一种铁精矿预处理强化造球的方法

专利名称：一种铁精矿预处理强化造球的方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种铁精矿预处理强化造球的方法。
背景技术：
近年来我国铁矿球团飞速发展，球团矿年产量已接近1亿吨左右。由于国内磁铁精矿短 缺，大量进口赤铁精矿。但是，赤铁矿比表面积低、可磨性和成球性差。导致在高赤铁矿配 比时，膨润土配比高、生球强度差，影响产品质量。因此,开发新型高效球团原料预处理新工 艺具有十分重要的现实意义。
国内外对铁矿球团原料预处理工艺进行了大量研究，开发出许多有效期预处理工艺，如 润磨、球磨或高压辊磨。润磨主要应用在竖炉球团厂，用来预处理磁铁精矿。球磨应用在以 磁铁矿为主要原料的小规模链箅机-回转窑球团厂。高压辊磨应用在大型链箅机-回转窑球团 厂，主要用来处理比表面积较高、可磨性较好的赤铁矿；而且高压辊磨均为开路流程。对以 镜铁矿为主要矿物的赤铁矿精矿，因其可磨性差、比表面积低，上述单一的预处理工艺均达 不到预期效果。

发明内容
本发明的目的是通过球磨与高压辊磨联合预处理，增强赤铁精矿颗粒表面活性，改善铁 矿颗粒表面的亲水性,提高赤铁精矿成球性，改善生球强度和爆裂温度，降低膨润土添加量，生 产髙品位、高强度、高还原性和低还原膨胀率的优质球团矿。
本发明方法的原理如下
通过球磨与高压辊磨联合预处理，增强赤铁精矿颗粒表面活性，改善铁矿颗粒表面的亲 水性，提高赤铁精矿成球性，改善生球强度和爆裂温度，降低膨润土添加量，生产高品位、高强 度、高还原性和低还原膨胀率的优质球团矿，为强化高炉炼铁提供优质炉料球磨主要靠冲击 和磨剥力，将铁矿颗粒粉碎，破碎产品颗粒表面光滑，比表面积增加的幅度小，在破碎粗粒 矿石时效果好，能耗低。而高压辊磨靠料层的准静压力破碎，破碎产品颗粒表面粗糙、颗粒 表面和内部出现裂纹，比表面积增加的幅度大，在破碎细粒矿石时效果好，能耗低。因此， 通过将球磨与高压辊磨两者结合预处理粒度较粗、比表面积小的赤铁精矿，用球磨作为粗磨， 提高赤铁精矿中细粒级的含量；接着用高压辊磨细磨球磨后的产品，提高赤铁矿的比表面积。
这种组合可实现最低的能耗和最好的预处理效果。
此外，高压辊磨在预处理物料时，在压辊中心部位的压力高、预处理效果好，但在压辊 两端，压力小，预处理效果差，甚至有少部分物料被挤出压辊，基本没有预处理效果。因此，对压辊两端的物料返回高压辊磨预处理，保证高压辊磨的排料均为得到有效预处理的物料， 提高预处理效果。实现高压辊磨闭路流程预处理造球原料，确保预处理效果。
本发明的具体过程为赤铁精矿或磁铁矿或赤铁矿与磁铁矿的混合料经过湿式球磨磨细 到900-1100cm7g，再过滤脱水到含水量9-10%;滤液返回球磨环节，脱水后的铁精矿滤饼再 进入高压辊磨进行细磨，使其比表面积达到1500 cmVg以上后供造球机使用。湿式球磨可以 是开路，也可以是闭路，磨矿浓度为40%-100%。对粒度较细的铁精矿，采用开路球磨(不需 要分级)，对粒度较粗的铁精矿采用闭路流程，配以旋流器分级，粗粒级(大于0.074mm)返回 球磨。高压辊辊磨为闭路流程，辊压压力为0.67-5.0MPa。边料或部分细磨产品返回高压辊 磨，其返回比例(边料或部分细磨产品质量与给入高压辊磨新料质量比)为20%-200%。
湿式球磨与高压辊磨联合预处理，使铁精矿比表面积由500-700 cm2/g提高到1300-2000 cai2/g,显著提高了铁精矿颗粒表面活性，铁矿颗粒表面的亲水性得到增强，生球落下强度提 高60%-100%，膨润土配比减少40%-60%，球团矿铁品位提高1个百分点左右，为生产优质
球团矿产品创造了良好条件。


图1为本发明铁精矿预处理流程。
具体实施例方式
实施例1:赤铁精矿粒度为0. 043mra为53%(质量百分比，以下相同)，比表面积为520cm7g。 经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80%，装球量120kg，球径30咖、15mm和5咖的钢球比 例为50%、 30%和20%，充填率30% (体积百分比，以下相同)。球磨后用旋流器进行分级，粗 粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿粒度为0.043mm 69.5%，比表面积为 980cm7g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9%。将滤液返回球磨环节，滤饼 给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到 1310cmVg。细磨铁精矿添加1. 5%的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1310cm7g的赤铁精 矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由3.2次/0. 5m提高到5.2次/0. 5m,膨润土配 比减少了50%，球团矿铁品位提高1.02个百分点。
