专利名称：一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法
技术领域：
本发明属于低品位褐铁矿生产铁精矿的技术领域，特别涉及一种生物质磁化还原 褐铁矿生产铁精矿的方法。
背景技术：
钢铁是我国国民经济的重要基础产业，也是推动工业化的重要支撑产业。近年来， 我国钢产量保持了年均20%左右的高速增长。2008年全国粗钢产量是2000年的3. 7倍， 占全球粗钢产量(13. 3亿吨)的比重为37.7%，2008年虽然受到金融危机的影响，我国钢 产量仍达5. 02亿吨，已连续12年居世界首位，是排名第2 4位的日本、美国和俄罗斯三 国钢产量的总和。我国已是世界上最大的钢铁生产和消费国。虽然我国铁矿资源总储量丰富，但已查明铁矿的绝大多数为低品位贫铁矿，平均 品位为32.7%，贫矿占储藏总量的97.7%。贫矿多、富矿少，且矿床类型复杂，赋存条件复 杂，有用组分嵌布粒度细，硫、磷、Si02、Al2O3等有害组分含量高，氧化矿、多金属共生矿石 多，这样开采矿石难于直接利用，需要经过多道选矿工序，造成采矿成本高，选矿难度大、效 率低。精矿产品质量差，与国外铁精矿相比，缺乏竞争力。因此，我国需要大量进口铁矿石。 2007年我国进口铁矿石3. 7亿吨，2008年虽然受到金融危机的影响，我国钢产量仍达5. 02 亿吨，进口铁矿石实际达到4. 4亿吨。2006年巴西铁矿石的价格在2005年上涨71. 5%的 基础上再上涨10 20%。2008年6月23日，宝钢与世界主要铁矿石生产商之一力拓公司 就2008年度铁矿基准价格址终达成致。力拓的阴粉矿、杨迪粉矿、阴块矿将在2007年基础 上分别上涨79. 88 %，79. 88 %，96. 5 %。目前金融危机后的经济复苏国外铁矿又开始了新的 一轮价格上涨。国外铁矿石一再涨价加重了国内钢铁企业的负担，因此开发我国贫铁矿资 源具有十分重要的意义。褐铁矿是我国具有典型意义的贫铁矿，褐铁矿矿石含铁35 40%，高者可达 50%，有害杂质S、P通常较高。我国探明褐铁矿储量12. 3亿t占全国探明储量的2. 3%0 主要分布于云南、广东、广西、山东、贵州、江西、新疆和福建。由于褐铁矿中富含结晶水，因 此采用物理选矿方法，铁矿精矿品位很难达到60%。褐铁矿在磨矿过程中极易泥化，难以获 得较高的金属回收率。
发明内容
本发明主要针对广西及云南曲靖具有代表性的褐铁矿石，采用生物质还原磁化， 同时在还原过程中也脱去了结晶水，提高了自身的品位，再经磁选后可生产含铁大于60% 的铁精矿。本发明为低品位褐铁矿的利用提出了全新的技术路线。一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在于，该方法步骤如下(1)将低品位褐铁矿、生物质原料和引发添加剂分别粉碎，并按照低品位褐铁矿 生物质原料粉引发添加剂=100 10 30 0.5 4的重量比称取各原料，混合均勻；(2)将步骤(1)所得混合料进行焙烧，焙烧温度为400 600°C，焙烧过程中，低品位褐铁矿还原转化成磁性铁氧化物；(3)焙砂用干法或湿法进行磁选得到铁精矿。上述方法中，焙烧温度优选450 550°C。步骤(1)中所述低品位褐铁矿的含铁量> 35wt% ；—般情况下，所用的低品位褐 铁矿的含铁量在35wt% 50wt%之间，其含锰量没有特别限制，含磷量最好在0. 以 下，以便处理后铁精矿含磷量能满足国家标准的要求。所述生物质原料选自稻杆、麦秸、玉米秸、甘蔗渣、锯木屑、废矿木、木柴、茅草和木 薯藤中至少一种。步骤(1)中所述低品位褐铁矿粉碎至100目以下。步骤(1)中所述生物质原料粉碎至10目以下。步骤(1)中所述引发添加剂粉碎至80目以下。所述引发添加剂为含C (碳)物质。所述含C (碳)物质为褐煤或柴煤，所述褐煤或柴煤的含C (碳)量均>60%。所述焙烧时间为0. 5 池；焙烧时间优选0. 5 lh。所述焙砂冷却至80°C以下再进行磁选。焙烧之前各原料的混合一般使用混料机或球磨机混合。一般来说，步骤(3)中对于广西矿直接采用干法磁选得到铁精矿，而云南曲靖铁 矿采用湿法磁选生产铁精矿。本发明要解决的技术问题是本发明针对现有技术中将低品位褐铁矿还原磁化时 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 出一种采用生物质低温GOO 600°C )还原磁化的方法，磁化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。本发明的有益效果为本发明采用可再生能源生物质原料替代煤进行磁化还原褐 铁矿，磁化后经干法或湿法磁选后得到铁含量为60wt%以上的铁精矿，铁回收率为70%以 上，不仅节约了能源，同时降低了生产成本。并且在磁化还原褐铁矿时，由于褐铁矿含有结 构水，必须达到一定温度250 500°C才能脱水，脱水完成后，还原过程才可发生，为了保证 生成磁性四氧化三铁，因此在焙烧过程中还加入了含C(碳)物质作为引发添加剂，引发添 加剂的加入使得焙烧更容易进行，还原磁化更加充分，得到高品位的铁精矿，引发添加剂一 般选用含C(碳)量的褐煤或柴煤。与现有技术相比，本发明提供的用生物质磁化还原贫铁矿制取生产铁精粉方法， 采用可再生能源生物质原料替代煤进行还原磁化贫铁矿，不仅可以利用我国分布较为广泛 的贫铁矿资源，同时采用生物质还原可降低还原温度至600°C以下，防止了硅酸盐在还原过 程的粘结问题，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。
具体实施例方式下面以广西崇左褐铁矿及云南曲靖铁矿为例对本发明作进一步说明，本发明不局 限于这些实施例。将样品矿磨细分别至100目，其化学成分见表1。
表1贫铁矿元素分析结果
矿样TFe%Si02%Ca%Mg%Mn%P%1#38.4417.260.0460.0230.0470.0512#45.0215.000.461.230.480.021#广西崇左褐铁矿，2#云南曲靖褐铁矿实施例1取广西崇左贫褐铁矿粉200kg (粉碎至100目)与粉碎到10目的稻秸40kg混合， 再与8kg引发添加剂(柴煤粉碎至80目)混合均勻，将混合均勻的物料置于反应炉内，在 420°C条件下焙烧2h，焙烧好的物料冷却至80°C以下，采用干法磁选，得到品位为61 %的铁 精矿，回收率为72%。实施例2取广西崇左贫褐矿粉200kg (粉碎至100目)与粉碎到10目的麦秆20kg及10目 的20kg玉米秸混合，再与4kg引发添加剂(煤矸石粉碎至80目)混合均勻，将混合均勻 的物料置于反应炉内，在^(TC条件下焙烧lh，焙烧好的物料冷却至80°C以下，采用干法磁 选，得到品位为62%的铁精矿，回收率为75%。实施例3取云南曲靖褐铁矿粉200kg (粉碎至100目)与粉碎到20目20kg的锯木屑及粉 碎到20目20kg玉米秸混合，再与4kg引发添加剂(褐煤粉碎至80目)混合均勻，将混合 均勻的物料置于反应炉内，在500°C条件下焙烧lh，焙烧好的物料冷却至80°C以下，采用湿 法磁选，得到品位为65%的铁精矿，回收率为85%。
权利要求
1.一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在于，该方法步骤如下(1)将低品位褐铁矿、生物质原料和引发添加剂分别粉碎，并按照低品位褐铁矿生物 质原料粉引发添加剂=100 10 30 0. 5 4的重量比称取各原料，混合均勻；(2)将步骤(1)所得混合料进行焙烧，焙烧温度为400 600°C，焙烧过程中，低品位褐 铁矿还原转化成磁性铁氧化物；(3)焙砂用干法或湿法进行磁选得到铁精矿。
2.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，步骤(1)中所述低品位褐铁矿的含铁量> 35wt%。
3.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，所述生物质原料选自稻杆、麦秸、玉米秸、甘蔗渣、锯木屑、废矿木、木柴、茅草和木薯藤 中至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，步骤(1)中所述低品位褐铁矿粉碎至100目以下。
5.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，步骤(1)中所述生物质原料粉碎至10目以下。
6.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，步骤(1)中所述引发添加剂粉碎至80目以下。
7.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，所述引发添加剂为含C物质。
8.根据权利要求7所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，所述含C物质为褐煤或柴煤，所述褐煤或柴煤的含C量均> 60%。
9.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，所述焙烧时间为0.5 池。
10.根据权利要求1所述的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法，其特征在 于，所述焙砂冷却至80°C以下再进行磁选。
全文摘要
本发明公开了属于低品位褐铁矿生产铁精矿的技术领域的一种生物质磁化还原褐铁矿生产铁精矿的方法。按照低品位褐铁矿∶生物质原料粉∶引发添加剂＝100∶10～30∶0.5～4的重量比称取各原料，混合均匀；所得混合料进行焙烧，焙烧温度为400～600℃，焙砂用干法或湿法进行磁选得到铁精矿。本发明提供的用生物质磁化还原贫铁矿制取生产铁精粉方法，采用可再生能源生物质原料替代煤进行还原磁化贫铁矿，不仅可以利用我国分布较为广泛的贫铁矿资源，同时采用生物质还原可降低还原温度至600℃以下，防止了硅酸盐在还原过程的粘结问题，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。
文档编号B03C1/00GK102134638SQ20101003453
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者朱国才, 李云波, 李学军, 谭周时 申请人:清华大学