程中因为体积增大、极易粉碎，所以不适宜进行单一菱铁矿的烧结。在《贵州赫章菱铁矿直接烧结的工业试验》(肖卫东等，《2005年度全国烧结球团技术交流年会论文集》)一文中，在水钢烧结厂利用贵州赫章菱铁矿直接烧结而进行了工业试验，利用该菱铁矿(TFe39.09%，烧损35.3%，工业试验配比6%)替代另一种TFe为54.85%的铁矿石，结果表明，烧结机台时产量、烧结矿转鼓指数略有下降，机尾筛分、返矿率略有上升，固体燃耗的上升幅度较大，吨矿上升3.2kg/t。试验结果表明，菱铁矿的粒度>8mm的部分不能过多，否则会影响能耗与烧结时间，正常生产时的菱铁矿配比以3%~4%为宜，同时建议对菱铁矿进行焙烧后再用于烧结，然而，菱铁矿的价格必然大幅上涨。在《王家滩菱铁矿开发利用》(刘宁斌等，《中国工程科学》2005年9月第7卷(增刊))一文中，对云南王家滩菱铁矿的烧结性能进行了实验室与工业试验。该菱铁矿的TFe为30.81%，烧损为30.70%。在菱铁矿的配比为15%~76%时，实验室烧结机试验表明垂直烧结速度、烧结利用系数、烧结矿成品率、烧成率和烧结终点温度等指标随菱铁矿配比的增加而降低，返矿率和烧结抽风负·压随菱铁矿配比的增加而增加。工业试验表明，配加10%的菱铁矿替代品位为53%的铁矿粉品种，与基准期相比，烧结机的利用系数下降0.06t/m2-h (减产率3.55%)，固体燃耗上升5.16kg/t，转鼓指数下降0.18%,筛分指数上升0.33%。并且，烧结矿低温还原粉化性能虽然不同程度地下降，但是仍然处在较好的水平上，烧结矿还原性能改善。该试验指出生产中配加10%的王家滩菱铁矿对烧结与高炉并没有产生较大的影响，但是，烧结固体燃耗的上升较大。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了，使用该方法既能够将难烧的菱铁矿和钒钛磁铁精矿进行烧结，又可以保证广品质量、避免成本的提闻。根据本专利技术，包括以下步骤:准备原燃料，所述原燃料包括菱铁矿、铁矿石、熔剂和燃料，其中，加工菱铁矿的原矿，使粒级>8mm的菱铁矿的含量占总菱铁矿的含量的百分比〈10wt%,粒级〈1mm的菱铁矿的含量占总菱铁矿的含量的百分比<20wt%，从而得到所述菱铁矿，所述铁矿石由钒钛磁铁精矿和另外的铁矿石组成；将原燃料配料，其中，基于原燃料的总重量计，菱铁矿的重量百分比为lwt%~10wt%，钒钛磁铁精矿的重量百分比为50wt%~ 60wt%，另外的铁矿石的重量百分比为10wt%~30wt% ;将配料后的原燃料进行二次混合；对料层进行压料20mm~30mm以执行布料步骤，控制料层的厚度>700mm ;点火，控制点火温度为950°C~1100°C，点火负压为4000Pa~6000Pa，炉膛负压为_20Pa~OPa ;烧结，将烧结矿的FeO的含量控制在8.0wt%~8.5wt%，并且将TiO2的含量控制在6wt%~9wt%。 根据本专利技术的一方面，所述菱铁矿的原矿的品位为20%~30%, SiO2含量的重量百分比为20wt%~30wt%，烧损为20%~30%。根据本专利技术的一方面，所述钒钛磁铁精矿的化学成分按重量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钒钛磁铁精矿配加菱铁矿的烧结方法，其特征在于，所述烧结方法包括以下步骤：准备原燃料，所述原燃料包括菱铁矿、铁矿石、熔剂和燃料，其中，加工菱铁矿的原矿，使粒级>8mm的菱铁矿的含量占总菱铁矿的含量的百分比700mm；点火：控制点火温度为950℃～1100℃，点火负压为4000Pa～6000Pa，炉膛负压为?20Pa～0Pa；烧结：将烧结矿的FeO的含量控制在8.0wt%～8.5wt%，并且将TiO2的含量控制在6wt%～9wt%。

【技术特征摘要】
1.一种钒钛磁铁精矿配加菱铁矿的烧结方法，其特征在于，所述烧结方法包括以下步骤: 准备原燃料，所述原燃料包括菱铁矿、铁矿石、熔剂和燃料，其中，加工菱铁矿的原矿，使粒级>8mm的菱铁矿的含量占总菱铁矿的含量的百分比<10wt%,粒级〈1mm的菱铁矿的含量占总菱铁矿的含量的百分比<20wt%，从而得到所述菱铁矿，所述铁矿石由钒钛磁铁精矿和另外的铁矿石组成； 将原燃料配料，其中，基于原燃料的总重量计，菱铁矿的重量百分比为lwt%~ 10wt%，钒钛磁铁精矿的重量百分比为50wt%~60wt%，另外的铁矿石的重量百分比为10wt%~30wt% ； 混合:将配料后的原燃料进行二次混合； 布料:对料层进行压料20mm~30mm,控制料层的厚度>700mm ； 点火:控制点火温度为950°C~1100 V，点火负压为4000Pa~6000Pa，炉膛负压为-20Pa ~OPa ； 烧结:将烧结矿的FeO的含量控制在8.0wt%~8.5wt%,并且将TiO2的含量控制在6wt% ~9wt%。2.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，所述菱铁矿的原矿的品位为20%~30%, SiO2含量的重量百分比为20wt%~30wt%，烧损为20%~30%。3.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，所述钒钛磁铁精矿的化学成分按重量百分比计为:TFe 52wt% ~55wt% ；FeO 29wt% ~32wt% ；Si023wt% ~4wt% ；CaO 1.5wt% ~2.0wt% ；MgO 2.0wt% ~2.5wt% ；A12033.0wt ~4.5wt% ；V205 0.5wt% ~0.6wt% ；Ti0213wt%~15wt% ；S0.4wt%~0.6wt%,其中，在所述钥;钛磁铁精矿中，粒级小于200的含量占钒钛磁铁精矿总含量的40%~50%。4.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋大均，杜斯宏，何木光，宋剑，吴亚明，张远祥，陈明华，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：