CN101157978A

CN101157978A - 利用各种铁矿石生产还原铁的工艺

Info

Publication number: CN101157978A
Application number: CNA2007101852494A
Authority: CN
Inventors: 刘青林; 刘云生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2008-04-09

Abstract

本发明涉及一种还原铁生产工艺，具体为一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺。解决了现有技术中存在多数红贫矿不能直接用于还原铁生产的问题。矿石破碎，配料成型，烘干，然后在1000～1230摄氏度的条件下焙烧3～5小时，冷却后磨料磁选得到还原铁粉，烘干，成型。使用的矿石范围为细粒赤铁矿，褐铁矿，鲕状矿，含铁量28％～55％，硫含量小于0.3％，磷含量小于0.3％。与现有技术相比，本发明所述的工艺实现了将原来难以富集利用的多种红贫矿(三氧化二铁)直接利用生产还原铁，而且对原料在各个方面，如铁含量，硫磷等有害元素含量要求上有很大的放宽，为红矿和其它难选矿的利用提供了一条广阔的途径。

Description

利用各种铁矿石生产还原铁的工艺

技术领域

本发明涉及一种还原铁生产工艺，具体为一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺。

背景技术

近年来来，优质废钢资源日益减少，随着我国电炉炼钢的比例增大，节能减排，环境保护的严格要求。使用直接还原铁代替优质废钢和普通废钢越来越受到重视，虽然目前生产还原铁的工艺流程较多，具有代表性的有回转窑、隧道窑、竖炉、流化床等。无论那种工艺都包括两大因素，煤基还原和气基还原，而所有的工艺在选用铁矿原料上，首先将矿石破碎细磨，磁选富集使含铁量达到65％以上，硫、磷含量各不大于0.05％，酸性成分不大于15％。只有回转窑工艺流程要求相对比较宽松，最低含铁量只需56％以上，硫磷含量0～0.8％，酸性成分在10％以内。如不符合以上的含量要求是很难生产出合格产品的。但是目前我国铁矿资源以贫铁矿为主，每年还需要进口大量的铁矿石以满足国内需求，而直接还原铁对原料的要求又比较苛刻，国内基本上没有可以直接供生产还原铁的大型富矿山，所以目前使用铁矿原料生产还原铁的范围还很有限。生产还原铁的原料需要细磨磁选得到含铁量65％以上的精矿才能生产出合格的产品，而目前可选择的矿种以磁铁矿(四氧化三铁为代表)或者是原矿含铁量达到合格的富矿。

因我国铁矿种类繁多，以三氧化二铁为代表的种类有微细粒钳布式多种赤铁矿、褐铁矿、鲕状矿等(俗称红矿)在我国占有一定的份额，分布广，大多数属于贫矿，但是目前对大多数红矿的选矿工艺尚未完善，工艺可靠性尚待解决，所以目前可以用红矿生产还原铁的份额很小，10％以内。原因是大部分红矿无法富集，有害杂质含量超标，所以对红矿的利用成为我国目前的一大难题，并严重制约着我国还原铁的发展，同时闲置和浪费了大量的贫铁矿资源，利用高炉用贫铁矿炼铁资源浪费严重，污染环境，目前处于被淘汰状态。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在多数红贫矿不能直接用于还原铁生产的问题而提供了一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺。

本发明是由以下技术方案实现的，一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，包括以下步骤，矿石破碎，配料成型，烘干，然后在1000～1230摄氏度的条件下焙烧3～5小时，冷却后磨料磁选，烘干，成型。使用的矿石范围为细粒赤铁矿，褐铁矿，鲕状矿，含铁量28％～55％，硫含量小于1.5％，磷含量小于0.3％。

在配料成型步骤中，使用铁矿粉和原煤按照重量比1∶0.15～0.18的比例混合，再加入生石灰调节酸碱度在0.2～1.0之间，然后将铁矿粉和原煤，生石灰加水混合压块成型。密度要求2.5～4吨/立方米。

可以使用的煤的范围很广泛，可用烟煤、无烟煤、复合煤、焦粉等含碳量45％以上，含硫量在1.5％以内，挥发份37％以内。

目前现有技术生产还原铁产品的质量和利用本发明所述工艺生产得到还原铁质量对比：现有技术还原铁要求全铁大于87％以上，金属铁含量大于80％以上，硫、磷含量各不大于0.05为基本合格产品。目前生产还原铁用矿要求含铁量在58～66％以内，硫、磷各为0.03％时，生产出的产品可达到全铁86～89％，金属铁80～85％，硫、磷含量0.03～0.04％，金属化率90～95％。

