专利名称：一种用于高铝铁矿石铁铝分离的添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种添加剂，特别是涉及一种用于高铝铁矿石铝 铁分离的添加剂。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，拉动了钢铁工业持续高速增长， 铁矿石需求量迅猛增加，铁矿石供求矛盾日益突出。而我国铁矿资源的特点
是贫矿多、富矿少，97%的铁矿石铁品位在30%以下，高品质和易选的铁矿资 源逐渐减少，国内很多钢铁厂不得不大量进口铁矿以满足工业生产的需求。 在铁矿石资源日益紧张的环境下，低品位、难处理铁矿的开采日益受到重视。 高炉冶炼要求入炉原料中八1203含量一般不能超过3%，因为Ab03含量高，将 引起炉渣熔点升高，粘度增大，流动性能变差，导致炉缸透气性变差，渣铁 分离困难，高炉利用系数降低。 一些进口矿如澳矿、印度矿虽然铁品位高， 可是由于矿石中Al203含量较高使得其应用受到限制；同时，在我国安徽、广 西等地以及毗邻的东南亚国家储有丰富的含铝铁矿石尚未有效开发利用。随 着现有可利用的优质铁矿资源逐渐减少，充分开发这类资源，实现含铝铁矿 石铁铝的高效分离，对缓解我国铁矿资源严重短缺的压力，实现资源的综合 利用具有重要现实意义。
近年来，国内外对含铝铁矿的选矿研究较多，也取得了一定的进展，主
要工艺有磁化焙烧、强磁选、重选、浮选及其联合工艺等。国内有人曾用磁 化焙烧一弱磁选的方法对这类高铝铁矿石进行过铁铝分离研究，但由于铝矿 物与铁矿物呈紧密包裹镶嵌状，单体难以其解离，铝铁分离效果并不理想。 也有人进行了高铝铁矿石焙烧一化学选矿的研究，可获得铁品位大于60%， A1203含量低于3%的铁精矿，不过铁精矿须经过传统的造块、高炉冶炼后再 送去炼钢。还有人对含铝15.32%、铁品位38.9%的赤泥进行内配煤还原研究， 将赤泥、还原煤及A型催化剂按83.6:13.9:2.5的比例混匀后压团，在1150°C 下还原，再经过磁选分离-冷固成型后可得到铁品位91.79%的海绵铁，但是催 化剂并未公开，且还原温度高，难以实现工业化；国外也有学者将含铝赤泥 在高炉或电炉内熔炼直接炼铁，取得了初步成果
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效实现高铝铁矿石铁铝硅高效分离的添加剂。
为了解决上述技术问题，本发明提供的用于高铝铁矿石铝铁分离的添加
剂，由Na2S04、Na2B407和Na2C03组成，使用时将其磨细至粒度小于0.074mm， Na2S04、 Na2B40^n Na2C03按质量百分比分别为8% 20%、 1% 2.5%、 0 % 20%与铝铁矿石配加。按上述比例将添加剂与高铝铁矿石混匀、造球， 干球团在一定温度下以烟煤作还原剂进行还原焙烧，还原球团经冷却、破碎、 磨矿，采用磁选分选，可获得TFe品位大于卯％、八1203含量1.0°/。左右、Si02 含量小于1%的金属铁粉，铁的回收率达90%以上。
本发明适合于铁矿物、铝矿物和硅矿物以微细粒嵌布，或铝以类质同象 形式存在于铁矿物中的高铝铁矿石的铁与铝、硅的分离。
本发明中添加剂的作用原理在于能破坏矿石结构，并与铝、硅矿物发 生化学反应生成可溶性或非磁性物质，为铁铝硅分离创造条件。含铝铁矿石 与经过细磨的硫酸钠、硼酸钠、碳酸钠的混合物在高温下煤基直接还原，铁 氧化物被还原为金属铁，铝、硅矿物与添加剂中的Na20反应分别生成不溶于 水的硅铝酸盐和可溶于水的铝酸钠，后者在磨选过程中进入溶液或非磁性部 分与铁分离，磁性部分即是金属铁粉；添加剂硼酸钠在还原过程中能强化固 相扩散，促进铁晶粒长大，改善磁选分离效果。
本发明的优点主要在于本发明中的添加剂能有效实现各类高铝铁矿石， 特别是铁矿物和铝、硅矿物以类质同象形式存在，或者铝、硅矿物以微细颗 粒嵌布在铁矿物中的铁矿石的分离。添加剂来源广泛，价格低廉，配加该添 加剂还原温度低，还原时间短，有利于提高分离效率，降低能耗。获得的金 属铁粉是电炉炼钢的优质炉料，工艺流程短，生产成本低，环境污染小，具 有广泛的应用前景。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图h采用本发明处理高铝铁矿石的工艺流程示意图。
