CN106755981B - 一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法 - Google Patents

一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法，主要包括以下工艺步骤：采用粉体解聚打散机对结块的铁矿尾矿进行破碎、打散；将铁矿尾矿与烘干的含铁尘泥混合料按1:9～3:7的比例混合；在(2)中的混合料配入1～4％的膨润土、0～5％的焦化除尘灰或煤粉，采用强力混合机充分混匀；将混合料加入一定比例的水，采用圆盘造球机制成10～16mm的生球团；生球团通过链篦机进行烘干后，送往回转窑或转底炉进行预热和高温焙烧，最终得到金属化球团产品，作为高炉炼铁或电炉炼钢的优质原料。本发明使难以处理的铁矿尾矿资源得到了综合利用，同时降低了含铁尘泥金属化球团的生产成本，具有非常显著的经济效益和环境效益。

Description

一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法
技术领域
本发明属于资源综合利用领域，涉及一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法。
背景技术
随着经济的发展，对矿产品需求大幅度增加，矿业开发规模随之加大，产生的选矿尾矿数量将不断增加；加之许多可利用的金属矿品位日益降低，为了满足矿产品日益增长的需求，必须通过选矿提高矿石的品位，故选矿规模越来越大，产生的选矿尾矿数量也大量增加。世界各国每年排出的尾矿量约50亿吨，而中国每年尾矿排放量就达1.5亿吨以上，目前尾矿综合利用率尚不足7％，大量的尾矿只能堆放在尾矿库或一些自然场地中，带来了经济、环境等方面的一系列问题。铁矿尾矿中铁的平均品位为11％，有的甚至高达27％，相当于尾矿中存有1600万吨的金属铁，因此，铁矿尾矿资源将是21世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大的领域，是我国资源综合利用研究工作的重点。
目前铁矿尾矿的综合利用途径主要有选矿回收有用矿物、制备建筑材料以及采空区充填等。通过选矿的方法可回收尾矿中的有价金属，但由于尾矿中的有价金属含量低，且与脉石等杂质结合紧密，故选矿工艺复杂、难度大；使用尾矿制备建筑材料在技术上是可行的，但是经济上的不合理制约了铁矿尾矿在该领域的使用；国内矿山数量多，尾矿充填技术已经比较成熟，利用尾矿充填，既可以解决矿山充填骨料来源，又能够解决或部分解决尾矿的排放问题，是解决尾矿问题一个有效方法，但该方法属于尾矿的粗放型利用，不是铁矿尾矿资源高效综合利用的有效途径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法，解决尾矿资源综合利用的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法，包括以下步骤：
(1)将铁矿尾矿采用粉体解聚打散机进行破碎、打散，采用圆筒烘干机对含铁尘泥进行烘干；
(2)将铁矿尾矿与含铁尘泥以及粘结剂进行充分混合，保证混合料中的碳氧原子比(C/O)为0.9～1.1，若碳含量不足，可配加混合料总重量1～5％的焦化除尘灰或者煤粉；
(3)混合料中配入一定量的水，通过圆盘造球机制成粒径为10～16mm的生球，生球含水量≤15％；
(4)采用链篦机对生球进行干燥，得到干球，干燥温度为300～600℃，干燥时间为30～50min，干燥后球团的水分≤2％；
(5)将干球送入回转窑或者转底炉进行预热和高温还原，得到金属化球团，同时得到高锌粉尘等副产品。
优选的，所述的利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法中铁矿尾矿的Fe含量≥20％，SiO2含量≥45％，打散后铁矿尾矿粒度≤100μm。
优选的，所述的利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法中含铁尘泥为高炉矿槽除尘灰、高炉出铁场除尘灰、电炉灰、焦化除尘灰、高炉污泥、转炉污泥、烧结机尾除尘灰、球团除尘灰、原料场转运站除尘灰以及炼钢精炼灰中的一种或者几种。
优选的，所述的利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法中铁矿尾矿与含铁尘泥按1:9～3:7的比例混合。
优选的，所述的利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法中粘结剂为膨润土，其配加量为混合料总重量的1％～5％。
与现有技术相比较，本发明至少具有以下有益效果：
1、本发明充分利用铁矿尾矿高硅高铁的特点，使有价元素得到了富集和回收，使难以处理的铁矿尾矿资源得到了综合利用，大幅提高了资源利用效率，降低了金属化球团的生产成本；
2、本发明利用铁矿尾矿粒度细以及颗粒形状规则等特点，改善了含铁尘泥的造球性能，提高了含铁尘泥生球以及成品球的质量。
附图说明
图1为铁矿尾矿综合利用工艺流程图。
具体实施方式
以下结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明采用的工艺流程如图1所示。下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明所使用铁矿尾矿、含铁尘泥、焦化除尘灰以及煤粉的化学成分如表1和表2所示。
表1各原料化学成分(％)
原料种类 TFe SiO<sub>2</sub> CaO MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> C
铁矿尾矿 23.57 51.30 2.12 3.97 1.66 —
电炉灰 46.05 2.50 2.23 0.62 0.45 0.90
高炉矿槽除尘灰 49.34 6.40 8.30 1.59 2.35 20.0
高炉出铁场除尘灰 49.29 5.93 9.75 2.59 2.14 3.33
高炉污泥 33.79 6.83 3.94 1.14 3.00 22.5
转炉污泥 51.00 2.66 9.14 2.53 0.86 7.07
表2焦化除尘灰成分(％)
还原剂 固定碳含量 灰分 挥发分
焦化除尘灰 74.26 24.03 1.7
煤粉 81.18 11.56 7.26
实施例1
将铁矿尾矿采用粉体解聚打散机进行破碎、打散，打散后铁矿尾矿粒度≤100μm；将电炉灰、高炉矿槽除尘灰、高炉出铁场除尘灰、高炉污泥和转炉污泥按15：30：20：30：5的比例进行混合，得到含铁尘泥混合料，混合料TFe含量为44.25％，C含量为13.90％，C/O＝1.0，采用圆筒烘干机对含铁尘泥进行烘干；将铁矿尾矿与含铁尘泥混合料按10:90的比例混合，加入4％的膨润土，加水，采用强力混合机充分混匀，通过圆盘造球机制成粒径为10～16mm的生球，生球含水量为15％，生球送往链篦机，在500℃的温度下烘干40min，得到干球，再通过回转窑或者转底炉进行预热和高温还原，焙烧温度为1000～1300℃，得到铁品位约为65％的金属化球团，抗压强度大于1000N，同时得到高锌粉尘等副产品。
实施例2
将铁矿尾矿采用粉体解聚打散机进行破碎、打散，打散后铁矿尾矿粒度≤100μm；将电炉灰、高炉矿槽除尘灰、高炉出铁场除尘灰、高炉污泥和转炉污泥按10：40：10：30：10的比例进行混合，得到含铁尘泥混合料，混合料TFe含量为44.71％，C含量为15.88％，C/O＝1.15，采用圆筒烘干机对含铁尘泥进行烘干；将铁矿尾矿与含铁尘泥混合料按30:70的比例混合，加入1％的膨润土和5％的焦化除尘灰，加水，采用强力混合机充分混匀，通过圆盘造球机制成粒径为10～16mm的生球，生球含水量为13％，生球送往链篦机，在400℃的温度下烘干30min，得到干球，再通过回转窑或者转底炉进行预热和高温还原，焙烧温度为1000～1300℃，得到铁品位约为61％的金属化球团，抗压强度大于1200N。同时得到高锌粉尘等副产品。
实施例3
将铁矿尾矿采用粉体解聚打散机进行破碎、打散，打散后铁矿尾矿粒度≤100μm；将电炉灰、高炉矿槽除尘灰、高炉出铁场除尘灰、高炉污泥和转炉污泥按10：40：10：30：10的比例进行混合，得到含铁尘泥混合料，混合料TFe含量为44.71％，C含量为15.88％，C/O＝1.15，采用圆筒烘干机对含铁尘泥进行烘干；将铁矿尾矿与含铁尘泥混合料按30:70的比例混合，加入1％的膨润土和4.5％的煤粉，加水，采用强力混合机充分混匀，通过圆盘造球机制成粒径为10～16mm的生球，生球含水量为13％，生球送往链篦机，在400℃的温度下烘干30min，得到干球，再通过回转窑或者转底炉进行预热和高温还原，焙烧温度为1000～1300℃，得到铁品位约为61％的金属化球团，抗压强度大于1200N。同时得到高锌粉尘等副产品。
对比实施例
将电炉灰、高炉矿槽除尘灰、高炉出铁场除尘灰、高炉污泥和转炉污泥按15：30：20：30：5的比例进行混合，得到含铁尘泥混合料，加入6％的膨润土，加水，采用强力混合机充分混匀，通过圆盘造球机制成粒径为10～16mm的生球，生球含水量为16％，生球送往链篦机，在500℃的温度下烘干40min，得到干球，再通过回转窑或者转底炉进行预热和高温还原，焙烧温度为1000～1300℃，得到铁品位约为65％的金属化球团，抗压强度仅为600～700N。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (3)

