一種含硼鐵精礦的階段還原方法
【專利摘要】一種含硼鐵精礦的階段還原方法，屬于礦物加工【技術(shù)領(lǐng)域】，按以下步驟進(jìn)行；（1）將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成球團(tuán)或柱團(tuán)；烘干后外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3并置于反應(yīng)罐中；（2）當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50℃時(shí)，放入反應(yīng)罐，以5~10℃/min的速率升溫至950~1150℃；（3）保溫90~150min進(jìn)行一段還原；（4）升溫至1200~1300℃，保溫45~75min進(jìn)行二段還原；（5）將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原球團(tuán)或還原柱團(tuán)；（6）破碎至粒度≤2mm，然后加水配制成礦漿，球磨后采用磁選機(jī)磁選，獲得磁選精礦和富硼渣。本發(fā)明的技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了含硼鐵精礦中鐵的高效回收，同時(shí)使精礦中的硼礦物得到有效富集，為含硼鐵精礦中鐵和硼的綜合回收利用提供了新的途徑。
【專利說明】一種含硼鐵精礦的階段還原方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦物加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種含硼鐵精礦的階段還原方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國硼礦資源中，硼鐵礦中的硼所占比例最大，約占58%，僅遼東地區(qū)硼鐵礦儲(chǔ)量就達(dá)2.8億噸，其中B2O3儲(chǔ)量為2184萬噸，同時(shí)硼鐵礦也是重要的鐵礦資源；國內(nèi)相關(guān)科研單位對遼寧翁泉溝硼鐵礦進(jìn)行了長期的選礦試驗(yàn)研究，開發(fā)了磁選-重選-分級、磁選-重選-浮選和細(xì)磨-浮選-磁選等選礦流程方法；結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)的選礦工藝處理硼鐵礦，可以實(shí)現(xiàn)硼鐵礦中硼和鐵的初步分離，獲得B2O3品位12~16%硼精礦和TFe品位51飛4%含硼鐵精礦；該硼精礦可以達(dá)到生產(chǎn)硼砂的要求(B2O3品位大于12%)，但含硼鐵精礦仍不能滿足生產(chǎn)鋼鐵的要求(TFe品位大于60%)，更為重要的是含硼鐵精礦中硼回收率可達(dá)20-30%，這部分硼資源采用傳統(tǒng)的物理選礦工藝難以回收利用。
[0003]在選礦工藝實(shí)現(xiàn)硼鐵礦中硼、鐵初步分離的基礎(chǔ)上，含硼鐵精礦中硼、鐵二次分離成為硼鐵礦開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。其中具有代表性的技術(shù)主要有高爐法、直接還原一電爐熔分法、轉(zhuǎn)底爐珠鐵工藝和酸法等，但仍存在許多問題，如:“高爐法”存在能耗高、富硼渣中B2O3品位低且活性差；“直接還原一電爐熔分”工藝則電耗高；“轉(zhuǎn)底爐珠鐵工藝”處理硼鐵礦時(shí)由于工藝的限制，煤灰會(huì)進(jìn)入還原鐵中，最終會(huì)降低富硼渣中B2O3的品位，同時(shí)由于該方案需要高溫熔分還原，還原溫度高達(dá)1400.C，接近于高爐法，造成能耗較高、富硼渣活性較低；“酸法”工藝酸耗量大、生產(chǎn)成本高、廢液處理困難、環(huán)境破壞嚴(yán)重等問題。因此，大規(guī)t旲、聞效利用含砸鐵精礦的相關(guān)技術(shù)還有待開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有含硼鐵精礦利用技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種含硼鐵精礦的階段還原方法，通過階段還原將含硼鐵精礦的鐵礦物充分還原為金屬鐵相并控制其長大到適宜分選的粒度，同時(shí)保證硼礦物不被還原，然后通過磁選獲得高品位鐵粉和優(yōu)質(zhì)富硼渣，實(shí)現(xiàn)含硼鐵精礦中硼鐵的有效分離。
[0005]本發(fā)明的含硼鐵精礦的階段還原方法按以下步驟進(jìn)行:
