CN104120207A - 一种以锡尾铁精矿和高有害元素贫杂矿配矿生产生铁的方法 - Google Patents
一种以锡尾铁精矿和高有害元素贫杂矿配矿生产生铁的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种以锡尾铁精矿和高有害元素贫杂矿配矿生产生铁的方法，以锡尾铁精矿、高有害元素贫杂矿和合格矿混合得混匀料；将混匀料和辅料配料搅拌制粒得混合料；将混合料烧结得烧结矿；烧结矿破碎、冷却后喷洒CaCl2溶液得成品烧结矿；成品烧结矿1.3～1.4t/t和酸性矿0.6～0.7t/t、焦炭0.52～0.57t/t进炉，按风口面积0.220～0.235m3、热风压力0.315～0.330MPa、入炉风量2900～3300m3/min、热风温度1100～1200℃、氧气含量2500～5500m3/h、煤粉喷吹量130～160kg/t冶炼得合格生铁。本发明具有生产成本低、工艺稳定、生铁低Si的特点。
Description
技术领域
本发明属于黑色冶金技术领域，具体涉及一种生产成本低、工艺稳定、生铁低Si的以锡尾铁精矿和高有害元素贫杂矿配矿生产生铁的方法。
背景技术
近年来，随着钢铁工业的快速发展，全球铁矿石资源日趋贫乏，拥有铁矿石资源已成为钢铁企业提高市场竞争力的重要支撑；另外，随着钢材市场的低迷运行，大家都在想方设法地减低生产成本，纷纷选用一些质量不是很高的矿石。由于我国铁矿资源具有单一矿种少、共伴生矿多的特点，多金属伴生铁矿石储量约占全国储量的1/3；特别是品位低、有害元素含量高的贫杂矿具有量大面广的特点，选矿和冶炼均存在较大的难题，只有很少一部分作为冶炼原料得以利用，难以提高其资源的利用率和效益。在资源匮乏的情况下，加强对多金属伴生铁矿，特别是提高本地化低成本高有害元素贫杂矿的利用率，是降低炼铁成本途径之一，也成为拥有低成本高有害元素贫杂矿的钢铁企业技术致胜关键。如申请人地处红河州蒙自市，周边无大型优质铁矿石矿床，铁矿石多为锡、铅、锌等伴生矿，且品位低，有害元素含量高（As、S、Pb、Zn含量高）。尤其是云锡尾矿，经过几百年的开发，目前锡尾矿数量达到2.1亿吨，含铁量近6000万吨，既占用了大片土地，成为环境公害之一，又造成大量铁矿资源的浪费。近年来，针对云锡尾矿矿石粒度细，平均粒径仅为30μm，且锡石大部分与铁矿物致密共生，连生体多，单体解离度差的特点，对锡尾矿矿选以提取铁精矿和锡精矿进行了大量的研究。由于云锡尾矿主要是复杂难选并伴生有害元素严重超标的褐铁矿，大量试验均证实矿选（包括强磁精矿、焙烧磁选精矿）得到的铁精矿中杂质含量只有SiO2和P的含量较低，其余有害杂质如As、Zn、Pb等随铁品位的提高还有所上升而严重超标，炼铁产品质量难以保证，不能作为炼铁原料，故而锡尾铁精矿炼铁并未得以深入研究，造成云锡尾矿中的铁成分未能获得开发利用。所以，对于只拥有高有害元素贫杂矿和就近大量锡尾矿的钢铁企业，不能或仅能利用很少比例的低成本铁矿石资源，而大量从其他地区调矿冶炼，不仅矿石成本高，而且物流成本也居高不下，造成冶炼成本毫无竞争能力，大量锡尾矿的堆积还造成环境污染。
发明内容
为解决以上存在的不足，本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺稳定、生铁低Si的以锡尾铁精矿和高有害元素贫杂矿配矿生产生铁的方法。
本发明的目的是这样实现的：造堆混匀、配料制粒、烧结、破碎、冶炼工序，具体包括：
A、造堆混匀：以下矿粉按质量百分比：
锡尾铁精矿 2～5%
高有害元素贫杂矿 20～30%
合格矿 65～75%
各矿粉质量百分比之和为100%，将以上各矿粉混匀堆料不少于170层，然后切除堆端头和堆端尾得到堆中部的混匀料；
B、配料制粒：按质量百分比计将76.3~78%A工序得到的混匀料、7~9%的白云石、1~5%的石灰石、2.5～5%的生石灰、2.5～5%的燃料和0.024~0.03‰的SYP增效剂送入混合搅拌机中搅拌制粒，得到混合料；
C、烧结：将B工序得到的混合料送入烧结机台车并控制料层高度为600～700mm，在1100～1300℃点火温度条件下点火烧结，经常规工艺得到烧结矿；
D、破碎：将C工序得到的烧结矿经常规破碎、冷却后，按0.5～0.7kg/t烧结矿的量将浓度为0.012～0.018%的CaCl2溶液喷洒在烧结矿上；
