CN108950194B - 一种铬铁矿造块的方法 - Google Patents

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Abstract

一种铬铁矿造块的方法,将两种或两种以上的铬铁矿按比例进行配矿得到混合矿;将所述混合矿干燥至含水量不大于2%,按照重量百分比加入1%~2%的膨润土得到配合料;将所述配合料采用干式球磨机细磨成比表面积为1500~1900cm2/g的细粉;将所述细粉加水至含水量为6%‑9%并充分混匀后造球得到生球;将所述生球经干燥、预热、焙烧,得到铬铁矿氧化球团矿。本发明有益效果:利用本发明方法进行铬铁矿造块,焙烧温度低,产品强度高,降低了铬铁矿的造块难度,适于大规模工业化应用,具有广阔的应用前景。

Description

一种铬铁矿造块的方法
技术领域
本发明属于铬铁矿预处理技术领域,具体涉及一种铬铁矿造块的方法。
背景技术
在冶金工业中,铬铁矿是冶炼铬铁合金的主要原料。铬铁合金主要用于炼钢过程中的合金化,可增加钢的硬度、韧性、延展性、耐热性、耐磨性和防腐性,从而生产出多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢;而且金属铬还可用于与钴、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。
目前,冶炼铬铁合金的主要原料是铬块矿和铬粉矿。由于在冶炼过程中对炉料透气性的要求,通常铬块矿更适合冶炼。但随着当代铬铁合金工业对资源的大量需求,适合直接入炉的铬块矿越来越少,价格也越来越高。与此同时,铬粉矿的产出量越来越高。目前,世界上每年开采的铬矿中,块矿仅占20%,粉矿约占80%。在冶炼方面,与铬块矿相比,铬粉矿容易导致矿热炉透气性变差,不能直接入炉,但在其他方面有更优于铬块矿的特点,如品位高、价格低等。因此,铬粉矿造块是解决粉矿应用的一条有效途径。
目前我国铬矿粉造块方法主要有压块法、烧结法和预还原球团法。铬矿粉压块法建设快,投资少,易管理,费用低,灵活性大,但与传统的冶炼方法相比,使用团块冶炼的技术经济指标难以得到改善,渣中铬损失大。烧结法处理铬铁矿具有产品粒度均匀,使电炉透气性改善,气孔率高,比表面积大,有利于提高还原反应的速度,但也存在产量低、燃耗高及烧结矿强度差等缺点。预还原球团法处理铬铁矿,经历了高温和还原气氛的作用,铬铁矿的冶金性能得到显著改善,但是系统产量低,能耗高,产品容易再氧化,管理难度大。
铬铁矿中的主要矿物为铬尖晶石(Fe,Mg) (Cr,Fe,Al)2O4,由于铬尖晶石熔点很高,难以生成低熔点液相,造块所需的焙烧温度高,造成铬铁矿造块难度大。例如,王海娟等人研究了烧结温度对铬铁烧结矿强度的影响,表明烧结温度达到1300~1350℃时,温度的提高才明显增加烧结矿的抗压强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铬铁矿造块的方法,以解决现有铬铁矿造块方法存在的焙烧温度高,产品强度低,造块难度大等问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种铬铁矿造块的方法,包括以下步骤:
步骤1、将两种或两种以上的铬铁矿按比例进行配矿得到混合矿,并将所述混合矿干燥至含水量不大于2%;
步骤2、在步骤 1干燥后的混合矿中加入重量百分比为1%~2%的膨润土得到配合料,将所述配合料采用干式球磨机细磨成比表面积为1500~1900cm2/g的细粉;
步骤3、在步骤2所述细粉内加水至含水量为6%-9%,充分混合均匀后造球得到生球;
步骤4、将步骤3得到的生球经干燥、预热和焙烧得到铬铁矿氧化球团矿。
本发明所述步骤4中预热的条件为:温度1050~1100℃,时间5~10min。
本发明所述步骤4中焙烧的条件为:温度1200~1250℃,时间15~20min。
本发明所述步骤1中按比例配矿后得到的混合矿中Cr2O3质量百分比不小于40%,铬铁比Cr/Fe不大于1.7。
本发明的有益效果是:利用本发明方法进行铬铁矿造块,焙烧温度低,产品强度高,降低了铬铁矿的造块难度,适于大规模工业化应用,具有广阔的应用前景。具体表现在以下几个方面:
(1)本发明通过合理配矿优化混合矿的组成,降低了铬铁矿的氧化难度,增强了铬铁矿氧化球团的固结能力,从而降低了铬铁矿的焙烧温度,提高了产品强度。
(2)本发明采用干式球磨机对配合料进行细磨,使得配合料粒度细化,比表面积增加,产生结构缺陷或晶格畸变,从而提高了配合料的反应活性,极大改善了物料的成球性和焙烧性能。
(3)本发明在混合矿中仅加入少量膨润土,无需加入焦粉、熔剂等添加剂,降低了产品中的无效组分含量。
(4)与现有铬铁矿造块方法相比,本发明的焙烧温度降低约100℃,降低了铬铁矿的造块难度。
(5)本发明制备的铬铁矿氧化球团矿抗压强度不小于2000N/个。
附图说明
图1为本发明铬铁矿造块方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种铬铁矿造块的方法,包括以下步骤:
步骤1、将两种或两种以上的铬铁矿按照一定比例进行配矿得到混合矿,并将所述混合矿干燥至含水量不大于2%;
步骤2、在步骤 1干燥后的混合矿中加入重量百分比为1%~2%的膨润土得到配合料,将所述配合料采用干式球磨机细磨成比表面积为1500~1900cm2/g的细粉;
步骤3、在步骤2所述细粉内加水至含水量为6%-9%,充分混合均匀后造球得到生球;
步骤4、将步骤3得到的生球经干燥、预热和焙烧得到铬铁矿氧化球团矿。
进一步,所述步骤4中预热的条件为:温度1050~1100℃,时间5~10min。
进一步,所述步骤4中焙烧的条件为:温度1200~1250℃,时间15~20min。
进一步,所述步骤1中按比例配矿后得到的混合矿中Cr2O3质量百分比不小于40%,铬铁比Cr/Fe不大于1.7。
实施例1
将铬铁矿A与铬铁矿B按照质量比5:5进行配矿得到混合矿1,混合矿1的Cr2O3质量百分比为40.18%,铬铁比Cr/Fe为1.70;将混合矿1干燥至含水量为2%,按照重量百分比加入2%的膨润土得到配合料;将配合料采用干式球磨机细磨成比表面积为1600cm2/g的细粉;在所述细粉内加水至含水量为6%,充分混合均匀后造球得到生球;将生球干燥后进行预热焙烧,在预热温度为1050℃,预热时间为8min,焙烧温度为1200℃,焙烧时间为15min的条件下,制备的铬铁矿氧化球团矿抗压强度达到2060N/个。
实施例2
将铬铁矿A与铬铁矿B按照质量比6:4进行配矿得到混合矿2,混合矿2的Cr2O3质量百分比为40.64%,铬铁比Cr/Fe为1.62;将混合矿2干燥至含水量为1.5%,按照重量百分比加入1.5%的膨润土得到配合料;将配合料采用干式球磨机细磨成比表面积为1700cm2/g的细粉;所述细粉内加水至含水量为7%,充分混合均匀后造球得到生球;将生球干燥后进行预热焙烧,在预热温度为1075℃,预热时间为9min,焙烧温度为1225℃,焙烧时间为15min的条件下,制备的铬铁矿氧化球团矿抗压强度达到2350N/个。
实施例3
将铬铁矿A与铬铁矿B按照质量比7:3进行配矿得到混合矿3,混合矿3的Cr2O3质量百分比为41.11%,铬铁比Cr/Fe为1.55;将混合矿3干燥至含水量为1.5%,按照重量百分比加入1.0%的膨润土得到配合料;将配合料采用干式球磨机细磨成比表面积为1800cm2/g的细粉;所述细粉内加水至含水量为9%,充分混合均匀后造球得到生球;将生球干燥后进行预热焙烧,在预热温度为1100℃,预热时间为10min,焙烧温度为1250℃,焙烧时间为20min的条件下,制备的铬铁矿氧化球团矿抗压强度达到2810N/个。
实施例1~3中铬铁矿的主要化学成分见表1:
表1 原料的主要化学成分/%
Figure DEST_PATH_IMAGE001

Claims (1)

1.一种铬铁矿造块的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1、将两种或两种以上的铬铁矿按比例进行配矿得到混合矿,并将所述混合矿干燥至含水量不大于2%,所述混合矿中Cr2O3质量百分比不小于40%,铬铁比Cr/Fe不大于1.7;
步骤2、在步骤 1干燥后的混合矿中加入重量百分比为1%~2%的膨润土得到配合料,将所述配合料采用干式球磨机细磨成比表面积为1500~1900cm2/g的细粉;
步骤3、在步骤2所述细粉内加水至含水量为6%-9%,充分混合均匀后造球得到生球;
步骤4、将步骤3得到的生球经干燥、预热和焙烧得到铬铁矿氧化球团矿,所述预热条件为:温度1050~1100℃,时间5~10min;所述焙烧条件为:温度1200~1250℃,时间15~20min。
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