实施例2:赤铁精矿粒度为0.043咖53%。比表面积为520cm2/g，经过湿式闭路球磨预处 理，磨矿浓度50%，装球量120kg，球径30咖、15咖和5咖的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于O. 074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿 粒度为0.043mm 73. 7%。比表面积为1200cm7g,球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水 分为9.1%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为0. 8MPa，开 路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1460cmVg。细磨铁精矿添加1.4%的膨润土造球，与 单一球磨到比表面积1460 cm7g的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由3. 9次/0. 5m提高到7. 7次/0. 5m，膨润土配比减少了 53%,球团矿铁品位提高1. 23个百分点。
实施例3:赤铁精矿粒度为0. 043咖53%。比表面积为520cm7g，经过湿式闭路球磨预处 理，磨矿浓度90%，装球量120kg，球径30咖、15iran和5nun的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿 粒度为0. 043mm 88. 5%。比表面积为1500cni7g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水 分为9. 4%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2. 8MPa,开 路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1720cm7g。细磨铁精矿添加1.3%的膨润土造球，与 单一球磨到比表面积1720 cm7g的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由4. 8 次/0. 5ra提高到9. 2次/0. 5m,膨润土配比下降56%，球团矿铁品位提高1. 25个百分点。
实施例4:赤铁精矿粒度为0.043咖53%。比表面积为520cmVg，经过湿式闭路球磨预处 理，磨矿浓度80%，装球量120kg，球径30咖、15咖和5咖的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿 粒度为0. 043mm 92,5%。比表面积为1700cm7g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水 分为9.3%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为4.5MPa，开 路辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1930cmVg。细磨铁精矿添加1.0%的膨润土造球，与 单一球磨到比表面积1930 cmVg的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由6. 3 次/0. 5m提高到10.8次/0. 5m，膨润土配比减少67%,球团矿铁品位提高1. 32个百分点。
实施例5:赤铁精矿粒度为0.043mm 53%。比表面积为520cra7g;磁铁精矿粒度为0.043mm 32%，比表面积为870croVg。两者按70: 30的比例混合后进行预处理。先经过湿式闭路球磨 预处理，磨矿浓度80%，装球量120kg,球径30mm、 15鹏和5咖的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒 度为0.043mm 65. 3%。比表面积为1200cm7g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分 为9.4%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路 辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1460cm7g。细磨铁精矿添加l.钱的膨润土造球，与单 一球磨到比表面积1460 cmVg的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由3. 7次 /0. 5m提高到5. 8次/0. 5m,膨润土配比减少53%,球团矿铁品位提高1. 0个百分点。
