CN105087902A - 新型球团矿的冶金方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型球团矿的冶金方法，包括：(1)将矿物原料与还原煤和添加剂进行第一混合成型处理，以便得到高配煤量球团；(2)将矿物原料与还原煤和添加剂进行第二混合成型处理，以便得到低配煤量球团；以及(3)将高配煤量球团和低配煤量球团进行还原处理，以便得到金属化球团，其中，高配煤量球团和低配煤量球团在布料盘上分层布料，并且沿着远离布料盘方向上依次形成第一布料区、第二布料区和第三布料区，第一布料区和第三布料区布置高配煤量球团，第二布料区布置低配煤量球团。该方法可以实现矿物原料的高效利用，并且可以显著提高产能，从而从根本上解决了矿物原料利用率低和生产效率低的难题。

Description

新型球团矿的冶金方法

技术领域

本发明属于金属冶炼领域，具体而言，本发明涉及一种新型球团矿的冶金方法。

背景技术

随着社会和经济的发展，金属产量和消费量也在日益增加，并伴随着金属产品的冶炼过程，大量的冶炼渣和尾矿也被排放出来。对于冶金渣多仅采用简单的堆积处理，给环境带来污染，不利于行业的可持续发展。随着生产原料中优质资源的减少，寻求经济的技术途径，对难选矿的高效处理及冶金渣中的有价金属提取再利用，实现冶金渣的二次再利用成为研究重点。现有火法处理技术主要有回转窑工艺、隧道窑工艺、转底炉工艺法等。但回转窑工艺对原料要求较高，物料易结圈，且生产能力低，设备投资较大；隧道窑工艺的热效率低、能耗高、生产周期长、污染严重、产品质量不稳定，单机生产能力难以扩大；普通转底炉单机产能低等，这些工艺均生产成本高，生产效率低。在各种矿产资源日益减少的现代社会中，需要开发新的工艺对难选矿及含有有价金属的冶金渣加以处理进行高效利用，降低成产成本，增大生产产能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种新型球团矿的冶金方法，该方法可以实现矿物原料的高效利用，并且可以显著提高产能，从而从根本上解决了矿物原料利用率低和生产效率低的难题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种新型球团矿的冶金方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将难选矿或冶金渣与还原煤和添加剂进行第一混合成型处理，以便得到高配煤量球团；

(2)将难选矿或冶金渣与还原煤和添加剂进行第二混合成型处理，以便得到低配煤量球团；以及

(3)将所述高配煤量球团和所述低配煤量球团进行还原处理，以便得到金属化球团，其中，所述高配煤量球团和所述低配煤量球团在布料盘上分层布料，并且沿着远离所述布料盘方向上依次形成第一布料区、第二布料区和第三布料区，所述第一布料区和所述第三布料区布置所述高配煤量球团，所述第二布料区布置所述低配煤量球团。

由此，根据本发明实施例的新型球团矿的冶金方法可以实现矿物原料的高效利用，并且可以显著提高产能，从而从根本上解决了矿物原料利用率低和生产效率低的难题。

另外，根据本发明上述实施例的新型球团矿的冶金方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述高配煤量球团中还原煤的含量比所述低配煤量球团中还原煤含量高3～8重量份。由此，可以显著提高产能。

