一種鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝，其特征在于，主要包括以下工藝步驟：1）配料，將破碎至0~25mm粒級的鉻鐵礦與2~5mm粒級的還原用煤按100:2~5的重量比混合均勻，制得混合物料；2）入窯焙燒，將所述混合物料送入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焙燒；3）冷卻，將第二步焙燒得到的焙燒礦采用水淬方式進(jìn)行冷卻；4）磨礦，將第三步冷卻后的焙燒礦磨礦至-200目含量＞80%；5）磁選，將磨礦后的礦樣進(jìn)行磁選，分離產(chǎn)出鉻精礦與鐵精礦。通過本發(fā)明處理工藝可達(dá)到鉻鐵礦鉻和鐵有效分離目的，實(shí)現(xiàn)鉻鐵礦資源的有效利用；且分離產(chǎn)生的鉻精礦鉻鐵比能達(dá)到2.5以上，從鉻鐵礦中分離產(chǎn)生的鐵精礦鐵品位可以達(dá)到55%以上。
【專利說明】一種鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鉻是重要的戰(zhàn)略物資之一，由于它具有質(zhì)硬、耐磨、耐高溫、抗腐蝕等特性，在冶金工業(yè)、耐火材料和化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]在冶金工業(yè)上，鉻鐵礦主要用來生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產(chǎn)多種高強(qiáng)度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼，如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船，以及國防工業(yè)生產(chǎn)槍炮、導(dǎo)彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。
[0004]冶金用鉻鐵礦的消耗量占鉻鐵礦總量的87%，冶金級鉻鐵礦一般要求含Cr203409T50%，鉻鐵比在2.5以上。要得到高鉻鐵比的鉻鐵精礦，最有效的方法是實(shí)現(xiàn)鉻鐵分離，得到鉻精礦和鐵精礦，各盡其用，實(shí)現(xiàn)鉻鐵礦的資源的有效利用。
[0005]鉻鐵礦中的部分Cr常被Mg、Fe等置換生成類質(zhì)同象，導(dǎo)致鉻鐵礦成分復(fù)雜，例如新喀里多尼亞鉻鐵砂礦，礦床平均含有7.8%的Cr2O3,并混有赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦，F(xiàn)e含量在15% — 45%。這導(dǎo)致鉻鐵礦既不能達(dá)到冶金級鉻鐵礦的要求，也不能作為鐵礦直接進(jìn)入高爐冶煉，而且此種 鉻鐵砂礦采用常規(guī)的選礦方法，如重選、磁選、浮選或聯(lián)合工藝等，均很難達(dá)到選別和鉻鐵分離的效果，不能實(shí)現(xiàn)鉻和鐵資源的有效利用，因此，只有開發(fā)新的鉻鐵礦處理工藝才能實(shí)現(xiàn)鉻鐵的有效分離，實(shí)現(xiàn)鉻鐵資源的有效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決鉻鐵礦鉻鐵有效分離的問題，實(shí)現(xiàn)鉻鐵礦資源的有效利用，本發(fā)明提供了一種鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝，具體包括以下步驟:
第一步:配料
將破碎至(T25mm粒級的鉻鐵礦與2~5mm粒級的還原用煤按100:2飛的重量比混合均勻，制得混合物料；
第二步:入窯焙燒
將第一步所述混合物料送入回轉(zhuǎn)窯，以煤氣為燃料，控制焙燒溫度為800-950°C，控制混合物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時間為l_2h，填充率為15-25% ；
第三步:冷卻
將第二步焙燒得到的焙燒礦采用水淬方式進(jìn)行冷卻；