实施例5:赤铁精矿粒度为0. 043咖53%。比表面积为520cm7g。磁铁精矿粒度为0. 043mm 32%,比表面积为870cni7g。两者按70: 30的比例混合后进行预处理。先经过湿式闭路球磨 预处理，磨矿浓度80%，装球量120kg,球径30mm、 15咖和5咖的钢球比例为50%、 30%和20%, 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074咖)返回球磨，球磨产品铁精矿粒 度为0.043咖78.1%。比表面积为1530cm7g，球磨后的矿桨经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分为9.4%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路 辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1760cmVg。细磨铁精矿添加1.3%的膨润土造球，与单 一球磨到比表面积1760 cm7g的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由4. 9次 /0. 5m提高到8. 3次/0. 5m,膨润土配比减少57%，球团矿铁品位提高1. 02个百分点。
实施例6:赤铁精矿粒度为0. 043ram 53%。比表面积为520cmVg。磁铁精矿粒度为0. 043ram 32%,比表面积为870cm7g。两者按70: 30的比例混合后进行预处理。先经过湿式闭路球磨 预处理，磨矿浓度80%，装球量120kg，球径30mm、 15mm和5mm的钢球比例为50%、 30%和20%, 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒 度为0. 043ram 88.1%。比表面积为1720cm7g,球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分 为9.4%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路 辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1910cm7g。细磨铁精矿添加1.0%的膨润土造球，与单 一球磨到比表面积1910 cm7g的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由7. 9次 /0. 5m提高到11.2次/0. 5m,膨润土配比减少67%，球团矿铁品位提高1. 3个百分点。
实施例7:磁铁精矿粒度为0. 043mm 32%，比表面积为870cm7g。先经过湿式闭路球磨预 处理，磨矿浓度80%，装球量120kg，球径30mm、 15咖和5咖的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒 度为0.043mm 85.1%。比表面积为1890cm7g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分 为9. 8%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2. 8MPa，开路 辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到2000cinVg。细磨铁精矿添加1.2%的膨润土造球，与单 一球磨到比表面积2000 cm2/g的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由10.1 次/0. 5m提高到16. 6次/0. 5m,膨润土配比减少60%，球团矿铁品位提高1. 0个百分点。
实施例8:磁铁精矿粒度为0. 043mm 32%，比表面积为870cm7g。先经过湿式闭路球磨预 处理，磨矿浓度80%,装球量120kg，球径30mm、 15咖和5mm的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品铁精矿粒 度为0. 043咖85.1%。比表面积为1520cm7g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水分 为9.6%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，开路 辊磨一次，细磨铁精矿比表面积达到1820cm7g。细磨铁精矿添加1.2%的膨润土造球，与单 一球磨到比表面积1820 cmVg的铁精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由8.1次 /0. 5m提高到14. 2次/0. 5m,膨润土配比减少60%,球团矿铁品位提高1. 04个百分点。
