专利名称：赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及球团矿加工工艺，特别涉及一种赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工 艺。
背景技术：
由于矿石所含成份不同的原因，某些矿山在开采过程中将产生大量难处理的赤菱 混合铁矿石(如重庆地区綦江式赤菱混合铁矿石资源约1. 5亿吨)，由于赋存状态复杂，多 种矿物共生，矿嵌布粒度极为细小，难以单体解离；同时，由于铁精矿含磷、含二氧化硅高等 原因而不能得到很好的开发利用，经研究发现，此类矿石通过还原焙烧处理可获得铁精矿 品位TFe56%，磷0. 21 0. 35%，二氧化硅9. 34 10. 12%的矿石；与此同时，某些矿山难 以利用的低品位钒钛铁精矿的储存量也相当惊人(如重钢太和铁矿的低品位表外矿约有 5364万吨)，此类矿石铁精矿品位可以达到TFe56%以上，磷含量很低(为0. 015% )，Ti02 含量为9. 13%。由于品位较低和某些元素含量过高的原因，这两类矿石均难以得到很好的 利用，堆放占地面积广，对环境也不利。球团矿是人造块状矿石原料的一种，是将粒度不均勻的矿石物料的物理性能和化 学组成改变以满足下一步的加工要求。球团矿加工过程中，物料不仅由于滚动成球而发生 物理性质的变化(如密度、扎隙率、形状、大小相机械强度等变化)，更重要的是发生了化学 性质的变化(如化学组成、还原性、膨胀性、高温还原软化性、低温还原软化性、熔融性等变 化)，从而使物料的冶金性能得到改善。球团矿加工技术的基本任务除利用精矿和粉矿制成 球状冶炼原料外，还可生产用于直接还原的金属化球团矿以及将其应用于综合利用回收有 用金属。因此，可探索一种能将上述两类矿石进行合理利用制成球团矿的方法，以提高经 济效益，同时也解决不可利用矿石堆放和对环境不利的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，其目的是通 过该工艺将磷、二氧化硅含量较高难以利用的赤菱矿和品位较低的钒钛铁精矿进行综合利 用，以提高经济效益，并解决废矿堆放和对环境的不利影响。本发明的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，依次包括以下步骤配料、混 勻、造球、筛分、干燥、预热和焙烧；所述配料步骤中，采用还原焙烧磁选工艺处理赤菱混合铁矿石，获取铁精矿品位 为TFe56%，磷含量为0. 21 0. 35%，二氧化硅含量为9. 34 10. 12%的矿石作为原料I， 取铁精矿品位为TFe56%以上，磷含量为0. 015%，Ti02含量为9. 13%的钒钛铁精矿作为原 料II，按重量份计取原料I 3 5、原料II 4 6和硫酸渣0 1进行配料；所述造球步骤中，造球条件为膨润土在混勻后的原料中的重量配比为2.0%， 圆盘造球机倾角为45度，圆盘转速为22r/min，造球时间为14min，混合料水分为8. 5
39. 0%，生球水分为10. 5 11. 4% ；所述干燥步骤中，干燥温度不超过360°C、干燥风速不超过2. Om/s、料高不超过 180mm ；所述预热步骤中，预热条件为预热温度为960 980°C、预热时间为6 8min ；所述焙烧步骤中，焙烧条件为焙烧温度为1220 1240°C、焙烧时间为6 8min。进一步，所述造球步骤通过链篦机-回转窑球团生产工艺实现；进一步，还包括在所述配料步骤前进行的硫酸渣预处理步骤，处理方式为硫酸渣 单一高压辊磨预处理或硫酸渣单一球磨预处理，使硫酸渣的比表面积达到1301. 7cm2/g以 上；进一步，还包括在配料和混勻步骤之间进行的高压辊磨预处理，使原料I和原料 II的比表面积达到1301. 7cm2/g以上。发明的有益效果本发明的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，包括以下 步骤配料、混勻、造球、筛分、干燥、预热、焙烧，本发明通过配料、造球、干燥、预热和焙烧 步骤采取特定的工艺条件，可很好的将铁精矿品位T F e 5 6 %、磷0. 21 0. 3 5 %、二氧化 硅9. 34 10. 12%的矿石和铁精矿品位为TFe56%以上、磷含量为0. 015%, Ti02含量为 9. 13%的钒钛铁精矿两类难以利用的矿石进行处理制成球团矿，实现优势互补，以达到冶 炼的要求，本发明有效地提高了矿石利用率，能为企业带来较高的经济效益，同时，降低了 废矿堆放占地和对环境的不利影响。
具体实施例方式实施例1本实施例的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，依次包括以下步骤硫酸渣 预处理、配料、混勻、造球、筛分、干燥、预热和焙烧；通过硫酸渣单一球磨预处理，使硫酸渣的比表面积达到1301. 7cm2/g以上；硫酸 渣比表面积的增大对生球的落下强度、抗压强度产生有利影响；所述配料步骤中，采用还原焙烧磁选工艺处理重庆綦江赤菱混合铁矿石，获取铁 精矿品位为TFe56%，磷含量为0. 21 0. 35%，二氧化硅含量为9. 34 10. 12%的矿石作 为原料I，取重钢太和铁矿的铁精矿品位为TFe56%以上，磷含量为0. 015%, Ti02含量为 9. 13%的表外钒钛铁精矿作为原料II，按重量份计取原料I 4份和原料II 6份进行配料；所述造球步骤中，通过链篦机-回转窑球团生产工艺进行造球，造球条件为膨润 土在混勻后的原料中的重量配比为2. 0%，圆盘造球机倾角为45°，圆盘转速为22r/min， 造球时间为14min，混合料水分为9. 0%，生球水分为11. 4% ；经检验，所述生球的落下强度 为3. 5次/ (0. 5m 个)、抗压强度为13. 75N/个、爆裂温度> 600°C，达到生产条件的要求； 合理控制混合料水分和生球水分，也可增加生球的落下强度和抗压强度。所述干燥步骤中，干燥温度不超过360°C、干燥风速不超过2. Om/s、料高不超过 180mm ；生球脱水速率随干燥温度的升高而增大，随干燥时间的延长而增大，随干燥风速的 增大而增大，随着料高的增大而减小；所述预热步骤中，预热条件为预热温度为960°C、预热时间为6min，经检验，预热 球抗压强度达498N/个；
所述焙烧步骤中，焙烧条件为焙烧温度为1220°C、焙烧时间为8min，经检验，焙 烧球的抗压强度达2743N/个。对本实施例的成品球团矿的主要化学成分进行检测，检测结果见下表成品球化学成分 达到生产条件的要求。实施例2本实施例的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，依次包括以下步骤配料、混 勻、造球、筛分、干燥、预热和焙烧；所述配料步骤中，采用还原焙烧磁选工艺处理重庆綦江赤菱混合铁矿石，获取铁 精矿品位为TFe56%，磷含量为0. 21 0. 35%，二氧化硅含量为9. 34 10. 12%的矿石作 为原料I，取重钢太和铁矿的铁精矿品位为TFe56%以上，磷含量为0. 015%, Ti02含量为 9. 13%的钒钛铁精矿作为原料II，按重量份计取原料I 5份、原料II 4份和硫酸渣1份进行 配料；所述造球步骤中，通过链篦机_回转窑球团生产工艺进行造球，造球条件为膨润 土在混勻后的原料中的重量配比为2. 0%，圆盘造球机倾角为45°，圆盘转速为22r/min， 造球时间为14min，混合料水分为8. 5%，生球水分为10. 5% ；经检验，所述生球的落下强度 为3. 4次/ (0. 5m 个)、抗压强度为12. 56N/个、爆裂温度> 600°C，达到生产条件的要求； 合理控制混合料水分和生球水分，也可增加生球的落下强度和抗压强度；所述干燥步骤中，干燥温度不超过360°C、干燥风速不超过2. Om/s、料高不超过 180mm ；所述预热步骤中，预热条件为预热温度为980°C、预热时间为8min，经检验，预热 球抗压强度达414N/个；所述焙烧步骤中，焙烧条件为焙烧温度为1240°C、焙烧时间为8min，经检验，焙 烧球的抗压强度达2809N/个。对本实施例的成品球团矿的主要化学成分及冶金性能进行了检测，检测结果见下 表成品球化学成分 达到生产条件的要求。实施例3本实施例的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，依次包括以下步骤硫酸渣 预处理、配料、高压辊磨预处理、混勻、造球、筛分、干燥、预热和焙烧；所述配料步骤中，采用还原焙烧磁选工艺处理重庆綦江赤菱混合铁矿石，获取铁 精矿品位为TFe56%，磷含量为0. 21 0. 35%，二氧化硅含量为9. 34 10. 12%的矿石作 为原料I，取重钢太和铁矿的铁精矿品位为TFe56%以上，磷含量为0. 015%, Ti02含量为 9. 13%的钒钛铁精矿作为原料II，按重量份计取原料I 3份、原料II 5份和硫酸渣1份进行 配料；通过高压辊磨预处理，使原料I和原料II混合料的比表面积达到1301. 7cm2/g以 上；所述造球步骤中，通过链篦机_回转窑球团生产工艺进行造球，造球条件为膨润 土在混勻后的原料中的重量配比为2. 0%，圆盘造球机倾角为45°，圆盘转速为22r/min， 造球时间为14min，混合料水分为9. 0%，生球水分为11 % ；经检验，所述生球的落下强度为 3. 