按照本工艺用原矿含铁量为28～55％之内，硫1.5％之内，磷0.3％之内。可以生产出的产品含全铁量88～94％，金属铁87～93％，硫含量可达0.01～0.05％，磷含量可达0.03～0.07％，金属化率可达98％以上。

与现有技术相比，本发明所述的工艺实现了将原来难以富集利用的多种红贫矿(三氧化二铁)直接利用生产还原铁，而且对原料在各个方面，如铁含量，硫磷等有害元素含量要求上有很大的放宽，为红矿和其它难选矿的利用提供了一条广阔的途径。现有技术生产还原铁还原时间大都在15～20小时以上，相对于本发明3～5小时还原时间，同等条件小时间缩短了将近3倍以上，生产同样数量的还原铁，煤消耗量降低40％以上，在同样的时间内，还原铁产量可提高2.5～3倍以上。

具体实施方式

实施例1，以隧道窑为例，一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，包括以下步骤，矿石破碎6毫米以内，配料成型，烘干，然后在1000摄氏度的条件下焙烧3小时，冷却后磨料130目，磁选得到还原铁粉，烘干，成型即为产品。

使用的矿石范围为细粒赤铁矿，褐铁矿，鲕状矿，含铁量28％～55％，硫含量小于1.2％，磷含量小于0.3％。

在配料成型步骤中，使用铁矿粉和原煤按照重量比1∶0.15的比例混合，再加入生石灰调节酸碱度0.1，然后将铁矿粉和原煤，生石灰加水混合压块成型。密度要求2.5～4吨/立方米。

酸碱度调节标准为(CaO+MnO)/(SiO₂+Al₂O₃)＝0.1～0.8

以上所述的铁矿石、煤、生石灰破碎到6毫米之内，加水混合，加压成型，烘干后装入钢锅封闭，送入窑炉内1000～1230摄氏度的条件下培烧3～5小时，冷却后进行磨料至130～160目进行干式或湿磁选，如果还原铁含硫含碳超标，可将还原铁粉与占其重量10％的生石灰和0.5～1％的火碱进行混合，然后装入钢锅内在800～900摄氏度条件下焙烧1～2小时脱硫、脱碳，最后分离压制即可得到合格产品。

实施例2、以隧道窑为例，一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，包括以下步骤，矿石破碎6毫米以内，配料成型，烘干，然后在1230摄氏度的条件下焙烧5小时，冷却后磨料160目，磁选得到还原铁粉，烘干，成型即为产品。

在配料成型步骤中，使用铁矿粉和原煤按照重量比1∶0.18的比例混合，再加入生石灰调节酸碱度0.8，然后将铁矿粉和原煤，生石灰加水混合压块成型。密度要求2.5～4吨/立方米。

实施例3、以隧道窑为例，一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，包括以下步骤，矿石破碎6毫米以内，配料成型，烘干，然后在1150摄氏度的条件下焙烧4小时，冷却后磨料145目，磁选得到还原铁粉，烘干，成型即为产品。

在配料成型步骤中，使用铁矿粉和原煤按照重量比1∶0.16的比例混合，再加入生石灰调节酸碱度0.5，然后将铁矿粉和原煤，生石灰加水混合压块成型。密度要求2.5～4吨/立方米。

Claims

1.一种利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，包括以下步骤，其特征在于：矿石破碎，配料成型，烘干，然后在1000～1230摄氏度的条件下焙烧3～5小时，冷却后磨料磁选得到还原铁粉，烘干，成型。

2.根据权利要求1所述的利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，其特征在于：使用的矿石范围为细粒赤铁矿，褐铁矿，鲕状矿，含铁量28％～55％，硫含量小于0.3％，磷含量小于0.3％。

3.根据权利要求1所述的利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，其特征在于：在配料成型步骤中，使用铁矿粉和原煤按照重量比1∶0.15～0.18的比例混合，再加入生石灰调节酸碱度在0.1～0.8之间，然后将铁矿粉和原煤，生石灰加水混合压块成型，密度要求2.5～4吨/立方米。

4.根据权利要求1所述的利用各种铁矿石生产还原铁的工艺，其特征在于：将还原铁粉与占其重量10％的生石灰和0.5～1％的火碱进行混合，然后装入钢锅内在800～900摄氏度条件下焙烧1～2小时脱硫、脱碳，最后分离压制即可得到合格产品。