具体实施例方式
实施例l: TFe含量47.69%， ^203含量8.96%, Si02含量4.30%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占70%,将矿与碳酸钠按质量比为5:1的比例混匀 造球，以烟煤为还原剂，在105(TC的温度下焙烧120min，还原产物置于球磨机内按50%的浓度磨至-200目占88%，矿浆在0.1T的磁场强度下磁选，所得 铁精矿TFe含量为78.16%，八1203含量4.37%， Si02含量为2.42%，回收率为 90.35%。
实施例2: TFe含量47.69%，入1203含量8.96%， Si02含量4.30%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占70%，将矿石与硫酸钠按质量比为4:1的比例混 匀造球，以烟煤为还原剂，在1050。C的温度下焙烧90min，待还原球团冷却 后置于球磨机内按50%的磨矿浓度磨至-200目占95%，矿浆在0.1T的磁场强 度下磁选，铁精矿TFe含量为82.31%、八1203含量为1.93%， Si02含量1.15% 回收率75.36%。
实施例3: TFe含量47.69%，八1203含量8.96% ， Si02含量4.30%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占70%,按质量百分比为14%、 3%的比例分别配入 碳酸钠、硼酸钠造球，以烟煤为还原剂，在102(TC的温度下焙烧卯min，待 还原球团冷却后置于球磨机内按50%的磨矿浓度磨至-200目占98%，矿浆在 0.1T的磁场强度下磁选，可获得铁品位85.69%， ^203含量2.97%, SiCb含 量1.96%的金属铁粉，铁的回收率为90.34%。
实施例4: TFe含量57.35%，八1203含量5.43%, Si()2含量3.52%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占85%，按质量百分比为10%、 2%的比例分别配入 硫酸钠、硼酸钠造球，以烟煤为还原剂，在100(TC的温度下焙烧60min，待 还原球团冷却后置于球磨机内按50%的磨矿浓度磨至-200目占90%，矿浆在 0.1T的磁场强度下磁选，可获得铁品位93.3%， ^203含量0.78%, Si02含量 0.23%的金属铁粉，铁的回收率为93.6%。
实施例5: TFe含量47.69%， ^203含量8.96%， Si02含量4.30%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占75%,按质量百分比为12%、 2.5%的比例分别配 入硫酸钠、硼酸钠造球，以烟煤为还原剂，在105(TC的温度下焙烧60min， 待还原球团冷却后置于球磨机内按60%的磨矿浓度磨至-200目占90%，矿浆 在0.1T的磁场强度下磁选，可获得铁品位90.27%， Al203含量1.36%， Si02 含量0.53%的金属铁粉，铁的回收率为90.33%。
实施例6: TFe含量47.69%, A1203含量8.96% ， Si02含量4.30%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占80%，按质量百分比为15%、 2.5%的比例分别配 入硫酸钠、硼酸钠造球，以烟煤为还原剂，在105(TC的温度下焙烧60min，待还原球团冷却后置于球磨机内按50%的磨矿浓度磨至-200目占88%,矿浆 在0.1T的磁场强度下磁选，可获得铁品位90.78%，八1203含量0.98%， Si02 含量0.45%的金属铁粉，铁的回收率为93.85%。
