CN103937962A

CN103937962A - 一种铬铁矿铬铁分离试验方法

Info

Publication number: CN103937962A
Application number: CN201410149962.3A
Authority: CN
Inventors: 王明华; 展仁礼; 郭忆; 张科; 马胜军; 李慧春
Original assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2014-07-23

Abstract

本发明提供了一种铬铁矿铬铁分离试验方法，包括如下试验步骤：（1）原料准备：取粒度为1-5mm的铬铁矿干燥备用；将还原用煤磨至1mm以下，制得还原用煤样；（2）入炉焙烧：将干燥后的铬铁矿矿样与还原用煤样充分混匀后放入箱式电阻炉内进行磁化焙烧，得到焙烧矿；（3）水淬冷却；（4）过滤；（5）干燥；（6）研磨；（7）磁选：采用磁选管对研磨后的焙烧矿进行磁选；（8）对磁选分离得到的铬精矿和铁精矿分别进行性质分析。本发明实验准确度高，外界影响因素少，铬铁矿中铁矿石可充分进行还原反应；在本发明分析方法结果基础上，可为铬铁矿铬铁分离工艺的焙烧条件选择提供依据，并使磁选选别指标达到最佳化，从而提高资源利用率。

Description

一种铬铁矿铬铁分离试验方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种铬铁矿铬铁分离试验方法。

背景技术

铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。

在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船，以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。

冶金用铬铁矿的消耗量占铬铁矿总量的87%，冶金级铬铁矿一般要求含Cr₂O₃40%~50%，铬铁比在2.5以上。要得到高铬铁比的铬铁精矿，最有效的方法是实现铬铁分离，得到铬精矿和铁精矿，各尽其用，实现铬铁矿的资源的有效利用。

铬铁矿中的部分Cr常被Mg、Fe等置换生成类质同象，导致铬铁矿成分复杂，因此采用常规的选矿方法，如重选、磁选、浮选或联合工艺等，均很难达到选别和铬铁分离的效果。

例如新喀里多尼亚铬铁砂矿，矿床平均含有7.8%的Cr₂O₃，并混有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿，Fe含量在15%—45%，但由于铬铁矿中的部分Cr被Mg、Fe等置换生成类质同象，成分较为复杂，既不能达到冶金级铬铁矿的要求，也不能作为铁矿直接进入高炉冶炼，而且此种铬铁砂矿采用常规的选矿方法，如重选、磁选、浮选或联合工艺等，均很难达到选别和铬铁分离的效果，不能实现铬和铁资源的有效利用，因此，只有开发新的铬铁矿处理工艺才能实现铬铁的有效分离，实现铬铁资源的有效利用。

利用高温还原的方法将铬铁矿中的Fe₂O₃还原成Fe₃O₄，再利用磁选工艺将铬铁矿分选为铁精矿和铬精矿两部分，实现铬铁分离是当前铬铁矿选矿的一大工艺研究方向。但目前关于上述工艺的试验研究还少见报道，从而使得铬铁的铬铁分离处理工艺的大规模工业应用难以获得可靠的实验依据。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种方法可靠、结果准确度高的铬铁矿铬铁分离试验方法，包括如下试验步骤：

（1）原料准备：取粒度为1-5mm的铬铁矿65～70kg，采用四分法逐步缩分后取10kg，干燥备用；将还原用煤磨至1mm以下，制得还原用煤样；

（2）入炉焙烧：将干燥后的铬铁矿矿样与还原用煤样充分混匀后均匀地铺在干净的焙烧瓷盘上，铬铁矿矿样与煤样的质量比为100:2-5，然后将焙烧瓷盘放入箱式电阻炉内进行磁化焙烧，得到焙烧矿；

（3）冷却：将焙烧后的矿样迅速从箱式电阻炉中取出，进行水淬冷却；

（4）过滤：将经过水淬冷却的焙烧矿过滤；

（5）干燥：对过滤后的焙烧矿样进行干燥；

（6）研磨：将干燥后的焙烧矿研磨至-200目≥80%；

（7）磁选：采用磁选管对研磨后的焙烧矿进行磁选，磁选场强为1000-1500Oe；

（8）对磁选分离得到的铬精矿和铁精矿分别进行性质分析。

进一步地，步骤（2）中，焙烧温度为800～900℃，焙烧时间为40～80min。

本发明的有益效果在于：实验准确度高，外界影响因素少，铬铁矿中铁矿石可充分进行还原反应；在本发明分析方法结果基础上，可为铬铁矿铬铁分离工艺的焙烧条件选择提供依据，并使磁选选别指标达到最佳化，从而提高资源利用率。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明铬铁矿铬铁分离试验方法进行详细描述。

实施例1

本实施例所述的铬铁矿，其性质为：Cr₂O₃：29.21%，TFe：32.78%, 铬铁比：Cr₂O₃/FeO=0.693，SiO₂：5.91%，A1₂O₃：6.57%，MgO：5.69%。