1.一种利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将铁矿尾矿采用粉体解聚打散机进行破碎、打散，铁矿尾矿的Fe含量≥20％，SiO2含量≥45％，打散后铁矿尾矿粒度≤100μm，采用圆筒烘干机对含铁尘泥进行烘干；
(2)将铁矿尾矿与含铁尘泥以及粘结剂进行充分混合，铁矿尾矿与含铁尘泥的比例为1:9～3:7，保证混合料中的碳氧原子比(C/O)为0.9～1.1，若碳含量不足，可配加混合料总重量1～5％的焦化除尘灰或者煤粉；
(3)混合料中配入一定量的水，通过圆盘造球机制成粒径为10～16mm的生球，生球含水量≤15％；
(4)采用链篦机对生球进行干燥，得到干球，干燥温度为300～600℃，干燥时间为30～50min，干燥后球团的水分≤2％；
(5)将干球送入回转窑或者转底炉进行预热和高温还原，得到金属化球团，同时得到高锌粉尘等副产品。
2.根据权利要求1所述的利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法，其特点在于：所述的含铁尘泥为高炉矿槽除尘灰、高炉出铁场除尘灰、电炉灰、焦化除尘灰、高炉污泥、转炉污泥、烧结机尾除尘灰、球团除尘灰、原料场转运站除尘灰以及炼钢精炼灰中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的利用铁矿尾矿生产金属化球团的方法，其特点在于：所述的粘结剂为膨润土，其配加量为混合料总重量的1％～5％。
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