本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种还原铁粉及其制备方法。
背景技术：
我国钢铁工业产品结构的一大特点是低端产品占相当大的比例，隧道窑还原铁本应用于冶炼特种钢、优质钢，而且能稳定和提高钢水质量的优质还原铁原料，目前只能代替废钢作为炼钢钢水冷却剂和有害元素的稀释剂，产品附加值低。因此，还原铁原料通过进一步深加工，提高还原铁的产品附加值，已成为还原铁生产单位迫切需要解决的问题。金属化球团铁品位较低，生产中难以推广使用，经磨选后可将金属化球团中的单质铁加工成为金属铁粉，用于钛白粉生产企业作为还原剂，或作为粉末冶金铁粉的初级原料，不仅可以改善该厂的产品结构，而且可以进一步提高企业的经济效益。
对于大多数钢铁厂来说，工业废弃物均是直接丢弃的，不仅浪费而且造成处理压力。针对钢铁厂部份工业废弃物含有一定数量的fe和石墨碳的情况，考虑优选出部份质量较好的工业废弃物作为隧道窑工艺生产金属化球团的原料。现有技术中虽有少量报道，涉及以含铁废弃物和植物粉末配制添加剂用于隧道窑还原铁生产提高产品金属化率的方法，但是其最终生产的是隧道窑还原铁，而且现有技术均未将工业废弃物作为主要原料进行生产，因而工艺步骤也存在较大差异。因此，急需开发一种主要利用工业废弃物制备的还原铁粉及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种还原铁粉，本发明的第二目的在于提供一种还原铁粉的制备方法。
本发明的第一目的是这样实现的，所述的还原铁粉由质量百分比为含铁废弃物40～60%、氧化渣13～25%、还原剂22～30%、脱硫剂3～7%、膨润土2～3%的原料经过原料配制、造球、金属化球团的制备、破碎细磨、磁选后得到的。
本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：
a、原料配制：按如下质量百分比配制原料含铁废弃物40～60%、氧化渣13～25%、还原剂22～30%、脱硫剂3～7%、膨润土2～3%；
b、造球：将a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球，将造好的生球经过筛分，10～15mm的生球作为合格生球；
c、金属化球团的制备：将b步骤制备的合格生球装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团；
d、破碎细磨：将c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%；
e、磁选：在磁选电流强度为0.5～1.5a的条件下，对d步骤得到的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，即得到高质量的还原铁粉。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明是以含铁废弃物为主要原料，并制成含铁、碳球团生产还原铁，并通过磨选、磁选提高还原铁产品的金属化率，最终产品为高品质还原铁粉，本发明降低能耗，综合利用含铁含碳工业废弃物，减轻其对环境造成的污染，以及对钢铁厂主体生产工艺的危害，为含铁含碳类工业废弃物找到一条理想的途径。
2、本发明提供一种还原铁粉的生产新方法，使企业产生的工业含铁废物得以有效利用，同时，为弥补单纯使用工业废弃物铁品位较低的不足，通过试验研究，在配料中加入一定比例的氧化渣提高配料的含铁量，生产金属化球团，能够明显改善金属化球团质量，节约成本。
3、本发明通过对工业废弃物进行研究，虽然其中tfe含量相对较低，s含量较高，由于cao和mgo的存在，并且大部份s已经与cao和mgo形成ca2so4和mg2so4，因此不会对后道工序造成较大影响，使得工业废弃物的利用成为可能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的还原铁粉，由质量百分比为含铁废弃物40～60%、氧化渣13～25%、还原剂22～30%、脱硫剂3～7%、膨润土2～3%的原料经过原料配制、造球、金属化球团的制备、破碎细磨、磁选后得到的。
所述的含铁废弃物为高炉除尘灰、转炉除尘灰、混铁炉除尘灰中的一种或几种。
所述的还原剂为焦末和/或无烟煤，具体种类的选择及混合比值为原料中碳为65～80%。
所述的原料中碳为70~75%。
所述的脱硫剂为石灰石、生石灰中的一种或两种的混合，具体种类的选择及混合比值以还原剂和脱硫剂混合物中cao为20～25%。
本发明所述的还原铁粉的制备方法，包括以下步骤：
a、原料配制：按如下质量百分比配制原料含铁废弃物40～60%、氧化渣13～25%、还原剂22～30%、脱硫剂3～7%、膨润土2～3%；
b、造球：将a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球，将造好的生球经过筛分，10～15mm的生球作为合格生球；
c、金属化球团的制备：将b步骤制备的合格生球装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团；
d、破碎细磨：将c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%；
e、磁选：在磁选电流强度为0.5～1.5a的条件下，对d步骤得到的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，即得到高质量的还原铁粉。
所述的圆盘造球机主要技术参数为：直径ф=1000mm，转速40r/min，边高h=150mm，倾角α=45°
实施例1
a、按质量百分比高炉除尘灰45%、氧化渣23%、焦末29%、生石灰3%、膨润土2%的比例配合混匀。
b、将上述a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球。圆盘造球机主要技术参数为：直径ф=1000mm，转速40r/min，边高h=150mm，倾角α=45°；造好的生球经过人工筛分，将10～15mm的生球作为合格生球。
c、将上述b步骤制得的含碳球团原料按常规方法装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团。
d、将上述c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁细粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%。
