制备高铁铝土矿焙烧球团的方法与流程

本发明涉及制备高铁铝土矿焙烧球团的方法。

背景技术：

高铁铝土矿是我国储量十分巨大的矿种，由于其单一的铁品位或单一的铝品位均未达到经济的开采价值，因此尚未得到大规模的应用。高铁铝土矿的主要矿相为三水铝石和赤铁矿相，其中铝元素以类质同像的形式置换赤铁矿相中的铁元素，铁铝紧密共存，难以通过传统选矿方式使铁铝分离；同时由于矿石中结晶水含量较高，一般达到10％以上，应用传统的造球-焙烧方式进行造块的话，其成品球团内部孔隙率很高，强度较低，无法满足高炉或竖炉要求。

由此，制备高铁铝土矿焙烧球团的方法有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备高铁铝土矿焙烧球团的方法，该方法通过预焙烧脱除高铁铝土矿的结晶水，使得球团内部结构致密，从而在比较低的焙烧温度下就得到具有较高的抗压强度的高铁铝土矿焙烧球团。

现有的矿粉造球技术，通常是向矿粉加入粘结剂后混匀，送入造球盘中造球，造好的球团经干燥后送入焙烧炉焙烧，焙烧温度一般为1200℃-1300℃之间，焙烧产物即为焙烧球团。而高铁铝土矿作为一种结晶水含量很高的矿种，采用上述传统的造球-焙烧工艺生产的焙烧球团会造成球团内部疏松多空，影响成品球团强度，同时高铁铝土矿独特的矿物结构，大量的铝元素以类质同像的形式存在于赤铁矿相中，硅酸盐相与赤铁矿镶嵌分布，矿石内部铁矿石、三水铝石、脉石复杂的嵌布关系，这种矿物结构导致了在传统的球团配料方式和焙烧制度下难以产生足够的液相。发明人先将高铁铝土矿进行预焙烧，脱除高铁铝土矿的结晶水，使得球团内部结构致密，可以解决高铁铝土矿利用传统造球-焙烧方法的得到的氧化球团强度低，无法应用于竖炉的问题，并且还可以降低矿粉的粘度，便于造球，而且，还可以降低焙烧处理的温度，节约能源。

因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种制备高铁铝土矿焙烧球团的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将高铁铝土矿进行预焙烧，以便获得脱水后的矿石；将所述脱水后的矿石进行细磨处理，以便得到矿石粉末；将所述矿石粉末与氧化钙和钠盐混合，再进行造球处理，以便得到混合球团；以及将所述混合球团进行焙烧处理，以便获得所述高铁铝土矿焙烧球团。

根据本发明实施例的制备高铁铝土矿焙烧球团的方法，通过预焙烧脱除高铁铝土矿的结晶水，使得球团内部结构致密，解决高铁铝土矿利用传统造球-焙烧方法的得到的氧化球团强度低，无法应用于竖炉的问题，并且还可以降低矿粉的粘度，便于造球，而且，还可以降低焙烧处理的温度，节约能源。同时，造球过程中添加氧化钙和钠盐而不添加膨润土，既避免膨润土降低球团矿中的铝硅比，以及降低后期的脱硅流程中氧化钙和钠盐的消耗及能耗，又通过添加氧化钙和钠盐补充了脱硅流程中氧化钙和钠盐的消耗，有利于后续的脱硅提铝处理。

另外，根据本发明上述实施例的制备高铁铝土矿焙烧球团的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述预焙烧的温度为300-1000摄氏度。由此，彻底脱除结晶水，球团内部结构致密。

根据本发明的实施例，所述预焙烧的时间为15-60分钟。由此，彻底脱除结晶水，球团内部结构致密。

根据本发明的实施例，所述矿石粉末的粒径为至少80质量％所述矿石粉末的粒径不大于100目。

根据本发明的实施例，所述矿石粉末与所述氧化钙和所述钠盐按质量比100：(3-5):(1.5-2)进行所述混合。

根据本发明的实施例，所述混合球团的粒径为8-16毫米。

根据本发明的实施例，所述焙烧处理的温度为1200-1350摄氏度。

根据本发明的实施例，所述焙烧处理的时间为5-60分钟。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：在所述预焙烧前，将所述高铁铝矿进行破碎处理，以便得到矿石颗粒。

根据本发明的实施例，所述矿石颗粒的粒径为不大于10毫米。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的制备高铁铝土矿焙烧球团的方法的流程示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的制备高铁铝土矿焙烧球团的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种制备高铁铝土矿焙烧球团的方法。参考图1，根据本发明的实施例，对该制备高铁铝土矿焙烧球团的方法进行解释说明，该方法包括：

S100预焙烧

根据本发明的实施例，将高铁铝土矿进行预焙烧，获得脱水后的矿石。由此，通过预焙烧脱除高铁铝土矿的结晶水，使得球团内部结构致密，解决高铁铝土矿利用传统造球-焙烧方法的得到的氧化球团强度低，无法应用于竖炉的问题，并且还可以降低矿粉的粘度，便于造球，同时，还可以降低焙烧处理的温度，节约能源。