E、冶炼：将D工序得到的烧结矿按1.3～1.4t/t生铁和按酸性矿0.6～0.7t/t生铁、焦炭0.52～0.57t/t生铁进入高炉，按风口进风面积0.2200～0.2350m3、热风压力0.315～0.330MPa、入炉风量2900～3300m3/min、热风温度1100～1200℃、氧气含量2500～5500m3/h、煤粉喷吹量130～160kg/t、矿石批重26.0～32.0t、焦炭批重7.00～7.50t的冶炼条件进行高炉冶炼，最后出铁得到合格低硅生铁。
本发明通过锡尾铁精矿、高有害元素贫杂矿和合格矿的合理配矿、造堆混匀，配料、搅拌造粒、烧结、整粒，得到合格烧结矿，烧结矿与酸性矿、焦碳一起进入高炉，冶炼得到合格低硅铁水。尤其是通过研究有害元素脱除机理，烧结采取造球技术、压料技术、厚料层烧结技术与高炉装料技术、MgO优化技术、生铁含Si和炉渣碱度优化技术整合，脱除有害元素，达到冶炼出100%合格低硅生铁的目的，并且在高炉综合入炉品位为46.673%，S负荷6.59kg/t、P负荷1.44 kg/t、Pb负荷0.57 kg/t、Zn负荷2.10 kg/t、As负荷0.72 kg/t、K2O负荷4.04 kg/t、Na2O负荷3.48 kg/t的条件下，达到了利用系数2.32t/m3.d、焦比551kg/t、煤比131kg/t的水平。因此，本发明具有生产成本低、工艺稳定、低Si生铁的特点。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明造堆混匀、配料制粒、烧结、破碎、冶炼工序，具体包括：
A、造堆混匀：以下矿粉按质量百分比：
锡尾铁精矿 2～5%
高有害元素贫杂矿 20～30%
合格矿 65～75%
各矿粉质量百分比之和为100%，将以上各矿粉混匀堆料不少于170层，然后切除堆端头和堆端尾得到堆中部的混匀料；
B、配料制粒：按质量百分比计将76.3~78%A工序得到的混匀料、7~9%的白云石、1~5%的石灰石、2.5～5%的生石灰、2.5～5%的燃料和0.024~0.03‰的SYP增效剂送入混合搅拌机中搅拌制粒，得到混合料；
C、烧结：将B工序得到的混合料送入烧结机台车并控制料层高度为600～700mm，在1100～1300℃点火温度条件下点火烧结，经常规工艺得到烧结矿；
D、破碎：将C工序得到的烧结矿经常规破碎、冷却后，按0.5～0.7kg/t烧结矿的量将浓度为0.012～0.018%的CaCl2溶液喷洒在烧结矿上；
E、冶炼：将D工序得到的烧结矿按1.3～1.4t/t生铁和按酸性矿0.6～0.7t/t生铁、焦炭0.52～0.57t/t生铁进入高炉，按风口进风面积0.2200～0.2350m3、热风压力0.315～0.330MPa、入炉风量2900～3300m3/min、热风温度1100～1200℃、氧气含量2500～5500m3/h、煤粉喷吹量130～160kg/t、矿石批重26.0～32.0t、焦炭批重7.00～7.50t的冶炼条件进行高炉冶炼，最后出铁得到合格低硅生铁。
所述工序A中的锡精尾矿按质量比为：Fe元素在50～55%及S在0.60~0.847%、As在0.60～0.981%。
所述工序A中的高有害元素贫杂矿按质量比为：TFe在40～57%、Zn在0.012～0.893%、K2O和Na2O在0.17～0.59%、As在0.04～0.237%、S在0.03～0.934%、Al2O3在0.97~6.23%。
所述工序A中的锡尾铁精矿、高有害元素贫杂矿及合格矿的粒度符合国标标准，所述合格矿的化学成分符合相应国家和/或行业标准要求。
所述A工序中各矿粉混匀堆料是将各矿粉造成3～5万t的混匀料堆。
所述B工序中的燃料为市购煤粉、焦末。
所述B工序中部分物料的粒度为：
白云石 ＜3mm占90%以上
石灰石 ＜3mm占90%以上
生石灰 ＜3mm占98%以上
燃料中无烟煤＜3mm占70±2%，焦末＜3mm占80±2%。
所述B工序中搅拌造粒后混合料的水份为6～8%。
所述C工序中烧结终点温度控制在倒数第二个风箱，烧结终点温度控制在330℃以上。
所述E工序中的焦炭为灰分14.5%，硫0.7%，反应性28%和M40为85%。
所述E工序中最后出铁是采用东、西出铁口同时平行出铁得到合格低硅生铁。
所述平行出铁的次数≥5次/班。
所述A工序中的SYP增效剂为市购产品，其能够提高烧结矿转鼓强度。
所述B工序中的混合搅拌机为烧结工艺中的常规市购设备。
实施例1
以下质量百分比的矿：
锡尾铁精矿 5%
