CN104531983B - 利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法 - Google Patents

利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，包括：按照以如下质量百分含量计的成分准备原料：第一含氟混合铁精矿9～15％，第二含氟铁精矿21～35％，第三含氟铁精矿50～70％，所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量共计100％，和占所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量的1.5～3.5％的膨润土；将所述原料混匀，制成湿球；将所述湿球烘干得到干球；将所述干球预热得到预热球；将所述预热球焙烧得到球团矿。本发明将氟含量较低的混合铁精矿与氟含量较高的混合铁精矿混合制备球团矿，减少了氟含量以及氟对球团矿抗压强度和还原膨胀率的影响。

Description

利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法
技术领域
本发明涉及球团矿制备技术领域，具体说，涉及一种利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法。
背景技术
目前我国生产氧化球团矿主要原料为磁铁矿，随着磁铁矿资源的逐渐紧张，有的钢铁企业开始使用磁铁矿配加部分赤铁矿生产氧化球团。磁铁矿与赤铁矿的混合铁精矿，氟含量高，利用这种混合铁精矿生产的球团矿抗压强度低，还原膨胀率高，发生灾难性膨胀，这种球团用于高炉冶炼使炉内压差升高，冶炼失常，甚至悬料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，减少了混合料中的氟含量，从而减少了氟对球团矿抗压强度和还原膨胀率的影响。
本发明的技术方案如下：
一种利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，包括：按照以如下质量百分含量计的成分准备原料：第一含氟混合铁精矿9～15％，第二含氟铁精矿21～35％，第三含氟铁精矿50～70％，所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量共计100％，和占所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量的1.5～3.5％的膨润土；将所述原料混匀，制成湿球；将所述湿球烘干得到干球；将所述干球预热得到预热球；将所述预热球焙烧得到球团矿；其中，所述第一含氟混合铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe 63.0～65.8％、FeO22.5～26.0％、CaO 0.80～2.20％、SiO22.80～4.65％、MgO 0.50～0.90％、Na2O0.15～0.45％、F 0.40～0.65％、S 0.55～0.90％、K2O 0.08～0.13％；所述第二含氟铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe 65.0～67.5％、FeO26.5～29.0％、CaO 0.90～2.50％、SiO21.15～2.70％、MgO 0.70～1.50％、Na2O0.05～0.10％、F 0.08～0.20％、S 0.50～0.80％、K2O 0.09～0.18％；所述第三含氟铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe 64.0～66.5％、FeO28.0～32.5％、CaO 0.70～2.10％、SiO21.60～3.20％、MgO 0.70～1.35％、Na2O0.05～0.10％、F 0.03～0.10％、S 0.70～0.95％、K2O 0.05～0.12％。
进一步：所述膨润土矿包括如下以质量百分含量计的成分：CaO1.5～3.2％、SiO263.5～68.3％、MgO 1.8～3.5％和Al2O311.5～14.5％。
进一步：所述烘干的温度为100～120℃，时间为30～60min。
进一步：所述焙烧的温度为1180～1320℃，时间为8～25min。
进一步：所述第一含氟混合铁精矿中粒度小于200目的所述第一含氟混合铁精矿的质量百分含量为90～97％。
进一步：所述第二含氟铁精矿中粒度小于200目的所述第二含氟铁精矿的质量百分含量为91～98％。
进一步：所述第三含氟铁精矿中粒度小于200目的所述第三含氟铁精矿的质量百分含量为89～96％。
进一步：所述湿球的直径为10～16mm。
本发明的技术效果如下：
本发明通过上述方法，将氟含量较低的混合铁精矿与氟含量较高的混合铁精矿混合制备球团矿，减少了混合料中的氟含量，从而减少了氟对球团矿抗压强度和还原膨胀率的影响，使所生产的球团矿抗压强度大于2000N/个，还原膨胀率小于20％，从而使高炉透气性改善，稳定顺行。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法的步骤如下：
步骤S1：按照以如下质量百分含量计的成分准备原料：第一含氟混合铁精矿9～15％，第二含氟铁精矿21～35％，第三含氟铁精矿50～70％，所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量共计100％，和占所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量的1.5～3.5％的膨润土。