e、在磁选电流强度为0.5a的条件下，对d步骤破碎、细磨的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，得到tfe93.16%、mfe85.08%、金属化率91.33%的还原铁粉。
实施例2
a、按质量百分比高炉除尘灰50%、氧化渣18%、无烟煤23%、生石灰7%、膨润土2%的比例配合混匀。
b、将上述a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球。圆盘造球机主要技术参数为：直径ф=1000mm，转速40r/min，边高h=150mm，倾角α=45°。造好的生球经过人工筛分，将10～15mm的生球作为合格生球。
c、将上述b步骤制得的含碳球团原料按常规方法装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团。
d、将上述c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁细粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%。
e、在磁选电流强度为1.0a的条件下，对d步骤破碎、细磨的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，得到tfe91.03%、mfe83.71%、金属化率91.96%的还原铁粉。
实施例3
a、按质量百分比高炉除尘灰57%、氧化渣13%、无烟煤23%、生石灰7%、膨润土2%的比例配合混匀。
b、将上述a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球。圆盘造球机主要技术参数为：直径ф=1000mm，转速40r/min，边高h=150mm，倾角α=45°；造好的生球经过人工筛分，将10～15mm的生球作为合格生球。
c、将上述b步骤制得的含碳球团原料按常规方法装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团。
d、将上述c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁细粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%。
e、在磁选电流强度为1.5a的条件下，对d步骤破碎、细磨的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，得到tfe89.58%、mfe83.14%、金属化率92.81%的还原铁粉。
实施例4
一种还原铁粉的制备方法，包括以下步骤：
a、原料配制：按如下质量百分比配制原料含铁废弃物40%、氧化渣25%、还原剂24%、脱硫剂6%、膨润土3%；所述的含铁废弃物为转炉除尘灰和混铁炉除尘灰；所述的还原剂为焦末，具体种类的选择及混合比值为原料中碳为65%；所述的脱硫剂为石灰石，具体种类的选择及混合比值以还原剂和脱硫剂混合物中cao为20%；
b、造球：将a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球，将造好的生球经过筛分，10～15mm的生球作为合格生球；所述的圆盘造球机主要技术参数为：直径ф=1000mm，转速40r/min，边高h=150mm，倾角α=45°；
c、金属化球团的制备：将b步骤制备的合格生球装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团；
d、破碎细磨：将c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%；
e、磁选：在磁选电流强度为0.8a的条件下，对d步骤得到的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，即得到tfe93.98%、mfe86.22%、金属化率92.45%的还原铁粉。
实施例5
一种还原铁粉的制备方法，包括以下步骤：
a、原料配制：按如下质量百分比配制原料含铁废弃物60%、氧化渣13%、还原剂22%、脱硫剂3%、膨润土2%；所述的含铁废弃物为转炉除尘灰；所述的还原剂为焦末和无烟煤，具体种类的选择及混合比值为原料中碳为80%；所述的脱硫剂为石灰石、生石灰中两种的混合，具体种类的选择及混合比值以还原剂和脱硫剂混合物中cao为25%；
b、造球：将a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球，将造好的生球经过筛分，10～15mm的生球作为合格生球；所述的圆盘造球机主要技术参数为：直径ф=1000mm，转速40r/min，边高h=150mm，倾角α=45°；
c、金属化球团的制备：将b步骤制备的合格生球装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团；
d、破碎细磨：将c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%；
e、磁选：在磁选电流强度为1.2a的条件下，对d步骤得到的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，即得到tfe90.18%、mfe84.32%、金属化率91.15%的还原铁粉。
实施例6
一种还原铁粉的制备方法，包括以下步骤：
a、原料配制：按如下质量百分比配制原料含铁废弃物42%、氧化渣20%、还原剂30%、脱硫剂5%、膨润土3%；所述的含铁废弃物为高炉除尘灰、转炉除尘灰、混铁炉除尘灰；所述的还原剂为焦末和无烟煤，具体种类的选择及混合比值为原料中碳为70%；所述的脱硫剂为石灰石，具体种类的选择及混合比值以还原剂和脱硫剂混合物中cao为22%；
b、造球：将a步骤配制的原料置于圆盘造球机中进行造球，将造好的生球经过筛分，10～15mm的生球作为合格生球；所述的圆盘造球机主要技术参数为：直径ф=1000mm，转速40r/min，边高h=150mm，倾角α=45°；
c、金属化球团的制备：将b步骤制备的合格生球装料推入隧道窑，升温加热至还原出窑后，冷却得到金属化球团；
d、破碎细磨：将c步骤得到的金属化球团破碎、细磨为粒度小于0.2mm的还原铁粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00%；
e、磁选：在磁选电流强度为1.5a的条件下，对d步骤得到的还原铁粉进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，即得到tfe93.15%、mfe85.20%、金属化率91.35%的还原铁粉。