高有害元素贫杂矿 25%（其中含55粉7%，40粉5%，50粉8%，金河焙烧5%）
合格矿 70%
表1、矿粉化学成分见下表
将以上各矿造成一个5万t的混匀堆料，料堆层为170层，然后切除堆端头和堆端尾送入下一堆混匀，得到堆中部的混匀料；
B、配料制粒：按质量百分比计将9%的白云石、5%的石灰石、4.2%的生石灰、3.8%的燃料和0.024~0.03‰的SYP增效剂以及余量的混匀料送入混合搅拌机中搅拌制粒，得到混合料
C、烧结：将B工序得到的混合料送入烧结机台车并控制料层高度为600～700mm，在1100～1300℃点火温度条件下点火烧结，经常规工艺得到烧结矿；
D、破碎：将C工序得到的烧结矿经常规破碎、冷却后，按0.5～0.7kg/t烧结矿的量将浓度为0.012～0.018%的CaCl2溶液喷洒在烧结矿上；
E、冶炼：将D工序得到的烧结矿按1.3～1.4t/t生铁和按酸性矿0.6～0.7t/t生铁、焦炭0.52～0.57t/t生铁进入高炉，按风口进风面积0.2200～0.2350m3、热风压力0.315～0.330MPa、入炉风量2900～3300m3/min、热风温度1100～1200℃、氧气含量2500～5500m3/h、煤粉喷吹量130～160kg/t、矿石批重26.0～32.0t、焦炭批重7.00～7.50t的冶炼条件进行高炉冶炼，最后出铁得到合格低硅生铁。
Claims (8)
1.一种以锡尾铁精矿和高有害元素贫杂矿配矿生产生铁的方法，其特征在于包括造堆混匀、配料制粒、烧结、破碎、冶炼工序，具体包括：
A、造堆混匀：以下矿粉按质量百分比：
锡尾铁精矿 2～5%
高有害元素贫杂矿 20～30%
合格矿 65～75%
各矿粉质量百分比之和为100%，将以上各矿粉混匀堆料不少于170层，然后切除堆端头和堆端尾得到堆中部的混匀料；
B、配料制粒：按质量百分比计将76.3~78%A工序得到的混匀料、7~9%的白云石、1~5%的石灰石、2.5～5%的生石灰、2.5～5%的燃料和0.024~0.03‰的SYP增效剂送入混合搅拌机中搅拌制粒，得到混合料；
C、烧结：将B工序得到的混合料送入烧结机台车并控制料层高度为600～700mm，在1100～1300℃点火温度条件下点火烧结，经常规工艺得到烧结矿；
D、破碎：将C工序得到的烧结矿经常规破碎、冷却后，按0.5～0.7kg/t烧结矿的量将浓度为0.012～0.018%的CaCl2溶液喷洒在烧结矿上；
E、冶炼：将D工序得到的烧结矿按1.3～1.4t/t生铁和按酸性矿0.6～0.7t/t生铁、焦炭0.52～0.57t/t生铁进入高炉，按风口进风面积0.2200～0.2350m3、热风压力0.315～0.330MPa、入炉风量2900～3300m3/min、热风温度1100～1200℃、氧气含量2500～5500m3/h、煤粉喷吹量130～160kg/t、矿石批重26.0～32.0t、焦炭批重7.00～7.50t的冶炼条件进行高炉冶炼，最后出铁得到合格低硅生铁。
2.根据权利要求1所述的生产生铁方法，其特征在于所述工序A中的锡精尾矿按质量比为：Fe元素在50～55%及S在0.60~0.847%、As在0.60～0.981%。
3.根据权利要求1或2所述的生产生铁方法，其特征在于所述工序A中的高有害元素贫杂矿按质量比为：TFe在40～57%、Zn在0.012～0.893%、K2O和Na2O在0.17～0.59%、As在0.04～0.237%、S在0.03～0.934%、Al2O3在0.97~6.23%。
4.根据权利要求1或2所述的生产生铁方法，其特征在于所述A工序中各矿粉混匀堆料是将各矿粉造成3～5万t的混匀料堆。
5.根据权利要求1所述的生产生铁方法，其特征在于所述B工序中部分物料的粒度为：
白云石 ＜3mm占90%以上
石灰石 ＜3mm占90%以上
生石灰 ＜3mm占98%以上
燃料中无烟煤＜3mm占70±2%，焦末＜3mm占80±2%。
6.根据权利要求1或5所述的生产生铁方法，其特征在于所述B工序中搅拌造粒后混合料的水份为6～8%。
7.根据权利要求1所述的生产生铁方法，其特征在于所述C工序中烧结终点温度控制在倒数第二个风箱，烧结终点温度控制在330℃以上。
8.根据权利要求1所述的生产生铁方法，其特征在于所述E工序中最后出铁是采用东、西出铁口同时平行出铁得到合格低硅生铁。
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