如果原料的各成分不在上述配比范围内，会造成球团矿品位低，使高炉入炉品位降低，进而造成渣比和焦比升高。
其中，第一含氟混合铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe63.0～65.8％、FeO 22.5～26.0％、CaO 0.80～2.20％、SiO22.80～4.65％、MgO0.50～0.90％、Na2O 0.15～0.45％、F 0.40～0.65％、S 0.55～0.90％、K2O 0.08～0.13％。第一含氟混合铁精矿中粒度小于200目的第一含氟混合铁精矿的质量百分含量为90～97％。
上述目数的第一含氟混合铁精矿的颗粒较细，能使铁料的比表面积增加，成球性能变好。
第二含氟铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe 65.0～67.5％、FeO 26.5～29.0％、CaO 0.90～2.50％、SiO21.15～2.70％、MgO 0.70～1.50％、Na2O0.05～0.10％、F 0.08～0.20％、S 0.50～0.80％、K2O 0.09～0.18％。第二含氟铁精矿中粒度小于200目的第二含氟铁精矿的质量百分含量为91～98％。
上述目数的第二含氟混合铁精矿的颗粒较细，能使铁料的比表面积增加，成球性能变好。
第三含氟铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe 64.0～66.5％、FeO 28.0～32.5％、CaO 0.70～2.10％、SiO21.60～3.20％、MgO 0.70～1.35％、Na2O0.05～0.10％、F 0.03～0.10％、S 0.70～0.95％、K2O 0.05～0.12％。第三含氟铁精矿中粒度小于200目的第三含氟铁精矿的质量百分含量为89～96％。
上述目数的第三含氟混合铁精矿的颗粒较细，能使铁料的比表面积增加，成球性能变好。
第一含氟混合铁精矿为赤铁矿和磁铁矿的混合矿，第二本含氟铁精矿和第三含氟铁精矿为磁铁矿。本发明将赤铁精矿和磁铁精矿的混合矿与磁铁矿混合，减少了赤铁矿的配入比例，从而降低了焙烧温度，缩短了焙烧时间，有利于降低能耗。
步骤S2：将上述原料混匀，制成湿球。
其中，湿球的直径为10～16mm。制湿球的过程中需要加水使原料粘结成球。该制湿球的过程可以在造球盘中进行，当然本申请并不以此为限，也可以采用其它合适的设备。本发明采用一次加料混合造球，使所生产的球团强度能满足现有高炉。
步骤S3：将湿球烘干得到干球。
由于湿球中含有一定的水分，需先烘干。烘干的温度为100～120℃，时间为30～60min。
步骤S4：将湿球预热得到预热球。
预热的温度为480～750℃，时间为8～16min。
预热阶段发生磁铁矿的氧化、结晶水的蒸发、碳酸盐及硫化物的分解等，是进入焙烧阶段的过渡阶段，磁铁矿在上述温度下经过上述时间的预热能够氧化比较完全，形成微晶键，并达到一定的强度，在下一步焙烧过程中强度进一步增加。
步骤S5：将预热球焙烧得到球团矿。
焙烧的温度为1180～1320℃，时间为8～25min。
焙烧是使经过预热之后的球团矿在上述焙烧时间和温度下，一方面残存的磁铁矿继续氧化，另一方面赤铁矿晶粒扩散增强，并产生再结晶和聚晶长大，孔隙率下降，球团体积收缩，球团矿强度大大提高。
本发明通过上述方法，将氟含量较低的混合铁精矿与氟含量较高的混合铁精矿混合制备球团矿，减少了混合料中的氟含量，从而减少了氟对球团矿抗压强度和还原膨胀率的影响，使所生产的球团矿抗压强度大于2000N/个，还原膨胀率小于20％，从而使高炉透气性改善，稳定顺行。
下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
按照以如下质量百分含量计的成分准备原料：第一含氟混合铁精矿9％，第二含氟铁精矿21％，第三含氟铁精矿70％和膨润土2％(外配)。第一含氟混合铁精矿，第二含氟铁精矿，第三含氟铁精矿和膨润土的成分如表1所示。将上述原料混合均匀，在造球盘内制成湿球，制湿球的过程喷洒水以使原料粘结在一起。湿球直径为10～16mm，湿球抗压强度为9～16N/个。将湿球在120℃的温度下烘干40min，得到干球。将干球在600℃温度下预热8min，得到预热球。将预热球在1280℃温度下焙烧，焙烧10min后即得到球团矿。
制得的球团矿中，TFe的质量百分含量为63.53％，FeO的质量百分含量为1.34％，CaO和SiO2的质量百分含量分别为1.37％和4.37％，F的质量百分含量为0.083％。球团矿的抗压强度为2545N/个，还原膨胀系数为18.1％。
实施例2
按照以如下质量百分含量计的成分准备原料：第一含氟混合铁精矿12％，第二含氟铁精矿28％，第三含氟铁精矿60％和膨润土2％(外配)。第一含氟混合铁精矿，第二含氟铁精矿，第三含氟铁精矿和膨润土的成分如表1所示。将上述原料混合均匀，在造球盘内制成湿球，制湿球的过程喷洒水以使原料粘结在一起。湿球直径为10～16mm，湿球抗压强度为9～16N/个。将湿球在120℃的温度下烘干40min，得到干球。将干球在600℃温度下预热8min，得到预热球。将预热球在1280℃温度下焙烧，焙烧10min后即得到球团矿。