根据本发明的实施例，预焙烧的温度为300-1000摄氏度。由此，彻底脱除结晶水，球团内部结构致密，高铁铝土矿焙烧球团强度高，并且矿粉的粘度低，便于造球，同时，焙烧处理的温度低，节约能源。

根据本发明的实施例，预焙烧的时间为15-60分钟。由此，彻底脱除结晶水，球团内部结构致密，高铁铝土矿焙烧球团强度高，并且矿粉的粘度低，便于造球，同时，焙烧处理的温度低，节约能源。

参考图2，根据本发明的实施例，该方法进一步包括：

S500破碎处理

根据本发明的实施例，在预焙烧前，将高铁铝矿进行破碎处理，得到矿石颗粒。由此，高铁铝矿的粒径小，有利于降低预焙烧温度，缩短预焙烧时间。

根据本发明的实施例，矿石颗粒的粒径为不大于10毫米。由此，预焙烧温度低，预焙烧时间短。

S200细磨处理

根据本发明的实施例，将脱水后的矿石进行细磨处理，得到矿石粉末。由此，将脱水后的矿石细磨成粒度小的粉末，可以使原料充分接触，有效降低焙烧处理的温度。

根据本发明的实施例，矿石粉末的粒径不受特别的限制，发明人矿石的粒径减小，可以使原料充分接触，有利于降低焙烧处理的温度。根据本发明的一些实施例，矿石粉末的粒径为至少80质量％矿石粉末的粒径不大于100目。由此，矿石粉末的粒度小，原料接触充分，焙烧处理的温度低。

S300混合造球

根据本发明的实施例，将矿石粉末与氧化钙和钠盐混合，再进行造球处理，得到混合球团。由此，通过在矿石粉末中添加氧化钙和钠盐，补充脱硅流程中氧化钙和钠盐的消耗，有利于后续的脱硅提铝处理。并通过将原料进行造球处理，使原料满足后续冶炼装置的需求，进而，冶炼效率高，效果好。

根据本发明的实施例，矿石粉末与所述氧化钙和所述钠盐按质量比100：(3-5):(1.5-2)进行所述混合，以保证在所述焙烧温度和焙烧时间下达到足够的液相，从而达到工艺要求的强度。根据本发明的实施例，混合球团的粒径为8-16毫米。由此，保证在一定的焙烧温度和焙烧时间下达到焙烧完全。

S400焙烧处理

根据本发明的实施例，将混合球团进行焙烧处理，获得高强度的高铁铝土矿焙烧球团。

根据本发明的实施例，焙烧处理的温度为1200-1350摄氏度。由此，焙烧温度低，焙烧能耗显著下降，生产成本低。优选地，焙烧处理的温度为1350摄氏度。由此，高铁铝土矿焙烧球团的抗压强度更高，效果更好。

根据本发明的实施例，焙烧处理的时间为5-60分钟。由此，焙烧时间短，焙烧能耗显著下降，生产成本低。优选地，，焙烧处理的时间为20-40分钟。由此，高铁铝土矿焙烧球团的抗压强度更高，效果更好。

根据本发明实施例的制备高铁铝土矿焙烧球团的方法，通过预焙烧脱除高铁铝土矿的结晶水，使得球团内部结构致密，解决高铁铝土矿利用传统造球-焙烧方法的得到的氧化球团强度低，无法应用于竖炉的问题，并且还可以降低矿粉的粘度，便于造球，而且，还可以降低焙烧处理的温度，节约能源。同时，造球过程中添加氧化钙和钠盐而不添加膨润土，既避免膨润土降低球团矿中的铝硅比，以及降低后期的脱硅流程中氧化钙和钠盐的消耗及能耗，又通过添加氧化钙和钠盐补充了脱硅流程中氧化钙和钠盐的消耗，有利于后续的脱硅提铝处理。

下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

以高铁铝土矿矿石为原料制备高铁铝土矿焙烧球团，具体方法如下：

(1)将2000g的高铁铝土矿矿石破碎成小于10mm的颗粒，破碎后的原料送进马弗炉中进行预焙烧，其中，预焙烧温度为900℃，焙烧时间30min；

(2)焙烧后的原料降温后称重约为1760g，将焙烧后的原料送入制样机中细磨得到粉料，细磨的粒度控制为小于100目的比例大于总粉料量的80％。

(3)称取1000g的粉料，配加5％的CaO和3％的碳酸钠，送入混料机内充分混合20min，混合料送入圆盘造球机造球，得到混合球团。

(4)造好的球团干燥后送入马弗炉焙烧，焙烧实验进行了8次，每次3组，实验条件如下表所示，焙烧温度分别为1200℃、1250℃、1300℃和1350℃，焙烧时间分别为20min和40min，得到的焙烧球团进行抗压强度测试，测试结果如下表所示，强度均超过的进入竖炉要求的标准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。