实施例9:赤铁精矿粒度为0. 043mm 53%。比表面积为520cm7g，经过湿式闭路球磨预处理，磨矿浓度80%，装球量120kg，球径30咖、15mra和5mra的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿 粒度为0. 043鹏69. 5%，比表面积为980cmVg，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水 分为9%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2. 8MPa，闭路 辊磨，边料返回比例为20% (边料质量与给入高压辊磨新料质量比)，细磨铁精矿比表面积达 到1430cmVg。细磨铁精矿添加1. 3%的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1430 cmVg的铁 精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由3. 6次/0. 5m提高到6. 9次/0. 5m，膨润土 配比减少57%，球团矿铁品位提高1.01个百分点。
实施例10:赤铁精矿粒度为0. 043mm 53%。比表面积为520cmVg，经过湿式闭路球磨预 处理，磨矿浓度80%，装球量120kg,球径30mm、 15咖和5mm的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿 粒度为0.043咖69.5%，比表面积为980cm7g,球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水 分为9%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa，闭路 辊磨，边料返回比例为50% (边料质量与给入高压辊磨新料质量比)，细磨铁精矿比表面积达 到1580cm7g。细磨铁精矿添加1.2%的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1580 cm7g的铁 精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由4. 6次/0. 5m提高到8. 5次/0. 5m，膨润土 减少60%,球团矿铁品位提高1.0个百分点。
实施例ll:赤铁精矿粒度为0. 043咖53%。比表面积为520cm7g，经过湿式闭路球磨预 处理，磨矿浓度80%，装球量120kg，球径30mm、 15mm和5mm的钢球比例为50%、 30%和20%， 充填率30%。球磨后用旋流器进行分级，粗粒级(大于0.074mm)返回球磨，球磨产品赤铁精矿 粒度为0. 043mm 69. 5%，比表面积为1510cm7g，球磨后的矿浆经过陶瓷过滤机过滤，滤饼水 分为9%。将滤液返回球磨环节，滤饼给入高压辊磨进行细磨处理，辊压压力为2.8MPa,闭路 辊磨，边料返回比例为80% (边料质量与给入高压辊磨新料质量比)，细磨铁精矿比表面积达 到1780cmVg。细磨铁精矿添加1.2%的膨润土造球，与单一球磨到比表面积1780 cmVg的铁 精矿(添加3%的膨润土)造球相比，生球落下强度由6. 9次/0. 5m提高到12. 1次/0. 5m,膨润土 配比减少60%,球团矿铁品位提高1.01个百分点。
权利要求
1.一种铁精矿预处理强化造球的方法，其特征在于先将赤铁精矿、磁铁矿或赤铁矿与磁铁矿的混合料经过湿式球磨磨细到900-1100cm2/g，磨矿浓度为40％-100％，再过滤脱水到含水量9-10％；滤液返回球磨环节，脱水后的铁精矿滤饼再进入高压辊磨进行细磨，使其比表面积达到1500cm2/g以上后供造球机使用，所述高压辊辊磨为闭路流程，辊压压力为0.67-5.0Mpa，边料或部分细磨产品返回高压辊磨，边料或部分细磨产品质量与给入高压辊磨新料质量比为20％-200％。
2. 根据权利要求1所述的铁精矿预处理强化造球的方法，其特征在于湿式球磨是开路 或闭路的，对粒度较细的铁精矿，采用开路球磨，对粒度较粗的铁精矿采用闭路球磨，配以 旋流器分级，大于0.074ram粗粒级返回球磨。
全文摘要
一种铁精矿预处理强化造球的方法，本发明先将赤铁精矿、磁铁矿或赤铁矿与磁铁矿的混合料经过湿式球磨磨细到900-1100cm²/g，磨矿浓度为40％-100％，再过滤脱水到含水量9-10％；滤液返回球磨环节，脱水后的铁精矿滤饼再进入高压辊磨进行细磨，使其比表面积达到1500cm²/g以上后供造球机使用，所述高压辊辊磨为闭路流程，辊压压力为0.67-5.0Mpa，边料或部分细磨产品返回高压辊磨，其返回比例(边料或部分细磨产品质量与给入高压辊磨新料质量比)为20％-200％。湿式球磨与高压辊磨联合预处理，使铁精矿比表面积由500-700cm²/g提高到1300-2000cm²/g，显著提高了铁精矿颗粒表面活性，铁矿颗粒表面的亲水性得到增强，生球落下强度提高60％-100％，膨润土配比减少40％-60％，球团矿铁品位提高1个百分点左右。
文档编号C22B1/14GK101643835SQ20091004423
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月2日 优先权日2009年9月2日
发明者刘志宏, 飞 孙, 朱德庆, 伟 李, 李启厚, 李志祥, 建 潘, 甄彩玲, 祁超英, 罗艳红, 舒方华, 赵荣坤, 郭廖武, 栋 陈 申请人:中南大学