1、將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成球團(tuán)或柱團(tuán)，其中水占含硼鐵精礦總重量的3^5% ;然后將球團(tuán)或柱團(tuán)烘干，再外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3的混合物并置于反應(yīng)罐中；其中還原劑煤粉的粒度≤3mm，添加劑Na2CO3的粒度≤Imm ;煤粉的加入量為含硼鐵精礦總重量的20~60%，Na2CO3的加入量為煤粉總重量的0~5% ；
2、當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50°C時(shí)，將反應(yīng)罐放入反應(yīng)爐內(nèi)，繼續(xù)升溫并控制反應(yīng)爐升溫速率在5~10°C /min，將反應(yīng)爐升溫至95(Tll50°C ；
3、在950~ll50°C保溫90~l50min進(jìn)行一段還原；
4、一段還原結(jié)束后，繼續(xù)將反應(yīng)爐升溫至1200~l300.C，保溫45~75min進(jìn)行二段還原；
5、二段還原結(jié)束后將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原球團(tuán)或還原柱團(tuán)；6、將還原球團(tuán)或還原柱團(tuán)破碎至粒度≤2mm，然后加水配制成質(zhì)量濃度為65~75%的礦漿，采用球磨機(jī)球磨至礦漿中粒度-0.074mm的固體物料占礦漿中全部固體物料重量的60^85% ;然后采用磁選機(jī)在6400(T80000A/m磁場強(qiáng)度條件下進(jìn)行磁選，獲得磁選精礦和富硼渣。
[0006]上述方法獲得的磁選精礦按重量百分比含TFe 93~96%。
[0007]上述方法獲得的富硼渣按重量百分比含B2O3 15.5~25%。
[0008]上述的含硼鐵精礦中按重量百分比含TFe 53~57%，B2O3 3.5^5.8%，粒度為-0.074mm的部分占總重量的80%以上。
[0009]上述的煤粉按重量百分比含固定碳30~80%。
[0010]上述方法中磁選精礦的鐵的回收率> 90%。
[0011]上述方法中富硼渣的硼的回收率> 90%。
[0012]本發(fā)明的原理是:含硼鐵精礦中鐵氧化物按Fe2O3 — Fe3O4 — FeO — Fe逐級還原出來，而由FeO被還 原到Fe的階段，是還原過程的關(guān)鍵步驟；因此，對鐵的還原僅需滿足FeO-Fe的要求，既可滿足整個(gè)還原過程的需要；固體碳還原鐵氧化物時(shí)，一般可認(rèn)為主要通過氣體進(jìn)行，因而包含CO對FeO的還原及碳的氣化兩步驟；如下式所示:
FeO (s)+CO (g) = Fe (s)+CO2 (g) (I)
+)C02(g)+C(s) = 2C0(g)(2)
FeO+C = Fe+C0(3)
AGr0 =143300-146.45T ；
反應(yīng)式(3)反應(yīng)開始溫度為978.5 K ;由熱力學(xué)分析可知=B2O3較鐵的各級氧化物都穩(wěn)定，B2O3被碳還原需要在較高溫度下才能實(shí)現(xiàn)，硼的氧化物在固相條件下還原反應(yīng)為:
B2O3(s)+3C (s) = 2Β (s)+3C0 (g) (4)
AG10 =909435-503.4T
反應(yīng)式(4)的反應(yīng)開始溫度為1806.6 K，從上述數(shù)據(jù)可知，只要溫度在1806.6 K以下，以固體碳為還原劑，鐵的氧化物可以被還原為強(qiáng)磁性的金屬鐵，而B2O3不能被還原，然后經(jīng)磁選實(shí)現(xiàn)硼鐵分離。
[0013]本發(fā)明的階段還原總體可分為4個(gè)階段，即預(yù)熱階段、一段還原階段、升溫階段和二段還原階段；
預(yù)熱階段:柱/球團(tuán)邊緣與煤粉直接接觸處存在碳直接還原鐵氧化物的固體間的直接還原，此階段必須嚴(yán)格控制預(yù)熱過程中升溫速率< 10°c /min，若升溫速度過大，則容易使得柱/球團(tuán)外圍處已被還原的金屬鐵層發(fā)生燒結(jié)行為，從而失去多孔性而惡化還原動(dòng)力學(xué)條件，還原速度減慢甚至停止；
一段還原階段:正確的選擇還原溫度也顯得格外重要，溫度是影響球/柱團(tuán)還原效果的重要因素；當(dāng)一段還原溫度為105(T115(TC時(shí)，該溫度低于熔化溫度，不熔化、不造渣條件下進(jìn)行，礦石中鐵氧化物被還原為金屬鐵，還原后金屬鐵還保持著鐵礦物的結(jié)構(gòu)形式，金屬層保存著多孔性以利于鐵氧化物得到充分還原，保證金屬化率(高的金屬化率是硼、鐵高效分離的基礎(chǔ))；若溫度過高，則會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)問題:其一，已被還原金屬層將燒結(jié)生成能阻礙CO2從反應(yīng)面擴(kuò)散逸出的燒結(jié)層，惡化還原過程，減緩還原速度；其二，含硼鐵精礦中B2O3是低熔點(diǎn)物質(zhì)，熔點(diǎn)僅為450°C，可與原料中許多氧化物形成低熔點(diǎn)化合物，易形成液相，包圍未反應(yīng)的鐵氧化物，使暴露在孔隙周圍易還原的鐵氧化物減少，導(dǎo)致還原阻力增大，金屬化率降低；其三，增加了不必要的能源消耗。若溫度過低，則還原過程難以達(dá)到有效的還原速度和效率；
升溫階段和二段還原階段:在120(Tl3(KrC高溫下，根據(jù)分子(離子)擴(kuò)散理論，高溫可促進(jìn)已還原金屬相的遷移、聚集和長大，同時(shí)在該溫度范圍內(nèi)可促使還原物料局部產(chǎn)生液相(含硼相)而改善鐵相遷移、長大的動(dòng)力學(xué)條件，得到顆粒較粗的金屬鐵，易于鐵與其他成份的解離，有助于提高硼、鐵的回收率和品位:
簡而言之，階段還原總體可分為:鐵氧化物還原階段和鐵顆粒遷移長大階段。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是:
本發(fā)明是以煤為還原劑，符合我國的能源結(jié)構(gòu)；在高溫下對含硼鐵精礦進(jìn)行階段還原實(shí)現(xiàn)硼、鐵分離，技術(shù)先進(jìn)，并通過加入Na2CO3促進(jìn)碳的氣化反應(yīng)從而提高還原效果、控制還原制度使含硼鐵精礦中鐵礦物被還原為金屬鐵相并控制其遷移、聚集生長為適宜分選的金屬鐵顆粒，而硼礦物則不被還原，并強(qiáng)化其遷移使之進(jìn)入渣相，最終通過磁選獲得鐵粉和富硼渣，實(shí)現(xiàn)含硼鐵精礦中硼鐵高效分離。
[0015]本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是:(I)針對含硼鐵精礦礦石性質(zhì)特征，突破等溫還原技術(shù)禁錮，創(chuàng)造性提出階段還原，即根據(jù)含硼鐵精礦中鐵礦物還原和鐵顆粒長大最佳的還原條件不同，設(shè)置兩個(gè)還原溫 度；低溫階段可避免礦石熔化，有利于鐵礦物的金屬化，高溫階段有利于鐵顆粒遷移長大；
(2)在階段還原過程中實(shí)施金屬鐵顆粒粒度的控制，為后續(xù)硼和鐵的高效分離創(chuàng)造良好的條件；
(3)與上述傳統(tǒng)工藝技術(shù)比較，階段還原技術(shù)還原產(chǎn)物不受污染，最終可獲得鐵品位大于90%,回收率大于90%的鐵粉，該鐵粉鐵品位聞、金屬化率聞、雜質(zhì)及有害兀素含量低，滿足煉鋼用直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)，可作為煉鋼原料，同時(shí)可獲得富硼渣，該尾礦含B2O3大于12%，硼回收率大于90%，活性大于80%，可用作進(jìn)一步提取硼的原料。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了含硼鐵精礦中鐵的高效回收，同時(shí)使精礦中的硼礦物得到有效富集，為含硼鐵精礦中鐵和硼的綜合回收利用提供了新的途徑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的含硼鐵精礦的階段還原方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明實(shí)施例中采用的含硼鐵精礦按重量百分比含TFe 53~57%，B2O3 3.5飛.8%，SiO2 3.5~5%，Al2O3 0.15~0.4%, CaO 0.10~0.70%, MgO 9~11%，余量為其他雜質(zhì)。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例中采用的煤粉為市購產(chǎn)品。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例中蓋煤采用的煤粉與外配采用的煤粉相同。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例中采用的Na2CO3為市購工業(yè)級粉末產(chǎn)品。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例中采用的反應(yīng)爐為多段升溫可控式電阻爐或回轉(zhuǎn)窯。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例中采用的反應(yīng)罐為坩堝或回轉(zhuǎn)窯配套使用的反應(yīng)罐。[0024]本發(fā)明實(shí)施例中制備的球團(tuán)或柱團(tuán)的尺寸為直徑Φ10-15mm。