CN100540694C - 一种由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法，将铁矿石破碎至粒度小于0.074mm占40%-60%后，按质量百分比10-40%的比例将Na2CO3与铁矿石混匀，在900-1050℃下焙烧10-30min，再置于反应器内，按液固质量比L/S＝3/1-6/1、NaOH浓度80-150g/L的溶液在80-150℃的温度下浸出，浸出时间为5-30min，固液分离后滤饼用质量浓度为1.0%～15%的稀硫酸在80-120℃的条件下浸出，浸出时间为10-30min，固液分离后固体即为铁精矿。使用本发明，能使精矿中Al2O3和Na2O的含量均达到高炉冶炼原料的要求。本发明能充分、合理利用现有储量丰富的高铝低品位铁矿石资源，脱铝效果好，浸出碱液循环使用、成本低。适用于各种含铝铁矿石的脱铝，特别是降低含铝矿物与含铁矿物紧密共生、嵌布关系复杂的高铝铁矿石，制备的铁精矿可作为高炉炼铁原料。

Description

一种由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法
技术领域
本发明涉及一种由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法，特别是涉及一种含铝矿物与含铁矿物紧密共生、嵌布关系复杂的铁矿石脱铝的工艺。
背景技术
钢铁工业持续稳定的发展迫切需要稳定、足量、优质的铁矿原料供给。我国现有的富矿及易选的铁矿资源已逐渐枯竭，可利用的铁矿资源日益趋于贫、细、杂。随着我国钢铁工业规模的不断扩大，我国已成为世界最大的铁矿石进口国，进口铁矿石的数量已占我国铁矿石需求总量的一半以上。对于铁矿石进口依存度的不断提高，已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。因此，迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源，尤其是目前尚未大规模开发利用的复杂难选铁矿石，提高铁矿石的自给率，缓解进口铁矿的压力。
铁矿石中Al2O3含量太高，将对高炉冶炼产生不利影响，导致高炉利用系数及产量降低，焦比升高。因此用作高炉炉料的烧结矿、球团矿对含铁原料中Al2O3含量有一定的要求。长期以来，对于含铝铁矿石的加工处理及综合利用一直未受到重视，国内关于含铝铁矿石降铝的研究及报道较少。有人曾用物理选矿及磁化焙烧的方法进行了含铝铁矿石的脱铝研究，但没有取得显著的进展。因为矿石中含铝矿物与含铁矿物紧密共生、嵌布关系复杂，特别是某些矿石中还发生Fe3+的晶格取代，即Al3+取代Fe2O3中的Fe3+，磁化焙烧难以使其解离；而采用物理分选的方法，同样因为单体难以解离而不能达到脱铝的效果。
我国含铝铁矿石的储量可观，为合理、充分有效利用这部分储量丰富的含铝铁矿石资源，开发合理、有效的含铝铁矿石脱铝工艺，降低矿石中铝含量和提高铁矿石品位，特提出本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效地降低矿石中铝含量和提高铁矿石品位的由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法，将铁矿石破碎至粒度小于0.074mm占40％-60％后，按质量百分比10-40％的比例将Na2CO3与铁矿石混匀，在900-1050℃下焙烧10-30min，再将Na2CO3与铁矿石的混合物置于反应器内，按液固质量比为L/S＝3/1-6/1与NaOH溶液混合，溶液中NaOH的浓度为80-150g/L，在80-150℃的温度下浸出，浸出时间为5-30min，固液分离后滤饼用质量浓度为1.0％~15％的稀硫酸在80-120℃的条件下浸出，浸出时间为10-30min，固液分离后固体即为铁精矿。
采用上述技术方案的由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法，固液分离后铁精矿中Al2O3含量可降低至2％左右，Na2O含量小于0.2％，铁品位也大幅度提高。
利用该由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法脱铝的原理在于：一、含铝铁矿石与Na2CO3的混合物在高温下焙烧后，Al2O3与Na2CO3生成可溶的铝酸钠NaAl(OH)4，在浸出过程中直接进入溶液。二、焙烧过程中未完全转变为可溶铝酸钠的Al2O3经NaOH溶液浸出后，与NaOH反应生成可溶的NaAl(OH)4，使铝基本以铝酸钠的形式进入溶液，经过固液分离达到脱铝的效果。
本发明的优点主要在于：特别适合降低含铝矿物与含铁矿物紧密共生、嵌布关系复杂铁矿石中氧化铝的含量。焙烧时间短，浸出时间短，能显著降低能耗，浸出碱液循环使用，处理成本低，脱铝效果好。使用本发明，能使精矿中Al2O3和Na2O的含量均达到高炉冶炼原料的要求。
本发明适用于各种含铝铁矿石的脱铝，特别是降低含铝矿物与含铁矿物紧密共生、嵌布关系复杂的高铝铁矿石，制备的铁精矿可作为高炉炼铁原料。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1，参见附图，TFe含量55.34％，Al2O3含量5.26％的赤铁矿石，磨矿至粒度小于0.074mm占40％左右后，按质量百分比10％的比例将Na2CO3与铁矿石混匀，在1050℃下焙烧10min，再置于反应器内，按液固质量比L/S＝4/1、NaOH浓度120g/L的溶液在150℃下浸出，浸出时间为5min，固液分离后用质量百分浓度为15％的稀硫酸在80℃下浸出，浸出时间为10min，固液分离后可得到TFe含量66.58％，Al2O3含量1.94％，Na2O含量0.13％的铁精矿。
实施例2，参见附图，TFe含量47.94％，Al2O3含量10.2％的赤铁矿石，破碎至粒度小于0.074mm占50％左右，按质量百分比40％的比例将Na2CO3与铁矿石混匀，在900℃下焙烧30min，再置于反应器内，按液固质量比L/S＝3/1、NaOH浓度150g/L的溶液在120℃下浸出，浸出时间为15min，固液分离后用1.0％的稀硫酸在100下浸出，浸出时间为30min，固液分离后可得到TFe含量60.43％，Al2O3含量1.84％，Na2O含量0.2％的铁精矿。
实施例3，参见附图，TFe含量46.34％，Al2O3含量8.46％的褐铁矿石，破碎至粒度小于0.074mm占60％左右，按质量百分比25％的比例与Na2CO3混匀，在1000下焙烧15min，再置于反应器内，按液固质量比L/S＝6/1、NaOH浓度80g/L的溶液在80℃下浸出，浸出时间为30min，固液分离后用3.5％的稀硫酸在120下浸出，浸出时间为15min，固液分离后可得到TFe含量62.83％，Al2O3含量1.93％，Na2O含量0.15％的铁精矿。

Claims (1)

1、一种由高铝铁矿石制备炼铁用铁精矿的方法，其特征是：将铁矿石破碎至粒度小于0.074mm占40％-60％后，按质量百分比10-40％的比例将Na2CO3与铁矿石混匀，在900-1050℃下焙烧10-30min，再将Na2CO3与铁矿石的混合物置于反应器内，按液固质量比为L/S＝3/1-6/1与NaOH溶液混合，溶液中NaOH的浓度为80-150g/L，在80-150的温度下浸出，浸出时间为5-30min，固液分离后滤饼用质量浓度为1.0％~15％的稀硫酸在80-120的条件下浸出，浸出时间为10-30min，固液分离后固体即为铁精矿。
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