第四步:磨礦
將第三步冷卻后的焙燒礦磨礦至-200目含量> 80% ；
第五步:磁選
將第四步磨礦后的礦樣進(jìn)行磁選，分離產(chǎn)出鉻精礦與鐵精礦。[0007]進(jìn)一步地，步驟五中，磁選包括一粗兩精三級磁選，其中，一級粗選的磁場強(qiáng)度為1500-1800 0e，二級精選的磁場強(qiáng)度為1100-1300 0e，三級精選的磁場強(qiáng)度為900-1100
Oe0
[0008]鉻鐵礦中的礦物以Fe0.Cr2O3為主，還含有少量的赤鐵礦(Fe203)、褐鐵礦(Fe2O3.ηΗ20)以及菱鐵礦(FeCO3),以上礦物均為弱磁性礦物。在磁化焙燒過程中赤鐵礦(Fe2O3)、褐鐵礦(Fe2O3.ηΗ20)和菱鐵礦(FeCO3)均會被還原生成磁鐵礦(Fe3O4),磁鐵礦為強(qiáng)磁性礦物。上述還原反應(yīng)原理如下:
C02+C — 2C0 ↑
3Fe203+C — 2Fe304+C0 ↑
6Fe203+C — 4Fe304+C02 ↑
3Fe203+C0 — 2Fe304+C02 ↑
3FeC0s — Fe304+2C02+C0 ↑
mFe203.nH20 — mFe203+nH20 而鉻鐵礦中的FeO -Cr2O3不能被還原成其他礦物，仍以原狀態(tài)存在，屬弱磁性礦物。因此，經(jīng)過磁化焙燒后鉻鐵礦中主要成分為Fe0.Cr2O3和磁鐵礦(Fe3O4),可通過磁選分離出以Fe0.Cr2O3為主的鉻精礦和以Fe3O4為主的鐵精礦。步驟三水淬冷卻可防止已還原的鉻鐵礦被氧化。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:
1)通過本發(fā)明處理工藝可達(dá)到鉻鐵礦鉻和鐵有效分離目的，實(shí)現(xiàn)鉻鐵礦資源的有效利
用；
2)利用本發(fā)明處理工藝，從鉻鐵礦中分離產(chǎn)生的鉻精礦鉻鐵比能達(dá)到2.5以上，可以很好地達(dá)到冶金級鉻鐵礦的標(biāo)準(zhǔn)；
3)利用本發(fā)明處理工藝，從鉻鐵礦中分離產(chǎn)生的鐵精礦鐵品位可以達(dá)到55%以上，能夠滿足高爐煉鐵的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0011]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述的鉻鐵礦，原礦粒度為(TlOmm其性質(zhì)為:Cr203:28.51%，TFe:31.98%，鉻鐵比:Cr203/Fe0=0.693，SiO2:5.74%, Al2O3:5.59%, MgO:5.83%。
[0012]具體包括以下步驟:
第一步:配料
將上述鉻鐵礦與2~5mm粒級還原用煤按100:3的重量比混合均勻，制得混合物料；
第二步:入窯焙燒
將第一步所述混合物料送入回轉(zhuǎn)窯，以煤氣為燃料，控制焙燒溫度為800°C，混合物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時間為120min，填率為20% ；
第三步:冷卻
將第二步所述焙燒礦采用水淬方式冷卻后送至焙燒礦礦倉；
第四步:磨礦將第三步所述冷卻后的焙燒礦磨礦至-200目含量> 80% ；
第五步:磁選
將第四步所述磨礦后的礦樣送入磁選流程，磁選包括一粗兩精三級磁選，其中，一級粗選的磁場強(qiáng)度為1500 Oe，二級精選的磁場強(qiáng)度為1300 Oe，三級精選的磁場強(qiáng)度為1000
Oe0
[0013]經(jīng)檢測，得到鉻精礦鉻鐵比:Cr203/Fe0=2.513的和TFe品位55.67%的鐵精礦。 [0014]實(shí)施例2
本實(shí)施例所述的鉻鐵礦，原礦粒度為5~15mm，其性質(zhì)為:Cr203:27.46%，TFe:33.65%，鉻鐵比:Cr203/Fe0=0.635，SiO2:5.43%, Al2O3:5.67%, MgO:6.34%。
[0015]具體包括以下步驟:
第一步:配料
將上述鉻鐵礦與2~5mm粒級還原用煤按100:2的重量比混合均勻，制得混合物料；
