专利名称:用还原磨选法制取微合金铁粉的方法
本发明涉及到一种微合金铁粉的制取方法。
迄今为止，从复杂低品位铁精矿(例如由钒铁磁铁矿矿石经机械分选而获得)中制取铁粉的方法很少，例如苏联曾对钒钛磁铁矿精矿进行配料、混合、还原、磨矿、分选、干燥、退火的工艺步骤，其工艺流程见附
图1所示，在添加15％氯化钠、1050℃条件下进行直接还原，然后通过磨细、磁选等工艺制得含铁98％以上的铁粉和TiO275％以上的富钛料(见“Tитан иего Cплавы，Mеталлургия и Xимия Tитана，1961，СГР.64-74，AисссрMосква，”)。该方法用氯化钠作添加剂，用量大、对设备腐蚀严重，研制中未涉及铁粉的物理工艺性能(如颗粒形状与压制性能等)，也未研究破碎磨矿方法对铁粉物理工艺性能的影响及解决问题的途径，未考察如何利用微量合金元素提高铁粉性能的方法及条件，更未涉及与工业化有关的工艺参数。
本发明的目的是降低添加剂的用量，以利解决设备腐蚀问题，并提供一种使铁粉产品具有良好工艺和力学性能参数的工业化制取方法。
本发明的主要技术方案是选择原料与钠盐添加剂、固体还原剂的合适配比，通过物料的机械混合和机械压块后送入隧道窑进行还原，还原产物用改进型万能粉碎机破碎至2～0.3毫米，再用长径比大介质尺寸小的改进型磨机进行阶段磨矿，再经重选，重选精矿再通过脱水过滤、干燥、退火后获得优质铁粉产品。
本发明的工艺流程步骤具体如下
一、混料、压块1.配料与混料将复杂钒钛铁精矿或含钛、铁物料与钠盐添加剂、固体还原剂按100∶3～10∶10～20的重量比配料，并用机械均匀混合。钠盐添加剂可为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠或三者配用、固体还原剂可用石油焦或碎焦或煤。
2.压块用压块机将上述均匀混合料压制成块，以作还原物料。
二、隧道窑还原针对矿物原料的还原特性、采用隧道窑直接还原，在还原温度为1150～1220℃、时间为3～13小时的条件下，物料中的氧化铁充分还原为金属铁、并借助钠盐添加剂的作用，使金属铁晶粒长大到可以机械分选的程度。
三、还原料的破碎与磨矿为了保证获得良好的颗粒形状和粒度组成的铁粉产品，本工序采用改进型万能粉碎机将还原料破碎到2～0.3毫米，然后再用长径比大、介质尺寸小的改进型磨机进行磨矿，磨矿粒度为-200目占50～70％。
四、重选和磁选将上述破碎和阶段磨细物料进行重选分离，获得的重选精矿为下步加工铁粉的原料，重选尾矿经弱磁选机扫选获得的铁中矿及含钒钛较高的富钒(钛)料两种物料可另作综合回收处理。
五、脱水、干燥及低温退火将上述重选的精矿经脱水过滤之后，进行快速干燥、低温退火处理而获得优质铁粉。本工序用退火炉作为退火装置，其退火工序用H2(或分解氨)作还原剂介质、温度为700～900℃、时间为2～4小时。
本发明的工艺流程如附图2所示。
实施例利用上述工艺，对某矿选矿厂产出的未经予先提钒或经提钒的低品位复杂铁精矿进行了试验。其试验的物料组成分别为A样含全Fe51.5％、SiO24.94％、Al2O35.13％、CaO1.42％、MgO3.54％、MnO0.33％、TiO212.18％、V2O50.53％、S0.56％；B样含全Fe53.54％、SiO22.05％、Al2O33.60％、MgO2.87％、CaO0.64％、S0.10％、TiO212.46％、V2O50.055％；上述A、B两种矿样均含有少量的Ni、Cr、Co、Cu等。
该工艺各工序典型试验条件为混料与直接还原机械混料，机械压块，机械装卸，还原温度1150～1180℃，时间为4小时，碎矿破碎至-2mm；磨矿第一段磨矿粒度为-200目占65％；第二段磨矿粒度为-200目占55％；重选阶段磨矿、阶段选别；磁选对重选尾矿进行扫选；退火用H2作还原介质，温度为800℃，时间为2.5小时。
采用本发明的工艺流程，在上述试验条件下，针对A、B矿样而言，可以获得含铁＞98.5％、TiO20.05～0.15％、V0.026％、Co0.044％、Ni0.024％、Cu0.017％、Mn0.015％和Cr0.008％等的微合金优质铁粉(该铁粉的压制性达到6.85/[厘米]3)。
本发明与现有技术相比，具有的优点是钠盐添加剂用量少，制取的铁粉产品TiO2含量低，并固溶钒、钛、镍、铬、钴等多种元素，该工艺可在钒、铁钛比变化很大且矿物成份复杂的矿石范围内应用。
权利要求
1.一种用还原磨选法从复杂钒钛铁精矿或钛铁矿中制取含钒钛元素的优质铁粉的方法主要包括配料、混料、还原、磨矿、分选、干燥、退火工艺步骤，其特征在于本发明的工艺流程步骤具体是1)以复杂钒钛铁精矿或钛铁矿物为原料、与钠盐添加剂、固体还原剂的配料重量比为100∶3～10∶10～20，其中钠盐添加剂可以为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠或该三者配料，固体还原剂可选用石油焦或碎焦或煤；2)用机械将上述配料均匀混合后，经压块机压制成块状物料，并送至隧道窑进行直接还原，其还原温度为1150～1220℃，还原时间为3～13小时；3)将上述还原块用改进型万能粉碎机破碎至2～0.3毫米，然后用长径比大、磨矿介质尺寸小的改进型磨机进行磨矿，其磨矿粒度为-200目占50～70％；4)将上述破碎和阶段磨矿物料进行重选分离，其重选精矿经脱水过滤、干燥、退火得到含钒钛元素的优质铁粉，其退火温度为700～900℃，时间为2～4小时、还原介质可以为H2或分解氨。
专利摘要
本发明涉及一种用还原磨选法从复杂钒钛铁精矿或钛铁物料中制取含钒、钛等元素的优质铁粉的方法，其特征在于原料与钠盐添加剂、固体还原剂的重量配比为100∶3～10∶10～20，物料经混合和压块，送入隧道窑还原，其还原温度为1150～1220℃时间为3～13小时，改进型万能粉碎机将还原锭粉碎至2～0.3毫米，用长径比大、介质尺寸小的改进型磨机进行阶段磨矿之后，再经重选而获得的重选精矿再经脱水过滤、干燥、退火得优质铁粉产品。其工艺流程简单、易操作、成本低、铁粉性能指标好。
文档编号B22F9/00GKCN1034264SQ91106655
公开日1997年3月19日 申请日期1991年3月23日
发明者梁经冬, 刘吉实, 邱良邦, 朱俊仕, 邓绍林, 区桂楠, 杨晓麒, 吴振平, 罗江云, 戴跃红 申请人:冶金工业部长沙矿冶研究院, 攀钢集团矿业公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan