1.本发明属于粉末冶金技术领域，特别涉及一种用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法。
背景技术：
2.工业上应用于硫酸法钛白用还原铁粉主要为采用转炉污泥生产的铁粉，但是生产中湿式球磨使用的循环水，后期需要投入环保资金进行处理。而且，受炼钢工艺技术革新的影响，转炉污泥年产出量减少，资源价格持续上涨，造成硫酸法钛白用还原铁粉生产成本增加。
3.目前，钢铁行业炼铁高炉水渣产生量大，水渣铁作为炼铁高炉水渣生产矿渣微粉产生的副产品，主要用途为炼钢回收利用、配重、铸造等，产品销售价格低，产品附加值不高。如cn 104232828a公开了从一种直接利用水渣铁炼铁生产铸铁件的方法，主要是利用水渣铁颗粒直接熔化成铁水浇注生产铸件的方法，解决现有水渣铁回收工艺复杂且无法直接生产成铸件等技术问题。
4.现有技术中还没有直接采用水渣铁来制备硫酸法钛白还原用铁粉的报道，主要原因可能包括以下几点：受其金属铁含量低，其粉末粒度较粗，造成在硫酸法钛白生产厂家在其还原工艺阶段，还原性低，反应时间长，杂质含量多，对其生产工艺影响较大，生产成本高。
技术实现要素：
5.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种利用水渣铁为原料制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，能够克服水渣铁粒度较粗，比重过大、含铁量偏等影响，将水渣铁转化为硫酸法钛白还原用铁粉，相对于传统硫酸法钛白用还原铁粉的制备方法，具有环保投入少、产品成本低、附加值更高等优点。
6.本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
7.一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，包括以下步骤：
8.(1)干选：将水渣铁粉料在20～40目的筛面上进行筛分，获得筛上物和筛下物，筛下物以磁选强度150～400mt进行磁选；
9.(2)干式球磨：将步骤(1)所得磁选后的产物送入球磨机进行干式球磨，进一步改变粒径大小；
10.(3)精还原：将步骤(2)得到的水渣铁通过钢带式还原炉实现充分脱氧，还原温度850～950℃、氢气流量40～80m3/h、还原时间1.0h～2.0h，得到粉末状铁粉；
11.(4)筛分：将步骤(3)所得铁粉置于30～50目的筛面上，获得筛下料和筛上料；
12.(5)磁选：将步骤(4)所得筛下料通过磁选机进一步去除非磁性杂质，以磁选强度400mt进行磁选，得到硫酸法钛白还原用铁粉。
13.按上述方案，所述水渣铁为炼铁高炉水渣生产矿渣微粉产生的水渣铁，水渣铁mfe
≥60％。
14.按上述方案，步骤(1)干选的主要目的是去除粗颗粒、杂质；其中，磁选总道次数为3-6次。
15.按上述方案，步骤(2)中，干式球磨的总道次为1～3次；干式球磨工艺中，球磨研磨球直径5～35mm，球料比3～5:1，磨料时间60～120min。
16.按上述方案，步骤(5)中，磁选次数1～3次，电振给料电流≤3a。
17.按上述方案，将不同批次的硫酸法钛白还原用铁粉通过混料机进行合批，一般合批量10～20吨，合批时间15～30min。
18.按上述方案，步骤(1)所得筛上物和步骤(4)所得筛上料可继续应用于配重、铸造等行业。
19.上述方法制备的硫酸法钛白还原用铁粉的技术指标为tfe≥96％、mfe≥88％，+20目＝0，+40目≤3.5％，符合《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准相关指标。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.1、本发明对炼铁高炉水渣生产矿渣微粉产生的副产品水渣铁能够有效进行利用，制备成硫酸法钛白还原用铁粉，开拓新的使用领域。相对于传统硫酸法钛白用还原铁粉的制备方法，本发明环保投入少，产品成本低、附加值更高。
22.2、受水渣铁粒度较粗、比重过大、含铁量偏低等影响，湿式球磨在工业化生产上无法连续性地有效进一步研磨改变水渣铁粒径，本发明采用干选和干式球磨相结合的方法，干选后进行干式球磨改变水渣铁粒径，然后再通过精还原提高其含铁量，可以较好地综合解决水渣铁回收工艺复杂、产品附加值低、粒度较粗、含铁量偏低等问题。
23.3、本发明所述方法生产产品附加值高，原料水渣铁来源量大，成本低，主产品为能替代传统硫酸法钛白用还原铁粉；副产品包括干选产生的筛上物以及精还原后筛分的筛上料，可继续应用于配重、铸造等行业，整个生产过程无固废、液废、气废等“三废”排放，其经济效益好，因而推广应用价值较高。
具体实施方式
24.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
25.下述实施例中，全铁、金属铁按gb/t 223
·