7次/ (0. 5m 个)、抗压强度为11. 78N/个、爆裂温度> 600°C，达到生产条件的要求；合 理控制混合料水分和生球水分，也可增加生球的落下强度和抗压强度；所述干燥步骤中，干燥温度不超过360°C、干燥风速不超过2. Om/s、料高不超过 180mm ；所述预热步骤中，预热条件为预热温度为960°C、预热时间为8min ；抗压强度分 别为418N/个和430N/个，均能达到生产指标要求；经检验，预热球抗压强度达418N/个；所述焙烧步骤中，焙烧条件为焙烧温度为1240°C、焙烧时间为6min，经检验，焙 烧球抗压强度达3179N/个。对本实施例的成品球团矿的主要化学成分及冶金性能进行了检测，检测结果见下 表成品球化学成分 达到生产条件的要求。按照国家标准，分别对实施例1、实施例2和实施例3的成品球进行冶金性能检测，检测结果见下表成品球团矿的冶金性能 从三种配矿方案造球试验结果来看，实施例1的成球性能优于实施例2和实施例 3，实施例2和实施例3的成球性能基本相当，这与硫酸渣粒度较粗有关，当对硫酸渣进行预 处理后，三个实施例的成球性能则相差不大。从三个实施例的预热焙烧试验结果来看，实施例2和实施例3对硫酸渣高压辊磨 或球磨预处理后，实施例3的球团预热焙烧性能相对较好，其次为实施例1，最后为实施例 2。综合主要化学成分、抗压强度和冶金性能，实施例3成品球团的质量也要略优于实施例 1。三个实施例的球团适宜预热焙烧温度相对较高，特别是焙烧温度均在1240°C，不 适于采用竖炉球团工艺，需采取链篦机_回转窑球团生产工艺。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，依次包括以下步骤配料、混匀、造球、筛分、干燥、预热和焙烧，其特征在于所述配料步骤中，采用还原焙烧磁选工艺处理赤菱混合铁矿石，获取铁精矿品位为TFe56％，磷含量为0.21～0.35％，二氧化硅含量为9.34～10.12％的矿石作为原料Ⅰ，取铁精矿品位为TFe56％以上，磷含量为0.015％，TiO2含量为9.13％的钒钛铁精矿作为原料Ⅱ，按重量份计取原料Ⅰ3～5、原料Ⅱ4～6和硫酸渣0～1进行配料；所述造球步骤中，造球条件为膨润土在混匀后的原料中的重量配比为2.0％，圆盘造球机倾角为45度，圆盘转速为22r/min，造球时间为14min，混合料水分为8.5～9.0％，生球水分为10.5～11.4％；所述干燥步骤中，干燥温度不超过360℃、干燥风速不超过2.0m/s、料高不超过180mm；所述预热步骤中，预热条件为预热温度为960～980℃、预热时间为6～8min；所述焙烧步骤中，焙烧条件为焙烧温度为1220～1240℃、焙烧时间为6～8min。
2.根据权利要求1所述的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，其特征在于所述 造球步骤通过链篦机-回转窑球团生产工艺实现。
3.根据权利要求2所述的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，其特征在于还包 括在所述配料步骤前进行的硫酸渣预处理步骤，处理方式为硫酸渣单一高压辊磨预处理或 硫酸渣单一球磨预处理，使硫酸渣的比表面积达到1301. 7cm2/g以上。
4.根据权利要求2所述的赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，其特征在于还 包括在配料和混勻步骤之间进行的高压辊磨预处理，使原料I和原料II的比表面积达到 1301. 7cm2/g 以上。
全文摘要
本发明公开了一种赤菱和钒钛铁精矿混合加工球团矿工艺，包括以下步骤配料、混匀、造球、筛分、干燥、预热、焙烧，本发明通过配料、造球、干燥、预热和焙烧步骤采取特定的工艺条件，可很好的将铁精矿品位TFe56％、磷0.21～0.35％、二氧化硅9.34～10.12％的赤菱混合矿石和铁精矿品位为TFe56％以上、磷含量为0.015％、TiO2含量为9.13％的表外钒钛磁铁矿这两类难以利用的矿石进行处理制成球团矿，实现优势互补，达到冶炼的要求，本发明有效地提高了矿石利用率，能为企业带来较高的经济效益，同时，降低了废矿堆放占地的压力和对环境的不利影响。
文档编号C22B1/14GK101892381SQ20101022417
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者侯红斌, 康健, 杨显洪, 舒西刚, 谢俊平, 赖维远, 陈大元, 魏平, 魏红琼 申请人:重庆钢铁集团矿业有限公司太和铁矿;重庆钢铁(集团)有限责任公司;重庆钢铁集团矿业有限公司綦江铁矿