制得的球团矿中，TFe的质量百分含量为62.20％，FeO的质量百分含量为0.34％，CaO和SiO2的质量百分含量分别为1.68％和4.91％，F的质量百分含量为0.105％。球团矿的抗压强度为2498N/个，还原膨胀系数为18.4％。
实施例3
按照以如下质量百分含量计的成分准备原料：第一含氟混合铁精矿15％，第二含氟铁精矿35％，第三含氟铁精矿50％和膨润土2％(外配)。第一含氟混合铁精矿，第二含氟铁精矿，第三含氟铁精矿和膨润土的成分如表1所示。将上述原料混合均匀，在造球盘内制成湿球，制湿球的过程喷洒水以使原料粘结在一起。湿球直径为10～16mm，湿球抗压强度为9～16N/个。将湿球在120℃的温度下烘干40min，得到干球。将干球在600℃温度下预热8min，得到预热球。将预热球在1280℃温度下焙烧，焙烧10min后即得到球团矿。
制得的球团矿中，TFe的质量百分含量为62.41％，FeO的质量百分含量为1.25％，CaO和SiO2的质量百分含量分别为1.58％和4.89％，F的质量百分含量为0.085％。球团矿的抗压强度为2409N/个，还原膨胀系数为19.2％。
表1各原料的成分
注：lg表示烧损所占百分比含量。
综上所述，本发明通过将氟含量较低的混合铁精矿与氟含量较高的混合铁精矿混合制备球团矿，减少了氟对球团矿抗压强度和还原膨胀率的影响，使所生产的球团矿抗压强度大于2000N/个，克服了含氟氧化镁球团抗压强度低的缺点。
按照现行的结算价格为674.87元/吨统计，与同品位球团再磨精矿679.49元/吨差价为679.49-674.87＝4.62元/吨，按照氧化球团矿产量135万吨/年计算，预计产生效益135万×4.62/吨＝623.7万元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，其特征在于，包括：
按照以如下质量百分含量计的成分准备原料：第一含氟混合铁精矿9～15％，第二含氟铁精矿21～35％，第三含氟铁精矿50～70％，所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量共计100％，和占所述第一含氟混合铁精矿、所述第二含氟铁精矿和所述第三含氟铁精矿的总量的1.5～3.5％的膨润土；
将所述原料混匀，制成湿球；
将所述湿球烘干得到干球，所述烘干的温度为100～120℃，时间为30～60min；
将所述干球预热得到预热球，所述预热的温度为480～750℃，时间为8～16min；
将所述预热球焙烧得到球团矿，所述焙烧的温度为1180～1320℃，时间为8～25min；
其中，所述第一含氟混合铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe63.0～65.8％、FeO 22.5～26.0％、CaO 0.80～2.20％、SiO2 2.80～4.65％、MgO0.50～0.90％、Na2O 0.15～0.45％、F 0.40～0.65％、S 0.55～0.90％、K2O 0.08～0.13％；
所述第二含氟铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe65.0～67.5％、FeO 26.5～29.0％、CaO 0.90～2.50％、SiO2 1.15～2.70％、MgO0.70～1.50％、Na2O 0.05～0.10％、F 0.08～0.20％、S 0.50～0.80％、K2O 0.09～0.18％；
所述第三含氟铁精矿包括如下以质量百分含量计的成分：TFe64.0～66.5％、FeO 28.0～32.5％、CaO 0.70～2.10％、SiO2 1.60～3.20％、MgO0.70～1.35％、Na2O 0.05～0.10％、F 0.03～0.10％、S 0.70～0.95％、K2O 0.05～0.12％。
2.如权利要求1所述的利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，其特征在于：所述膨润土矿包括如下以质量百分含量计的成分：CaO 1.5～3.2％、SiO2 63.5～68.3％、MgO 1.8～3.5％和Al2O3 11.5～14.5％。
3.如权利要求1所述的利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，其特征在于：所述第一含氟混合铁精矿中粒度小于200目的所述第一含氟混合铁精矿的质量百分含量为90～97％。
4.如权利要求1所述的利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，其特征在于：所述第二含氟铁精矿中粒度小于200目的所述第二含氟铁精矿的质量百分含量为91～98％。
5.如权利要求1所述的利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，其特征在于：所述第三含氟铁精矿中粒度小于200目的所述第三含氟铁精矿的质量百分含量为89～96％。
6.如权利要求1～5任一项所述的利用含氟混合铁精矿制备球团矿的方法，其特征在于：所述湿球的直径为10～16mm。
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Granted publication date: 20170111

Effective date of abandoning: 20220707

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