专利名称：高磷铁矿微波还原-磁选降磷的方法
技术领域：
本发明涉及高磷铁矿还原、降磷的方法，特别是一种高磷铁矿微波-磁选降磷的方法。
背景技术：
解决铁矿石资源短缺问题，必须着眼于低品位、复合共生矿资源的利用，这也是解决铁矿石资源安全稳定供给的根本途径。如“宁乡式”高磷鮞状赤铁矿是重要的铁矿类型， 但由于铁矿石中的磷主要以胶磷矿、磷灰石或碳氟磷灰石形态存在，浸染于铁氧化物颗粒的边缘，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、集晶或散粒状嵌布于铁矿物及脉石矿物中，粒度较小，难以选冶，因而基本没有得到有效利用。高磷铁矿现有的脱磷方法有选矿法脱磷、化学法脱磷、微生物法脱磷和冶炼脱磷法。高磷铁矿选矿法降磷幅度有限，细粒级铁矿物回收较难、收铁率较低以及强磁机容易堵塞等问题。中国专利公开(公告)号CN94111376. 0，公开了一种“高磷铁矿微生物-化学联合脱磷法”，微生物浸出降磷虽然有环境污染小的优点，但是浸矿所需的细菌需要进行采集、分离、培养和驯化。对于自养菌，其存在着生长速度慢的缺点，异养菌则需要为其提供有机营养，增加了生产工业成本，在实际应用中比较困难。化学方法脱磷，耗酸量大成本高，而且容易导致矿石中可溶性铁矿物溶解造成铁的损失；选矿废液难于处理，易造成环境的污染。中国专利公开(公告)号CN101487081，公开了“一种鮞状高磷铁矿脱磷方法”，用高磷还原铁生产低磷铁水，该方法能耗太高并且脱磷能力有限。
发明内容
本发明提供了一种高磷铁矿微波-磁选降磷的方法，解决高磷铁矿脱磷速度慢， 收铁率和脱磷率低的问题。本发明将冶炼法脱磷和选矿法脱磷相结合，其关键技术是利用微波高效均勻和选择性加热的热效应以及其非热效应，对铁碳混合物进行快速彻底的碳热还原，破坏磷灰石的嵌布结构，同时将铁矿中弱磁性的赤铁矿转换成强磁性的矿物，为后续磁选提铁脱磷做准备。本发明提供的高磷铁矿微波-磁选降磷的方法包括以下步骤a.物料破碎，取含磷质量分数为0. 6 % 1 %，全铁质量百分含量大于40 %的高磷铁矿，破碎至90目 3mm，选取固定碳质量百分含量大于80 %的无烟煤为还原剂，粉碎至 200 目 Imm ；b.配料，高磷铁矿占混合料总重量的75 % 82 %，煤粉占混合料总重量的14% 21%，熟石灰调整碱度为1. 1 1. 4，按此比例将混合料送入混料机中均勻混合；c.微波还原，将配好的混合料通过皮带传输机输送到工业微波炉中，进行碳热还原反应，测温元件采用带屏蔽套的镍铬-镍硅热电偶，还原温度为950°C 1050°C，微波作用功率为5KW 10KW，作用时间为18 30min，通氮气保护冷却到室温，得到海绵铁；d.海绵铁破碎，将还原得到的海绵铁输送到振动粉碎机中破碎，再送到球磨机中经过两段球磨粉碎，达到-200目占6080%的磁选粒度；e.磁选，将粉碎后的粉料送入磁选机中二段磁选，磁选后得到低磷富铁的铁精矿粉和尾矿高磷渣；f.后续处理，将得到的低磷富铁的铁精矿粉送入电炉中炼钢；高磷渣送去生产磷肥。本发明与现有高磷铁矿脱磷方法相比其显著的有益效果是1.高磷铁矿碳热还原反应进行的比较迅速彻底，磷灰石的嵌布结构遭到破坏，通过磁选脱磷率和收铁率得到提高。经磁选可得到含磷量0. 2% 0. 3%的低磷铁粉，脱磷率和収铁率可达到85%以上。2.碳热还原时间短，还原温度较常规加热时低，节省能源且污染小。
具体实施例方式下面以实验室小型试验为例，具体描述本发明。取高磷铁矿粉和消石灰，高磷铁矿、消石灰化学成分如表1 ；选用还原剂为煤粉， 煤粉组成如表2 ；还原微波炉采用KH-6HM0A工业微波炉。表1高磷铁矿和消石灰化学成分(％ )
权利要求
1. 一种高磷铁矿微波-磁选降磷的方法，其特征在于该方法包括以下步骤a.物料破碎，取含磷质量分数为0.6 % 1 %，全铁质量百分含量大于40 %的高磷铁矿，破碎至90目 3mm，选取固定碳质量百分含量大于80%的无烟煤为还原剂，粉碎至200 目 Imm ；b.配料，高磷铁矿占混合料总重量的75% 82%，煤粉占混合料总重量的14% 21%，熟石灰调整碱度为1. 1 1. 4，按此比例将混合料送入混料机中均勻混合；c.微波还原，将配好的混合料通过皮带传输机输送到工业微波炉中，进行碳热还原反应，测温元件采用带屏蔽套的镍铬-镍硅热电偶，还原温度为950°C 1050°C，微波作用功率为5KW 10KW，作用时间为18 30min，通氮气保护冷却到室温，得到海绵铁；d.海绵铁破碎，将还原得到的海绵铁输送到振动粉碎机中破碎，再送到球磨机中经过两段球磨粉碎，达到-200目占60-80%的磁选粒度；e.磁选，将粉碎后的粉料送入磁选机中二段磁选，磁选后得到低磷富铁的铁精矿粉和尾矿高磷渣；f.后续处理，将得到的低磷富铁的铁精矿粉送入电炉中炼钢；高磷渣送去生产磷肥。
全文摘要
本发明公开了一种高磷铁矿微波-磁选降磷的方法，解决高磷铁矿脱磷速度慢，収铁率和脱磷率低的问题。本发明的特征是其方法包括物料破碎；配料；微波还原；海绵铁破碎；磁选；后续处理。本发明与现有高磷铁矿脱磷方法相比其显著的有益效果是高磷铁矿碳热还原反应进行的比较迅速彻底，磷灰石的嵌布结构遭到破坏，通过磁选脱磷率和收铁率得到提高。经磁选可得到含磷量0.2％～0.3％的低磷铁粉，脱磷率和収铁率可达到85％以上；碳热还原时间短，还原温度较常规加热时低，节省能源且污染小。
文档编号C21B13/00GK102382920SQ201010269488
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者何志军, 张辉, 金永龙 申请人:辽宁科技大学