第二步:入窯焙燒
將第一步所述混合物料送入回轉(zhuǎn)窯，以煤氣為燃料，控制焙燒溫度為880°C，混合物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時間為90min，填率為15% ；
第三步:冷卻
將第二步所述焙燒礦采用水淬方式冷卻后送至焙燒礦礦倉；
第四步:磨礦
將第三步所述冷卻后的焙燒礦磨礦至-200目含量> 80% ；
第五步:磁選
將第四步所述磨礦后的礦樣送入磁選流程，磁選包括一粗兩精三級磁選，其中，一級粗選的磁場強(qiáng)度為1800 0e，二級精選的磁場強(qiáng)度為1200 0e，三級精選的磁場強(qiáng)度為900 Oe0
[0016]實(shí)施例2可得到鉻鐵比:Cr203/Fe0=2.569的鉻精礦和TFe品位57.37%的鐵精礦。
[0017]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述的鉻鐵礦，原礦粒度為l(T25mm，其性質(zhì)為:Cr203:28.17%，TFe:33.28%，鉻鐵比:Cr203/Fe0=0.658，SiO2:6.32%, Al2O3:5.98%, MgO:5.71%。
[0018]具體包括以下步驟:
第一步:配料
將上述鉻鐵礦與2~5mm粒級還原用煤按100:5的重量比混合均勻，制得混合物料；
第二步:入窯焙燒
將第一步所述混合物料送入回轉(zhuǎn)窯，以煤氣為燃料，控制焙燒溫度為950°C，混合物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時間為60min，填率為25% ；
第三步:冷卻
將第二步所述焙燒礦采用水淬方式冷卻后送至焙燒礦礦倉；
第四步:磨礦
將第三步所述冷卻后的焙燒礦磨礦至-200目含量> 80% ；
第五步:磁選
將第四步所述磨礦后的礦樣送入磁選流程，磁選包括一粗兩精三級磁選，其中，一級粗選的磁場強(qiáng)度為1700 0e，二級精選的磁場強(qiáng)度為llOOOe，三級精選的磁場強(qiáng)度為1100 Oe0[0019] 實(shí)施例3可得 到鉻鐵比:Cr203/Fe0=2.591的鉻精礦和TFe品位58.63%的鐵精礦。
【權(quán)利要求】
1.一種鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝，其特征在于，包括以下工藝步驟: 第一步:配料 將破碎至(T25mm粒級的鉻鐵礦與2~5mm粒級的還原用煤按100:2飛的重量比混合均勻，制得混合物料； 第二步:入窯焙燒 將第一步所述混合物料送入回轉(zhuǎn)窯，以煤氣為燃料，控制焙燒溫度為800-950°C，控制混合物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時間為l_2h，填充率為15-25% ； 第三步:冷卻 將第二步焙燒得到的焙燒礦采用水淬方式進(jìn)行冷卻； 第四步:磨礦 將第三步冷卻后的焙燒礦磨礦至-200目含量> 80% ； 第五步:磁選 將第四步磨礦后的礦樣進(jìn)行磁選，分離產(chǎn)出鉻精礦與鐵精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的一種鉻鐵礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒處理工藝，其特征在于，步驟五中，磁選包括一粗兩精三級磁選，其中，一級粗選的磁場強(qiáng)度為1500-18000e，二級精選的磁場強(qiáng)度為1100-1300 Oe，三級精選的磁場強(qiáng)度為900-1100 Oe0
【文檔編號】C22B1/02GK103937961SQ201410149926
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】王明華, 展仁禮, 郭憶, 張科, 馬勝軍, 李慧春 申請人:甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司