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例中制備球團(tuán)或柱團(tuán)采用的設(shè)備為造球機(jī)或壓柱機(jī)。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中采用的球磨機(jī)為Φ 180mmX 200mm筒形球磨機(jī)。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例中采用的磁選機(jī)為Φ 4000mmX 300mm鼓形濕式弱磁選機(jī)。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例中外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3的混合物并置于反應(yīng)罐中是指:先鋪墊一層煤粉在反應(yīng)罐的底部，再將球團(tuán)或柱團(tuán)放入反應(yīng)罐內(nèi)，用剩余煤粉與添加劑混合物將球團(tuán)或柱團(tuán)覆蓋。
[0029]實(shí)施例1
采用含硼鐵精礦中按重量百分比含TFe 53%，B2O3 5.8%，SiO2 3.5%, Al2O3 0.4%，CaO
0.10%, MgOl0.2%，粒度為-0.074mm的部分占總重量的80% ；
采用的煤粉按重量百分比含固定碳80% ；
將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成球團(tuán)，其中水占含硼鐵精礦總重量的3%;然后將球團(tuán)烘干去除水分，再外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3的混合物并置于反應(yīng)罐中；其中還原劑煤粉的粒度≤3mm, Na2CO3的粒度≤1mm ;煤粉的加入量為含硼鐵精礦總重量的20%，Na2CO3的加入量為煤粉總重量的2% ；
當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50°C時(shí)，將上述反應(yīng)罐放入反應(yīng)爐內(nèi)，繼續(xù)升溫并控制反應(yīng)爐升溫速率在5~10°C /min，將反應(yīng)爐升溫至950~ll50°C ；
在950~ll50°C保溫90min進(jìn)行一段還原；
一段還原結(jié)束后，繼續(xù)將反應(yīng)爐升溫至120(Tl3(KrC，保溫55min進(jìn)行二段還原；
二段還原結(jié)束后將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原球團(tuán)；
將還原球團(tuán)破碎至粒度< 2_，然后加水配制成質(zhì)量濃度為65%的礦漿，采用球磨機(jī)球磨至礦漿中粒度-0.074mm的固體物料占礦漿中全部固體物料重量的85% ;然后采用磁選機(jī)在64000A/m磁場強(qiáng)度條件下進(jìn)行磁選，獲得磁選精礦和富硼渣；磁選精礦按重量百分比含TFe 93% ;富硼渣按重量百分比含B2O3 25% ;磁選精礦的鐵的回收率95% ;上述方法中富硼渣的硼的回收率93%。
[0030]實(shí)施例2
采用含硼鐵精礦中按重量百分比含TFe 54%, B2O3 4.9%，SiO2 5%, Al2O3 0.34%, CaO0.33%，MgO 9.5%，粒度為-0.074mm的部分占總重量的85% ；
采用的煤粉按重量百分比含固定碳70% ；
將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成柱團(tuán)，其中水占含硼鐵精礦總重量的4% ;然后將柱團(tuán)烘干去除水分，再外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3的混合物并置于反應(yīng)罐中；其中還原劑煤粉的粒度≤3mm, Na2CO3的粒度≤1mm ;煤粉的加入量為含硼鐵精礦總重量的25%，Na2CO3的加入量為煤粉總重量的3% ；
當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50°C時(shí)，將上述反應(yīng)罐放入反應(yīng)爐內(nèi)，繼續(xù)升溫并控制反應(yīng)爐升溫速率在5~10°C /min，將反應(yīng)爐升溫至950~ll50°C ；
在950~ll50°C保溫120min進(jìn)行一段還原；
一段還原結(jié)束后，繼續(xù)將反應(yīng)爐升溫至1200~l300C，保溫75min進(jìn)行二段還原；
二段還原結(jié)束后將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原柱團(tuán)；
