CN101643835A - 一种铁精矿预处理强化造球的方法 - Google Patents

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一种铁精矿预处理强化造球的方法，本发明先将赤铁精矿、磁铁矿或赤铁矿与磁铁矿的混合料经过湿式球磨磨细到900－1100cm2/g，磨矿浓度为40％－100％，再过滤脱水到含水量9－10％；滤液返回球磨环节，脱水后的铁精矿滤饼再进入高压辊磨进行细磨，使其比表面积达到1500cm2/g以上后供造球机使用，所述高压辊辊磨为闭路流程，辊压压力为0.67－5.0Mpa，边料或部分细磨产品返回高压辊磨，其返回比例(边料或部分细磨产品质量与给入高压辊磨新料质量比)为20％－200％。湿式球磨与高压辊磨联合预处理，使铁精矿比表面积由500－700cm2/g提高到1300－2000cm2/g，显著提高了铁精矿颗粒表面活性，铁矿颗粒表面的亲水性得到增强，生球落下强度提高60％－100％，膨润土配比减少40％－60％，球团矿铁品位提高1个百分点左右。

Description

一种铁精矿预处理强化造球的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种铁精矿预处理强化造球的方法。
背景技术
近年来我国铁矿球团飞速发展，球团矿年产量已接近1亿吨左右。由于国内磁铁精矿短缺，大量进口赤铁精矿。但是，赤铁矿比表面积低、可磨性和成球性差。导致在高赤铁矿配比时，膨润土配比高、生球强度差，影响产品质量。因此，开发新型高效球团原料预处理新工艺具有十分重要的现实意义。
国内外对铁矿球团原料预处理工艺进行了大量研究，开发出许多有效期预处理工艺，如润磨、球磨或高压辊磨。润磨主要应用在竖炉球团厂，用来预处理磁铁精矿。球磨应用在以磁铁矿为主要原料的小规模链算机-回转窑球团厂。高压辊磨应用在大型链算机-回转窑球团厂，主要用来处理比表面积较高、可磨性较好的赤铁矿；而且高压辊磨均为开路流程。对以镜铁矿为主要矿物的赤铁矿精矿，因其可磨性差、比表面积低，上述单一的预处理工艺均达不到预期效果。
发明内容
本发明的目的是通过球磨与高压辊磨联合预处理，增强赤铁精矿颗粒表面活性，改善铁矿颗粒表面的亲水性，提高赤铁精矿成球性，改善生球强度和爆裂温度，降低膨润土添加量，生产高品位、高强度、高还原性和低还原膨胀率的优质球团矿。
本发明方法的原理如下：
通过球磨与高压辊磨联合预处理，增强赤铁精矿颗粒表面活性，改善铁矿颗粒表面的亲水性，提高赤铁精矿成球性，改善生球强度和爆裂温度，降低膨润土添加量，生产高品位、高强度、高还原性和低还原膨胀率的优质球团矿，为强化高炉炼铁提供优质炉料球磨主要靠冲击和磨剥力，将铁矿颗粒粉碎，破碎产品颗粒表面光滑，比表面积增加的幅度小，在破碎粗粒矿石时效果好，能耗低。而高压辊磨靠料层的准静压力破碎，破碎产品颗粒表面粗糙、颗粒表面和内部出现裂纹，比表面积增加的幅度大，在破碎细粒矿石时效果好，能耗低。因此，通过将球磨与高压辊磨两者结合预处理粒度较粗、比表面积小的赤铁精矿，用球磨作为粗磨，提高赤铁精矿中细粒级的含量；接着用高压辊磨细磨球磨后的产品，提高赤铁矿的比表面积。这种组合可实现最低的能耗和最好的预处理效果。
此外，高压辊磨在预处理物料时，在压辊中心部位的压力高、预处理效果好，但在压辊两端，压力小，预处理效果差，甚至有少部分物料被挤出压辊，基本没有预处理效果。因此，对压辊两端的物料返回高压辊磨预处理，保证高压辊磨的排料均为得到有效预处理的物料，提高预处理效果。实现高压辊磨闭路流程预处理造球原料，确保预处理效果。
本发明的具体过程为：赤铁精矿或磁铁矿或赤铁矿与磁铁矿的混合料经过湿式球磨磨细到900-1100cm2/g，再过滤脱水到含水量9-10％；滤液返回球磨环节，脱水后的铁精矿滤饼再进入高压辊磨进行细磨，使其比表面积达到1500cm2/g以上后供造球机使用。湿式球磨可以是开路，也可以是闭路，磨矿浓度为40％-100％。对粒度较细的铁精矿，采用开路球磨(不需要分级)，对粒度较粗的铁精矿采用闭路流程，配以旋流器分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨。高压辊辊磨为闭路流程，辊压压力为0.67-5.0MPa。边料或部分细磨产品返回高压辊磨，其返回比例(边料或部分细磨产品质量与给入高压辊磨新料质量比)为20％-200％。
湿式球磨与高压辊磨联合预处理，使铁精矿比表面积由500-700cm2/g提高到1300-2000cm2/g，显著提高了铁精矿颗粒表面活性，铁矿颗粒表面的亲水性得到增强，生球落下强度提高60％-100％，膨润土配比减少40％-60％，球团矿铁品位提高1个百分点左右，为生产优质球团矿产品创造了良好条件。
附图说明
图1为本发明铁精矿预处理流程。
具体实施方式
实施例1：赤铁精矿粒度为0.043mm为53％(质量百分比，以下相同)，比表面积为520cm2/g。经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％(体积百分比，以下相同)。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 69.5％，比表面积为980cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1310cm2/g。细磨铁精矿添加1.5％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1310cm2/g的赤铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由3.2次/0.5m提高到5.2次/0.5m，膨润土配比减少了50％，球团矿铁品位提高1.02个百分点。
实施例2：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g，经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度50％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 73.7％。比表面积为1200cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.1％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为0.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1460cm2/g。细磨铁精矿添加1.4％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1460cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由3.9次/0.5m提高到7.7次/0.5m，膨润土配比减少了53％，球团矿铁品位提高1.23个百分点。
实施例3：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g，经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度90％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 88.5％。比表面积为1500cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.4％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1720cm2/g。细磨铁精矿添加1.3％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1720cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由4.8次/0.5m提高到9.2次/0.5m，膨润土配比下降56％，球团矿铁品位提高1.25个百分点。
实施例4：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g，经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 92.5％。比表面积为1700cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.3％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为4.5MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1930cm2/g。细磨铁精矿添加1.0％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1930cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由6.3次/0.5m提高到10.8次/0.5m，膨润土配比减少67％，球团矿铁品位提高1.32个百分点。