7铁粉中铁含量的测定——重铬酸钾滴定法的规定检测。
26.下述实施例中，原料水渣铁采用炼铁高炉水渣生产矿渣微粉产生的水渣铁，主要成分全铁tfe为94％、金属铁mfe为60％。
27.实施例1
28.一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，具体步骤如下：
29.(1)干选：将水渣铁粉料1000kg进行粗筛(筛网目数为30目)，筛下物继续进行磁选，磁选强度为400mt，磁选总道次数为6次，得到去除粗颗粒和杂质后的水渣铁；其中，筛上物约为40kg；
30.(2)干式球磨：将步骤(1)磁选后的水渣铁，进入球磨机进行干式球磨，球磨总道次为3次；其中，球磨研磨球直径5-35mm，研磨球直径按照15mm、30mm按照1：2比例混合装填，球
料比5:1、磨料时间120min；
31.(3)精还原：将步骤(2)球磨后的水渣铁均匀平铺通过钢带式还原炉，还原段温度为850～950℃、氢气流量40m3/h、还原时间1.5h，得到粉末状铁粉；
32.(4)筛分：将步骤(3)得到粉末置于40目的筛面上，通过筛孔的成为筛下料，被截留在筛面上的成为筛上料，筛上料约10kg；
33.(5)磁选：将步骤(4)得到的筛下料通过磁选机进一步去除非磁性杂质，提高纯度；其中，磁场强度300mt，磁选3次，电振给料电流≤3a；
34.(6)合批：将步骤(5)得到的磁选料通过混料机进行合批，以使其性能均匀一致，最终得到成品硫酸法钛白用还原铁粉，质量约940kg。
35.(7)步骤(1)所得筛上物和步骤(4)所得筛上料合计约50kg，可继续应用于配重、铸造等行业。
36.经检测，所得铁粉技术指标为tfe≥96％、mfe≥88.5％，+20目＝0，+40目≤3.5，符合《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准相关指标。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)干选：将水渣铁筛分至20～40目后，以磁选强度150～400mt进行磁选；(2)干式球磨：将步骤(1)所得水渣铁送入球磨机进行干式球磨；(3)精还原：将步骤(2)得到的水渣铁通过钢带式还原炉实现充分脱氧，还原温度850～950℃、氢气流量40～80m3/h、还原时间1.0h～2.0h，得到粉末状铁粉；(4)筛分：将步骤(3)所得铁粉置于30～50目的筛面上，获得筛下料和筛上料；(5)磁选：将步骤(4)所得筛下料通过磁选机进一步去除非磁性杂质，磁选强度为300～500mt，得到硫酸法钛白还原用铁粉。2.根据权利要求1所述的一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，其特征在于所述水渣铁为炼铁高炉水渣生产矿渣微粉产生的水渣铁，水渣铁mfe≥60％。3.根据权利要求1所述的一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，其特征在于步骤(1)中，磁选总道次数为3～6次。4.根据权利要求1所述的一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，其特征在于步骤(2)中，干式球磨总道次为1～3次；干式球磨工艺中，球磨研磨球直径5～35mm，球料比3～5:1，磨料时间60～120min。5.根据权利要求1所述的一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，其特征在于步骤(5)中，磁选次数1～3次，电振给料机电流≤3a。6.根据权利要求1所述的一种利用水渣铁制备硫酸法钛白还原用铁粉的方法，其特征在于将不同批次的硫酸法钛白还原用铁粉通过混料机进行合批，合批量10～20吨，合批时间15～30min。7.权利要求1所述方法制备的硫酸法钛白还原用铁粉。8.根据权利要求7所述的硫酸法钛白还原用铁粉的方法，其特征在于所述硫酸法钛白还原用铁粉的技术指标为tfe≥96％、mfe≥88％，粒径不超过20目，且粒径大于40目的体积分数不超过3.5％，符合《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准相关指标。
技术总结
本发明公开了一种利用水渣铁制备硫酸法钛白用还原铁粉的方法，以炼铁高炉水渣生产矿渣微粉产生的水渣铁为原料，进行干选、干式球磨及带式炉精还原、筛分、磁选等工艺最终生产出全铁TFe≥96％、金属铁MFe≥88％的成品铁粉，可作为硫酸法钛白用还原铁粉。本发明不仅开拓了水渣铁新的使用领域，同时，与传统制备硫酸法钛白用还原铁粉的方法相比，该方法具有环保投入少、回收率高、产品附加值高等特点。产品附加值高等特点。
技术研发人员：段慧特 朱盼星 张超 石生荷 赵家鲁
受保护的技术使用者：宝武环科武汉金属资源有限责任公司
技术研发日：2022.06.13
技术公布日：2022/9/13