將還原柱團(tuán)破碎至粒度< 2_，然后加水配制成質(zhì)量濃度為70%的礦漿，采用球磨機(jī)球磨至礦漿中粒度-0.074mm的固體物料占礦漿中全部固體物料重量的75% ;然后采用磁選機(jī)在80000A/m磁場強(qiáng)度條件下進(jìn)行磁選，獲得磁選精礦和富硼渣；磁選精礦按重量百分比含TFe 94% ;富硼渣按重量百分比含B2O3 22% ;磁選精礦的鐵的回收率96% ;上述方法中富硼渣的硼的回收率94%。
[0031]實(shí)施例3
采用含硼鐵精礦中按重量百分比含TFe 55%，B2O3 4.2%，SiO2 4.1%，Al2O3 0.28%, CaO
0.54%，MgO 10%，粒度為-0.074mm的部分占總重量的90% ；
采用的煤粉按重量百分比含固定碳60% ；
將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成球團(tuán)，其中水占含硼鐵精礦總重量的5%;然后將球團(tuán)烘干去除水分，再外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3的混合物并置于反應(yīng)罐中；其中還原劑煤粉的粒度≤3mm, Na2CO3的粒度≤1mm ;煤粉的加入量為含硼鐵精礦總重量的30%，Na2CO3的加入量為煤粉總重量的4% ；
當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50°C時(shí)，將上述反應(yīng)罐放入反應(yīng)爐內(nèi)，繼續(xù)升溫并控制反應(yīng)爐升溫速率在5~10°C /min，將反應(yīng)爐升溫至95(Tll50°C ；
在95(Tll50°C保溫150m in進(jìn)行一段還原；
一段還原結(jié)束后，繼續(xù)將反應(yīng)爐升溫至120(Tl3(KrC，保溫65min進(jìn)行二段還原；
二段還原結(jié)束后將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原球團(tuán)；
將還原球團(tuán)破碎至粒度< 2_，然后加水配制成質(zhì)量濃度為75%的礦漿，采用球磨機(jī)球磨至礦漿中粒度-0.074mm的固體物料占礦漿中全部固體物料重量的70% ;然后采用磁選機(jī)在70000A/m磁場強(qiáng)度條件下進(jìn)行磁94% ;富硼渣按重量百分比含B2O3 18% ;磁選精礦的鐵的回收率96% ;上述方法中富硼渣的硼的回收率95%。選，獲得磁選精礦和富硼渣；磁選精礦按重量百分比含TFe。
[0032]實(shí)施例4
采用含硼鐵精礦中按重量百分比含TFe 56%，B2O3 3.8%，SiO2 4.4%，Al2O3 0.22%, CaO
0.70%, MgO 11%，粒度為-0.074mm的部分占總重量的100% ；
采用的煤粉按重量百分比含固定碳30% ；
將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成柱團(tuán)，其中水占含硼鐵精礦總重量的3%;然后將柱團(tuán)烘干去除水分，再外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3的混合物并置于反應(yīng)罐中；其中還原劑煤粉的粒度≤3mm, Na2CO3的粒度≤Imm ;煤粉的加入量為含硼鐵精礦總重量的60%，Na2CO3的加入量為煤粉總重量的5% ；
當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50°C時(shí)，將上述反應(yīng)罐放入反應(yīng)爐內(nèi)，繼續(xù)升溫并控制反應(yīng)爐升溫速率在5~10°C /min，將反應(yīng)爐升溫至95(Tll50°C ；
在95(Tll50°C保溫90min進(jìn)行一段還原；
一段還原結(jié)束后，繼續(xù)將反應(yīng)爐升溫至120(Tl3(KrC，保溫55min進(jìn)行二段還原；
二段還原結(jié)束后將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原柱團(tuán)；
將還原柱團(tuán)破碎至粒度< 2_，然后加水配制成質(zhì)量濃度為65%的礦漿，采用球磨機(jī)球磨至礦漿中粒度-0.074mm的固體物料占礦漿中全部固體物料重量的65% ;然后采用磁選機(jī)在72000A/m磁場強(qiáng)度條件下進(jìn)行磁選，獲得磁選精礦和富硼渣；磁選精礦按重量百分比含TFe 95% ;富硼渣按重量百分比含B2O3 17% ;磁選精礦的鐵的回收率97% ;上述方法中富硼渣的硼的回收率95%。