在本发明的一些实施例中，所述矿物原料为难选矿或冶金渣。

在本发明的一些实施例中，所述难选矿为选自红土镍矿和铬铁粉矿中的至少一种，所述冶金渣为选自赤泥和铅锌渣中的至少一种。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的新型球团矿的冶金方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种新型球团矿的冶金方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将矿物原料与还原煤和添加剂进行第一混合成型处理，以便得到高配煤量球团；(2)将矿物原料与还原煤和添加剂进行第二混合成型处理，以便得到低配煤量球团；以及(3)将所述高配煤量球团和所述低配煤量球团进行还原处理，以便得到金属化球团，其中，所述高配煤量球团和所述低配煤量球团在布料盘上分层布料，并且沿着远离所述布料盘方向上依次形成第一布料区、第二布料区和第三布料区，所述第一布料区和所述第三布料区布置所述高配煤量球团，所述第二布料区布置所述低配煤量球团。发明人发现，通过将矿物原料配入较高含量的还原煤和较低含量的还原煤，得到高配煤量球团和低配煤量球团，并采用分层布料方式，使得高配煤量球团布置布料盘底部，低配煤量球团形成的球团层布置在高配煤量球团层的上部，而低配煤量球团形成的球团层上方再布置高配煤量球团层，在还原过程中，上层的高配煤量的球团中含碳量高，碳氧化可快速提高物料温度，缩短反应时间，而位于布料盘底部的高配煤量球团层中的碳在缺氧条件下可以产生还原性气体，从而实现多层球团的同步还原，并且可以有效避免金属化球团再氧化，即所得金属化球团还原充分，从而利于后续有价金属的分离，同时通过采用本发明的布料方式，可以显著提高的布料厚度，从而在提高设备利用率的同时提高产能，较现有技术相比，产能可提高3～5倍，本发明可以实现矿物原料的高效利用，并且污染低，从而从根本上解决了矿物原料利用率低和生产效率低的难题，进而实现了金属冶炼的清洁生产和可持续发展。

下面参考图1对本发明实施例的新型球团矿的冶金方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：

S100：将矿物原料与还原煤和添加剂进行第一混合成型处理

根据本发明的实施例，将矿物原料与还原煤和添加剂进行第一混合成型处理，从而可以得到高配煤量球团。发明人发现，通过将矿物原料配入较高含量的还原煤，得到高配煤量球团，并采用分层布料方式，使得高配煤量球团布置在布料盘底部，低配煤量球团形成的球团层布置在高配煤量球团层的上部，而低配煤量球团形成的球团层上方再布置高配煤量球团层，在还原过程中，上层的高配煤量的球团中含碳量高，碳氧化可快速提高物料温度，缩短反应时间，而位于布料盘底部的高配煤量球团层中的碳在缺氧条件下可以产生还原性气体，从而实现多层球团的同步还原，并且可以有效避免金属化球团再氧化，即所得金属化球团还原充分，从而利于后续有价金属的分离。

根据本发明的一个实施例，矿物原料可以为难选矿或冶金渣，例如难选矿可以为选自红土镍矿和铬铁粉矿中的至少一种，冶金渣可以为选自赤泥和铅锌渣中的至少一种。由此，采用本发明的方法可以实现矿物原料的高效利用，并且可以显著提高产能，从而从根本上解决了矿物原料利用率低和生产效率低的难题。

根据本发明得到再一个实施例，添加剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，添加剂可以为消石灰、石灰石或膨润土中的至少一种。由此，可以显著提高后续还原过程中金属化球团的金属化率。

S200：将矿物原料与还原煤和添加剂进行第二混合成型处理

根据本发明的实施例，将矿物原料与还原煤和添加剂进行第二混合成型处理，从而可以得到低配煤量球团。该步骤中，难选矿、冶金渣、添加剂的具体类型可以同于S100步骤。

根据本发明的一个实施例，高配煤量球团中还原煤的含量比低配煤量球团中还原煤含量高3～8重量份。发明人发现，通过采用该配煤量，并采用分层布料方式，上层的高配煤量的球团中含碳量高，碳氧化可快速提高物料温度，缩短反应时间，而位于布料盘底部的高配煤量球团层中的碳在缺氧条件下可以产生足够的还原性气体，从而实现多层球团的同步还原，并且可以进一步有效避免金属化球团再氧化，即所得金属化球团还原充分，从而利于后续有价金属的分离。

S300：将高配煤量球团和所述低配煤量球团进行还原处理

根据本发明的实施例，将高配煤量球团和低配煤量球团进行还原处理，从而可以得到金属化球团，其中，高配煤量球团和低配煤量球团在布料盘上分层布料，并且沿着远离布料盘方向上依次形成第一布料区、第二布料区和第三布料区，第一布料区和第三布料区布置高配煤量球团，第二布料区布置低配煤量球团。发明人发现，通过采用本发明的分层布料方式，使得高配煤量球团布置在布料盘底部，低配煤量球团形成的球团层布置在高配煤量球团层的上部，而低配煤量球团形成的球团层上方再布置高配煤量球团层，在还原过程中，上层的高配煤量的球团中含碳量高，碳氧化可快速提高物料温度，缩短反应时间，而位于布料盘底部的高配煤量球团层中的碳在缺氧条件下可以产生还原性气体，从而实现多层球团的同步还原，并且可以有效避免金属化球团再氧化，即所得金属化球团还原充分，从而利于后续有价金属的分离，同时通过采用本发明的布料方式，可以显著提高布料厚度，从而在提高设备利用率的同时提高产能。