实施例7: TFe含量48.85%，八1203含量7.86%， Si02含量2.99%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占80%,按质量百分比为18%、 1.5%的比例分别配 入硫酸钠、硼酸钠造球，以烟煤为还原剂，在105(TC的温度下焙烧90min， 待还原球团冷却后置于球磨机内按50%的磨矿浓度磨至-200目占90%，矿浆 在0.1T的磁场强度下磁选，可获得铁品位90.67%, Al;j03含量1.08%， Si02 含量0.34%的金属铁粉，铁的回收率为91.15%。
实施例8: TFe含量48.85%，八1203含量7.86%, Si02含量2.99%的铁矿 石，破碎、磨矿至-200目占70%，按质量比为15%、 2.5%、 5%的比例分别配 入硫酸钠、硼酸钠、碳酸钠造球，以烟煤为还原剂，在iooo'c的温度下焙烧 45min，待还原球团冷却后置于球磨机内按50%的磨矿浓度磨至-200目占 95%，矿浆在0.1T的磁场强度下磁选，铁精矿TFe品位达91.29。％、八1203含 量为0.92%， SiO2为含量0.25。/。，铁的回收率达95.56%。
实施例9: TFe含量31.22%，八1203含量26.35%， Si02含量8.32%的铁 矿石，破碎、磨矿至-200目占85%，按质量比为20%、 2%、 20。/。的比例分别 配入硫酸钠、硼酸钠、碳酸钠造球，以烟煤为还原剂，在105(TC的温度下焙 烧60min，待还原球团冷却后置于球磨机内按60%的磨矿浓度磨至-200目占 96%，矿浆在0.1T的磁场强度下磁选，铁精矿TFe品位达90.03%、八1203含 量为1,06%， Si02含量为0.53%，铁的回收率为90.36%。
权利要求
1、一种用于高铝铁矿石铁铝硅分离的添加剂，其特征在于所述添加剂由Na2SO4、Na2B4O7和Na2CO3组成，使用时将其磨细至粒度小于0.074mm，Na2SO4、Na2B4O7和Na2CO3按质量百分比分别为8％～20％、1％～2.5％、0％～20％与高铝铁矿石配加，经过造球、还原焙烧、磨选后实现铁与铝、硅的分离。
2、 根据权利要求1所述的用于铁矿石铁铝硅分离的添加剂，其特征在于适合于铁矿物、铝矿物和硅矿物以微细粒嵌布，或铝以类质同象形式存在于铁 矿物中的高铝铁矿石的铁与铝、硅的分离。
全文摘要
一种用于高铝铁矿石铝铁分离的添加剂。添加剂由Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>、Na<sub>2</sub>B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>和Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>组成，使用时将添加剂磨细至粒度小于0.074mm，与铝铁矿石混匀、造球，以煤为还原剂，干球团在一定温度下还原焙烧，还原球团经冷却、破碎、磨矿，采用磁选分选，可获得TFe品位大于90％、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量1.0％左右、SiO<sub>2</sub>含量小于1％的金属铁粉，铁的回收率大于90％。所用添加剂能破坏高铝铁矿石的结构，为铝铁分离创造条件，特别适合于铁矿物和铝矿物以微细粒嵌布，或铝以类质同象形式存在于铁矿物中的高铝铁矿石的铝铁分离。
文档编号B03B1/00GK101293220SQ20081003149
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月16日 优先权日2008年6月16日
发明者刘牡丹, 涛 姜, 娜 孙, 张元波, 朱忠平, 骞 李, 李光辉, 杨永斌, 白国华, 范晓慧, 斌 许, 郭宇峰, 陈丽勇, 陈许玲, 黄柱成 申请人:中南大学