[0033]實(shí)施例5
采用含硼鐵精礦中按重量百分比含TFe 57%，B2O3 3.5%，SiO2 4.6%，Al2O3 0.15%，CaO
0.61%，MgO 9%，粒度為-0.074mm的部分占總重量的95% ；
采用的煤粉按重量百分比含固定碳75% ；
將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成球團(tuán)，其中水占含硼鐵精礦總重量的5% ;然后將球團(tuán)烘干去除水分，再外配還原劑煤粉并置于反應(yīng)罐中；煤粉的加入量為含硼鐵精礦總重量的 25% ；
當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50°C時(shí)，將上述反應(yīng)罐放入反應(yīng)爐內(nèi)，繼續(xù)升溫并控制反應(yīng)爐升溫速率在5~10°C /min，將反應(yīng)爐升溫至95(Tll50°C ；
在95(Tll50°C保溫150min進(jìn)行一段還原；
一段還原結(jié)束后，繼續(xù)將反應(yīng)爐升溫至120(Tl3(KrC，保溫45min進(jìn)行二段還原；
二段還原結(jié)束后將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原球團(tuán)；
將還原球團(tuán)破碎至粒度< 2_，然后加水配制成質(zhì)量濃度為75%的礦漿，采用球磨機(jī)球磨至礦漿中粒度-0.074mm的固體物料占礦漿中全部固體物料重量的60% ;然后采用磁選機(jī)在80000A/m磁場強(qiáng)度條件 下進(jìn)行磁選，獲得磁選精礦和富硼渣；磁選精礦按重量百分比含TFe 96% ;富硼渣按重量百分比含B2O3 15.5% ;磁選精礦的鐵的回收率98% ;上述方法中富硼渣的硼的回收率94%。
【權(quán)利要求】
1.一種含硼鐵精礦的階段還原方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行； (1)將含硼鐵精礦與水混合均勻后制成球團(tuán)或柱團(tuán)，其中水占含硼鐵精礦總重量的3^5% ;然后將球團(tuán)或柱團(tuán)烘干，再外配還原劑煤粉和添加劑Na2CO3的混合物并置于反應(yīng)罐中；其中還原劑煤粉的粒度≤3mm，添加劑Na2CO3的粒度≤1mm ;煤粉的加入量為含硼鐵精礦總重量的20~60%，Na2CO3的加入量為煤粉總重量的0~5% ； (2)當(dāng)反應(yīng)爐升溫至600±50°C時(shí)，將反應(yīng)罐放入反應(yīng)爐內(nèi)，繼續(xù)升溫并控制反應(yīng)爐升溫速率在5~10°C /min，將反應(yīng)爐升溫至95(Tll50°C ； (3)在95(Tll50°C保溫9(Tl50min進(jìn)行一段還原； (4)一段還原結(jié)束后，繼續(xù)將反應(yīng)爐升溫至120(Tl3(KrC，保溫45~75min進(jìn)行二段還原； (5)二段還原結(jié)束后將反應(yīng)罐取出，蓋煤冷卻至常溫，得到還原球團(tuán)或還原柱團(tuán)； (6)將還原球團(tuán)或還原柱團(tuán)破碎至粒度<2mm，然后加水配制成質(zhì)量濃度為65~75%的礦漿，采用球磨機(jī)球磨至礦漿中粒度-0.074mm的固體物料占礦漿中全部固體物料重量的60^85% ;然后采用磁選機(jī)在6400(T80000A/m磁場強(qiáng)度條件下進(jìn)行磁選，獲得磁選精礦和富硼渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼鐵精礦的階段還原方法，其特征在于所述的含硼鐵精礦中按重量百分比含TFe 53~57%，B2O3 3.5~5.8%，粒度為-0.074mm的部分占總重量的80%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼鐵精礦的階段還原方法，其特征在于所述的磁選精礦按重量百分比含TFe 93~96%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼鐵精礦的階段還原方法，其特征在于所述的富硼渣按重量百分比含B2O3 15.5~25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼鐵精礦的階段還原方法，其特征在于所述的煤粉按重量百分比含固定碳30~80%。
【文檔編號】C22B1/02GK103937960SQ201410136429
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】高鵬, 韓躍新, 李艷軍, 余建文 申請人:東北大學(xué)