一种含磷赤铁矿脱磷及制备铁精矿的方法技术

本发明专利技术公开了属于铁精矿制备技术领域的一种含磷赤铁矿脱磷及制备铁精矿的方法。本发明专利技术采用生物质及添加脱磷添加剂实现低温(400-600℃)还原磁化及同时脱磷的方法，磁化脱磷后矿物进行磁选后得到铁精矿，该方法生产成本低、得到的铁矿品位达到60％以上，铁精矿中磷含量小于0.2％。与传统的以煤作为还原剂实现磁转化工艺相比较。磁转化由原来的800℃降低至600℃以下，可降低磁转化温度约200℃。这不仅降低了能耗，同时解决了由于铁矿含有石英的成分在较高的温度下软化，使磁化后的矿物无法将铁与硅酸盐分离的问题。本发明专利技术方法便于设备制作与维护，节省投资，同时达到节约了能源，降低了生产成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于黑色金属选矿
，特别涉及一种含磷赤铁矿脱磷及制备铁精矿 的方法。
技术介绍
截止到2007年底，中国铁矿资源探明资源总量607亿t，预测未查明资源量1000 亿t以上。其中经济可采储量112. 90亿t，可采储量占总量的19%，仅约占全世界储量的 7. 1%。我国铁矿资源特点是中小型矿多、大矿少；伴生矿多、选冶难度大，在已查明的铁矿 资源中，难选冶的铁矿石占1/5，开发利用成本高。其中最主要的一类铁矿石是高磷铁矿，也 称宁乡式铁矿床，其储量占总储量的14. 86%，达37. 2亿。是我国分布最广储量最多的沉 积型铁矿床，这类铁矿床广泛分布于湖北、湖南、江西、四川、云南、贵州、广西等省及甘肃南 部地区，铁矿品位为30% 45%，含磷通常偏高W(P)介于0.4% 1. 1%。高磷铁矿中磷 主要以磷灰石或碳氟磷灰石形态与其它矿物共生，浸染于氧化铁矿物的颗粒边缘，嵌布于 石英或碳酸盐矿物中，少量赋存于铁矿物的晶格中。且磷灰石晶体主要呈柱状、针状或散粒 状嵌布于铁矿物及脉石矿物中，粒度较细，有时甚至是在2 μ m以下，不易分离，属于难选矿 石。随着我国的钢铁产量2008年达到5. 02亿吨，我国铁矿石的进口量2008年及2009年 前10个月均超过4亿吨，预计在相当一段时间对于铁矿石的需求50 %以上依赖进口的局面 不会改变，国外铁矿石一再涨价，已使我国钢铁行业造成了巨大的经济损失，因此有必要开 发我国储量巨大的低品位及复杂铁矿，如高磷铁矿等。对于铁矿石而言含P界限为用于碱性转炉炼钢的铁矿石W(P)彡0.2% 1.2%; 用于冶炼普通铸造生铁的铁矿石W(P)彡0. 05% 0. 15% ；用于冶炼高磷铸造生铁的铁矿 石W(P)彡0.15% 0.6%。由于烧结和高炉冶炼过程不具脱磷的功能，矿石中的磷会全部 进入生铁中。多年来，国内外针对不同性质铁矿石的脱磷工艺进行了较为深入的研究，主要 工艺有反浮选、酸浸、微生物脱磷。由于经济性及技术等方面的原因，该类铁矿一直没有得 到工业应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，，该方法步骤如 下(1)将含磷赤铁矿和生物质原料分别粉碎，得含磷赤铁矿矿粉和生物质原料粉；(2)称取含磷赤铁矿矿粉、生物质原料粉和脱磷添加剂并混合均勻得混合料， 其中各物料重量比如下含磷赤铁矿矿粉生物质原料粉脱磷添加剂=100 10 30 0. 5 3 ；(3)将混合料进行焙烧，焙烧温度为400 600°C，焙烧过程中，含磷赤铁矿被还原 磁化并脱磷，焙烧后，冷却至80°C以下得到焙砂；(4)所得焙砂经干法或湿法磁选得到铁精矿。步骤(1)中所述含磷赤铁矿选用铁含量> 35%，磷含量< 8%的含磷赤铁矿，优选 铁含量> 35%，磷含量< 1. 5%的含磷赤铁矿。步骤(1)中所述生物质原料选自稻秸、麦秸、玉米秸、甘蔗渣、锯木屑、废矿木、木 柴、茅草和木薯藤中的至少一种。步骤(1)中所述含磷赤铁矿粉碎至100目以下；所述生物质原料粉碎至10目以 下。步骤O)中所述脱磷添加剂为含Cl、或者含S的物质，选自硫酸铵、氯化铵、硫酸、 盐酸中的任意一种或两种以上的组合。步骤(3)中所述焙烧的时间为0. 5 池。本专利中所述的铁含量、磷含量均指的是重量百分比。本专利技术的主要的技术特点为本专利技术针对现有技术中高磷磷铁矿中含磷量无法 达到国家标准重量百分比0.2%以下以及赤铁矿还原磁化时采用煤需要在较高温度(大 于800°C )造成能耗高及引起硅酸盐高温下出现粘结问题，提出一种采用生物质及添加脱 磷添加剂实现低温G00-600°C )还原磁化及同时脱磷的方法，磁化脱磷后矿物进行磁选 后得到铁精矿，该方法生产成本低、得到的铁矿品位达到60%以上，铁精矿中磷含量小于 0. 