实施例5：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g；磁铁精矿粒度为0.043mm32％，比表面积为870cm2/g。两者按70∶30的比例混合后进行预处理。先经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒度为0.043mm 65.3％。比表面积为1200cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.4％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1460cm2/g。细磨铁精矿添加1.4％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1460cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由3.7次/0.5m提高到5.8次/0.5m，膨润土配比减少53％，球团矿铁品位提高1.0个百分点。
实施例5：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g。磁铁精矿粒度为0.043mm32％，比表面积为870cm2/g。两者按70∶30的比例混合后进行预处理。先经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒度为0.043mm 78.1％。比表面积为1530cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.4％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1760cm2/g。细磨铁精矿添加1.3％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1760cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由4.9次/0.5m提高到8.3次/0.5m，膨润土配比减少57％，球团矿铁品位提高1.02个百分点。
实施例6：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g。磁铁精矿粒度为0.043mm32％，比表面积为870cm2/g。两者按70∶30的比例混合后进行预处理。先经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒度为0.043mm 88.1％。比表面积为1720cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.4％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1910cm2/g。细磨铁精矿添加1.0％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1910cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由7.9次/0.5m提高到11.2次/0.5m，膨润土配比减少67％，球团矿铁品位提高1.3个百分点。
实施例7：磁铁精矿粒度为0.043mm 32％，比表面积为870cm2/g。先经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒度为0.043mm 85.1％。比表面积为1890cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.8％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到2000cm2/g。细磨铁精矿添加1.2％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积2000cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由10.1次/0.5m提高到16.6次/0.5m，膨润土配比减少60％，球团矿铁品位提高1.0个百分点。
实施例8：磁铁精矿粒度为0.043mm 32％，比表面积为870cm2/g。先经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒度为0.043mm 85.1％。比表面积为1520cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.6％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1820cm2/g。细磨铁精矿添加1.2％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1820cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由8.1次/0.5m提高到14.2次/0.5m，膨润土配比减少60％，球团矿铁品位提高1.04个百分点。
实施例9：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g，经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 69.5％，比表面积为980cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，闭路辊磨，边料返回比例为20％(边料质量与给入高压辊磨新料质量比)，细磨铁精矿比表面积达到1430cm2/g。细磨铁精矿添加1.3％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1430cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由3.6次/0.5m提高到6.9次/0.5m，膨润土配比减少57％，球团矿铁品位提高1.01个百分点。
实施例10：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g，经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 69.5％，比表面积为980cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，闭路辊磨，边料返回比例为50％(边料质量与给入高压辊磨新料质量比)，细磨铁精矿比表面积达到1580cm2/g。细磨铁精矿添加1.2％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1580cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由4.6次/0.5m提高到8.5次/0.5m，膨润土减少60％，球团矿铁品位提高1.0个百分点。
实施例11：赤铁精矿粒度为0.043mm 53％。比表面积为520cm2/g，经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80％，装球量120kg，球径30mm、15mm和5mm的钢球比例为50％、30％和20％，充填率30％。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 69.5％，比表面积为1510cm2/g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9％。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，闭路辊磨，边料返回比例为80％(边料质量与给入高压辊磨新料质量比)，细磨铁精矿比表面积达到1780cm2/g。细磨铁精矿添加1.2％的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1780cm2/g的铁精矿(添加3％的膨润土)造球相比，生球落下强度由6.9次/0.5m提高到12.1次/0.5m，膨润土配比减少60％，球团矿铁品位提高1.01个百分点。

Claims (2)

1.一种铁精矿预处理强化造球的方法，其特征在于：先将赤铁精矿、磁铁矿或赤铁矿与磁铁矿的混合料经过湿式球磨磨细到900-1100cm2/g，磨矿浓度为40％-100％，再过滤脱水到含水量9-10％；滤液返回球磨环节，脱水后的铁精矿滤饼再进入高压辊磨进行细磨，使其比表面积达到1500cm2/g以上后供造球机使用，所述高压辊辊磨为闭路流程，辊压压力为0.67-5.0Mpa，边料或部分细磨产品返回高压辊磨，边料或部分细磨产品质量与给入高压辊磨新料质量比为20％-200％。
2.根据权利要求1所述的铁精矿预处理强化造球的方法，其特征在于：湿式球磨是开路或闭路的，对粒度较细的铁精矿，采用开路球磨，对粒度较粗的铁精矿采用闭路球磨，配以旋流器分级，大于0.074mm粗粒级返回球磨。
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