具体包括以下步骤：

1、原料准备

取粒度为1-5mm的上述铬铁矿70kg，采用四分法逐步缩分后取10kg，用型号为DGT202的大型多用途干燥箱干燥后备用，干燥温度为200℃；

将哈密烟煤用上述的大型多用途干燥箱干燥，干燥温度为105℃，干燥时间为4h，然后送入型号为RK/ZM的振动磨机中磨至1mm以下，制得还原用煤样，煤样性质为水分：14.8%、灰分：23.12%、挥发分：31.21%、固定碳：52.06%；

2、称重。用电子称分别称取步骤1所述干燥后的矿样1kg，哈密烟煤50g；

3、配煤。将步骤2所述称取的1kg矿样与50g哈密烟煤充分混合，得到混合矿样；

4、入炉焙烧。将配好的混合矿样均匀地铺在干净的焙烧瓷盘上，将型号为S*2-4-10的箱式电阻炉的温度预设为800℃，待温控器温度显示为800℃时，打开箱式电阻炉的炉门，将焙烧瓷盘放入其中，立即关上箱式电阻炉的炉门，开始计时。

6、冷却。将矿样焙烧80min后，打开箱式电阻炉的炉门，迅速将盛矿的焙烧瓷盘取出并放入已准备好的盛水14L的铁水桶中，采用水淬的方式进行冷却，防止已还原的铬铁矿被氧化；

7、过滤。将焙烧矿和水一起倒入型号为RK/ZL的多功能真空过滤机的滤纸上，用水将瓷盘上的矿样冲洗干净后再用多功能真空过滤机过滤；

8、干燥。将过滤后的焙烧矿用型号为DGT202大型多用途干燥箱将过滤后焙烧矿样进行干燥，设定干燥箱温度为：105℃，4小时后将焙烧矿样取出；

9、研磨。将焙烧矿用型号为RK/ZM的振动磨机分别研磨1.5min,使用振动磨机前用少量焙烧矿清洗研磨机，研磨后的焙烧矿用-200目的方格筛过筛，未过筛的焙烧矿用研钵研磨至全部过筛,使用研钵前要用少量焙烧矿清洗研钵，将过筛后的焙烧矿充分混匀、缩分后称取10g一份，装袋后送检；

10、磁选。采用磁选管对研磨后的焙烧矿进行磁选实验，磁选场强为1000Oe，磁选时间为4min；

11、实验结果:

焙烧矿通过磁选可得到高铬铁比的铬精矿和铁精矿；

其中，铬精矿：Cr₂O₃：46.99%，TFe：14.24%，产率：54.07%，Cr₂O₃回收率：85.63%，铬铁比：Cr₂O₃/FeO=2.566。

铁精矿：TFe：57.81%，Cr₂O₃：8.89%，产率：45.93%，铁回收率：74.02%。

实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处在于：

步骤1中，取上述铬铁矿65kg进行缩分；

步骤2中，称取刚早后矿样1kg，还原用煤样30g；

步骤4中，控制焙烧温度为850℃；

步骤5中，焙烧60min后进行冷却；

步骤10中，磁选场强为1200 Oe；

步骤11中，实验结果如下:

焙烧矿通过磁选可得到高铬铁比的铬精矿和铁精矿。

其中，铬精矿：Cr₂O₃：46.87%，TFe：14.46%，产率：54.81%，Cr₂O₃回收率：86.48%，铬铁比：Cr₂O₃/FeO=2.521；

铁精矿：TFe：58.77%，Cr₂O₃：8.70%，产率：45.19%，铁回收率：75.45%。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于：

步骤1中，取铬铁矿68kg进行缩分；

步骤2中，称取刚早后矿样1kg，还原用煤样20g；

步骤4中，控制焙烧温度为900℃；

步骤5中，焙烧40min后进行冷却；

步骤10中，磁选场强为1500 Oe；

步骤11中，实验结果如下:

焙烧矿通过磁选可得到高铬铁比的铬精矿和铁精矿。

其中，铬精矿：Cr₂O₃：46.58%，TFe：14.34%，产率：54.84%，Cr₂O₃回收率：86.35%，铬铁比：Cr₂O₃/FeO=2.526。

铁精矿：TFe：58.34%，Cr₂O₃：8.83%，产率：45.16%，铁回收率：75.32%。

Claims

1.一种铬铁矿铬铁分离试验方法，其特征在于，包括如下试验步骤：

（4）过滤：将经过水淬冷却的焙烧矿过滤；

（5）干燥：对过滤后的焙烧矿样进行干燥；

（6）研磨：将干燥后的焙烧矿研磨至-200目≥80%；

（8）对磁选分离得到的铬精矿和铁精矿分别进行性质分析。

2.根据权利要求1所述的一种铬铁矿铬铁分离试验方法，其特征在于，步骤（2）中，焙烧温度为800～900℃，焙烧时间为40～80min。