2%。本专利技术通过采用生物质及脱磷添加剂，在600°C下保证脱磷的同时实现赤铁矿的 磁化。与传统的以煤作为还原剂实现磁转化工艺相比较。磁转化由原来的800°C降低至 600°C以下，可降低磁转化温度约200°C。这不仅降低了能耗，同时解决了由于铁矿含有石英 的成分在较高的温度下软化，使磁化后的矿物无法将铁与硅酸盐分离的问题，而且生物质 是可再生清洁能源，能源十分丰富，生物质废弃物的总量相当于我国煤炭年开采量的50%。 因此，能够在矿物还原领域很好地利用生物质能，对于建立持续发展的能源系统，促进社会 经济发展和生态环境的改善都具有非常重大的意义。本专利技术方法便于设备制作与维护，节省投资，同时达到节约了能源，降低了生产成 本的目的。具体实施例方式以下实施例主要针对湖北宜昌具有代表性的含磷赤铁矿采用脱磷添加剂和生物 质为主原料进行脱磷及磁化，使矿石中磷含量低于0. 2%，经磁选后生产铁精矿。将上述含磷赤铁矿磨细分别至100目，其化学成分(重量百分比)见表1。表1含磷赤铁矿元素分析结果Fe%Si02% Ca% Mg% Mn% P% 其他 ％矿样 53.0210.009.46 2.23 0.481.36 23.45实施例1取含磷赤铁矿粉Ikg(粉碎至100目)与粉碎到10目的稻秸粉200g混合，再与 IOg脱磷添加剂(脱磷添加剂选用硫酸铵)混合均勻，将混合均勻的物料置于反应炉内，在400°C条件下焙烧池，焙烧后，冷却至80°C以下，所得焙砂采用湿法磁选，得到品位为61 % 的铁精矿，回收率为72% ；铁精矿中磷含量为0.15%。实施例2取含磷赤铁矿粉Ikg (粉碎至100目)与粉碎到10目的麦秸IOOg及粉碎到10目 的玉米秸IOOg混合，再与IOg硫酸(脱磷添加剂)混合均勻，将混合均勻的物料置于反应 炉内，在550°C条件下焙烧lh，焙烧后，冷却至80°C以下，所得焙砂采用湿法磁选，得到品位 为62%的铁精矿，回收率为75% ；铁精矿中磷含量为0. 10%。实施例3取含磷赤铁矿粉Ikg(粉碎至100目)与粉碎到20目IOOg的锯木屑及粉碎到20 目的IOOg玉米秸混合，再与IOg盐酸(脱磷添加剂)混合均勻，将混合均勻的物料置于反 应炉内，在550°C条件下焙烧lh，焙烧后，冷却至80°C以下，所得焙砂采用湿法磁选，得到品 位为65%的铁精矿，回收率为85%。铁精矿中磷含量为0. 10%。权利要求1.，其特征在于，该方法步骤如下(1)将含磷赤铁矿和生物质原料分别粉碎，得含磷赤铁矿矿粉和生物质原料粉；(2)称取含磷赤铁矿矿粉、生物质原料粉和脱磷添加剂并混合均勻得混合料，其中各物 料重量比如下含磷赤铁矿矿粉生物质原料粉脱磷添加剂=100 10 30 0. 5 3 ；(3)将混合料进行焙烧，焙烧温度为400 600°C，焙烧过程中，含磷赤铁矿被还原磁化 并脱磷，焙烧后，冷却至80°C以下得到焙砂；(4)所得焙砂经磁选得到铁精矿。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，步 骤(1)中所述含磷赤铁矿选用铁含量> 35%，磷含量< 8%的含磷赤铁矿。3.根据权利要求1所述的一种含磷赤铁矿制备铁精矿的方法，其特征在于，步骤(1)中 所述生物质原料选自稻秸、麦秸、玉米秸、甘蔗渣、锯木屑、废矿木、木柴、茅草和木薯藤中的 至少一种。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，步 骤(1)中所述含磷赤铁矿粉碎至100目以下；所述生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含磷赤铁矿脱磷及制备铁精矿的方法，其特征在于，该方法步骤如下：　　（１）将含磷赤铁矿和生物质原料分别粉碎，得含磷赤铁矿矿粉和生物质原料粉；　　（２）称取含磷赤铁矿矿粉、生物质原料粉和脱磷添加剂并混合均匀得混合料，其中各物料重量比如下：含磷赤铁矿矿粉∶生物质原料粉∶脱磷添加剂＝１００∶１０～３０∶０．５～３；　　（３）将混合料进行焙烧，焙烧温度为４００～６００℃，焙烧过程中，含磷赤铁矿被还原磁化并脱磷，焙烧后，冷却至８０℃以下得到焙砂；　　（４）所得焙砂经磁选得到铁精矿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国才，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11