根据本发明实施例的新型球团矿的冶金方法通过将矿物原料配入较高含量的还原煤和较低含量的还原煤，得到高配煤量球团和低配煤量球团，并采用分层布料方式，使得高配煤量球团布置布料盘底部，低配煤量球团形成的球团层布置在高配煤量球团层的上部，而低配煤量球团形成的球团层上方再布置高配煤量球团层，在还原过程中，上层的高配煤量的球团中含碳量高，碳氧化可快速提高物料温度，缩短反应时间，而位于布料盘底部的高配煤量球团层中的碳在缺氧条件下可以产生还原性气体，从而实现多层球团的同步还原，并且可以有效避免金属化球团再氧化，即所得金属化球团还原充分，从而利于后续有价金属的分离，同时通过采用本发明的布料方式，可以显著提高的布料厚度，从而在提高设备利用率的同时提高产能，较现有技术相比，产能可提高3～5倍，本发明可以实现矿物原料的高效利用，并且污染低，从而从根本上解决了矿物原料利用率低和生产效率低的难题，进而实现了金属冶炼的清洁生产和可持续发展。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

将赤泥、还原煤和石灰石按照质量比为100：17：5进行第一混合成型，得到高配煤量球团，将将赤泥、还原煤和石灰石按照质量比为100：10：5进行第二混合成型，得到低配煤量球团，经干燥后，按照布料盘底层布置高配煤量球团，上层布置低配煤量球团的方式进行分层布料进行还原处理，得到金属化率为90wt％以上的金属化球团。

实施例2

将红土镍矿、还原煤和石灰石按照质量比为100：22：10进行第一混合成型，得到高配煤量球团，将将赤泥、还原煤和石灰石按照质量比为100：15：10进行第二混合成型，得到低配煤量球团，经干燥后，按照布料盘底层布置高配煤量球团，上层布置低配煤量球团的方式进行分层布料进行还原处理，得金属化球团，其中，镍还原率为90wt％以上，铁还原率为60wt％左右。

实施例3

将铬铁粉矿、还原煤、消石灰和膨润土按照质量比为100：32：6：3进行第一混合成型，得到高配煤量球团，将将赤泥、还原煤和石灰石按照质量比为100：25：6：3进行第二混合成型，得到低配煤量球团，经干燥后，按照布料盘底层布置高配煤量球团，上层布置低配煤量球团的方式进行分层布料进行还原处理，得金属化球团，其中，铬还原率为85wt％以上，铁还原率为65wt％左右。

实施例4

将铅锌渣、还原煤和石灰石质量比为100：19：15进行第一混合成型，得到高配煤量球团，将将赤泥、还原煤和石灰石按照质量比为100：15：15进行第二混合成型，得到低配煤量球团，经干燥后，按照布料盘底层布置高配煤量球团，上层布置低配煤量球团的方式进行分层布料进行还原处理，得到铁还原率为88wt％以上的金属化球团，并且经烟气收集到的氧化锌粉中锌回收率达90wt％以上，氧化铅粉中铅的回收率达85wt％以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种新型球团矿的冶金方法，其特征在于，包括：

（1）将矿物原料与还原煤和添加剂进行第一混合成型处理，以便得到高配煤量球团；

（2）将矿物原料与还原煤和添加剂进行第二混合成型处理，以便得到低配煤量球团；以及

（3）将所述高配煤量球团和所述低配煤量球团进行还原处理，以便得到金属化球团，其中，所述高配煤量球团和所述低配煤量球团在布料盘上分层布料，并且沿着远离所述布料盘方向上依次形成第一布料区、第二布料区和第三布料区，所述第一布料区和所述第三布料区布置所述高配煤量球团，所述第二布料区布置所述低配煤量球团。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高配煤量球团中还原煤的含量比所述低配煤量球团中还原煤含量高3～8重量份。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矿物原料为难选矿或冶金渣。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述难选矿为选自红土镍矿和铬铁粉矿中的至少一种，所述冶金渣为选自赤泥和铅锌渣中的至少一种。