可實(shí)現(xiàn)錳礦綜合利用的復(fù)合煉錳爐料制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可實(shí)現(xiàn)錳礦綜合利用的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，包括以下步驟：將細(xì)粒級(jí)錳精礦、粘結(jié)劑及燃料加水混合，將混合后的混合料A在造球機(jī)上制成球團(tuán)料；另取粉錳礦、熔劑和燃料，加水進(jìn)行配料，并在混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行一次混合，得混合料B；將上述制得的球團(tuán)料與混合料B在混合機(jī)內(nèi)再次進(jìn)行混勻，混勻后置于燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行布料、點(diǎn)火、燒結(jié)，經(jīng)冷卻后整粒制得酸性球團(tuán)礦嵌入高堿度燒結(jié)礦的復(fù)合煉錳爐料。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單、成本低，可大大改善燒結(jié)料層的透氣性，提高細(xì)粒級(jí)錳精礦的利用水平，提高垂直燒結(jié)速度和利用系數(shù)。
【專利說(shuō)明】可實(shí)現(xiàn)錳礦綜合利用的復(fù)合煉錳爐料制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域中礦料的預(yù)處理領(lǐng)域，尤其及一種復(fù)合煉錳爐料的制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]錳的用途非常廣泛，是一種重要的工業(yè)原料。在現(xiàn)代社會(huì)中，錳及其化合物在冶金、化工、輕工、醫(yī)藥、機(jī)械、國(guó)防、通信、農(nóng)業(yè)等行業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在鋼鐵工業(yè)中，錳的用量?jī)H次于鐵，90%的錳消耗于鋼鐵工業(yè)，由于錳與氧和硫的親和力都比較大，故錳是煉鋼過(guò)程中的脫氧劑、脫硫劑；錳能強(qiáng)化鐵素體和細(xì)化珠光體，故能提高鋼的強(qiáng)度和淬透性，因而也是很好的合金化元素之一。在有色冶金方面，氧化錳礦可作為濕法冶煉中的氧化劑。化學(xué)工業(yè)上主要用錳礦石制取二氧化錳、硫酸錳、高錳酸鉀，其次用于制取碳酸錳、硝酸錳和氯化猛等。
[0003]我國(guó)錳礦資源貧乏，錳礦石品位偏低，錳的平均品位約為22%。隨著大量的開(kāi)采，我國(guó)錳礦富礦資源銳減，可用錳礦資源只占保有資源總量的43%，不能滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)錳系合金的需要，國(guó)內(nèi)錳礦資源一直處于緊張狀態(tài)，尤其是近年來(lái)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的錳礦已遠(yuǎn)不能滿足要求，每年需大量進(jìn)口。據(jù)了解，我國(guó)錳礦總儲(chǔ)量只有7.11億噸，約占世界儲(chǔ)量的5%，而其中富錳礦只占全部資源儲(chǔ)量的6%?8%。綜合看來(lái)，我國(guó)雖擁有一定量的錳礦資源，但錳礦品位低，且雜質(zhì)含量高，需進(jìn)行選礦處理。因此，如何高效地利用細(xì)粒級(jí)的錳選精礦，優(yōu)化錳選精礦的造塊技術(shù)，是降低我國(guó)錳系鐵合金生產(chǎn)成本、提高錳系鐵合金市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效措施之一。
[0004]現(xiàn)有的錳礦粉造塊方法主要包括壓團(tuán)、燒結(jié)和球團(tuán)三種工藝。目前，世界上錳礦造塊多采用燒結(jié)法。在這幾種主要的造塊方法中，壓團(tuán)法工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、環(huán)境好，但產(chǎn)品屬于生料，其高溫性能不如球團(tuán)法和燒結(jié)法；球團(tuán)法由于工藝復(fù)雜，采用的生產(chǎn)廠家不多；而錳燒結(jié)礦具有其它預(yù)處理法不具有的優(yōu)點(diǎn):如燒結(jié)礦強(qiáng)度高、粒度均勻，有利于改善后續(xù)高爐的透氣性。但是，錳礦粉常規(guī)燒結(jié)仍然存在固體燃料消耗高、燒結(jié)礦強(qiáng)度還不能滿足要求及產(chǎn)量低等問(wèn)題，尤其是細(xì)粒錳礦粉成球性差，燒結(jié)產(chǎn)量更低；而且，在錳礦粉的燒結(jié)過(guò)程中，廢氣溫度太高，嚴(yán)重影響設(shè)備使用壽命。
[0005]因此，開(kāi)發(fā)新的錳礦造塊工藝一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的課題，其對(duì)有限錳礦資源的高效利用具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低、可大大改善燒結(jié)料層的透氣性、增大細(xì)粒級(jí)錳精礦利用、顯著提高垂直燒結(jié)速度和利用系數(shù)的復(fù)合煉錳爐料制備工藝。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種可實(shí)現(xiàn)錳礦綜合利用的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，包括以下步驟:
[0008]制取球團(tuán)料:將細(xì)粒級(jí)錳精礦、粘結(jié)劑及燃料加水混合，將混合后的混合料A在造球機(jī)上制成球團(tuán)料；
[0009]制取混合料B:另取粉錳礦、熔劑和燃料，加水進(jìn)行配料，并在混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行一次混合，得混合料B;
[0010]復(fù)合燒結(jié):將上述制得的球團(tuán)料與混合料B在混合機(jī)內(nèi)再次進(jìn)行混勻，混勻后置于燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行布料、點(diǎn)火、燒結(jié)，經(jīng)冷卻后整粒制得酸性球團(tuán)礦嵌入高堿度燒結(jié)礦的復(fù)合煉猛爐料，完成造塊。
[0011]上述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，優(yōu)選的:所述細(xì)粒級(jí)錳精礦指-0.074mm含量大于40%、錳品位大于30%的錳礦原料；所述粉錳礦指粒度為O?8mm的錳礦原料。更優(yōu)選的，所述細(xì)粒級(jí)猛精礦與所述粉猛礦的質(zhì)量比控制在2: 8?7: 3。
[0012]上述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝中，優(yōu)選的，所述熔劑為生石灰、石灰石、消石灰、白云石中的一種或幾種，且熔劑的粒度不超過(guò)3mm，熔劑的用量為粉錳礦質(zhì)量的0.5%?8%。
[0013]上述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝中，更優(yōu)選的:所述制取球團(tuán)料的原料中不添加熔齊U，以便制備得到酸性球團(tuán)礦，為后續(xù)酸性球團(tuán)礦嵌入高堿度燒結(jié)礦提供基礎(chǔ)。
[0014]上述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝中，優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑選用膨潤(rùn)土，所述粘結(jié)劑的用量為所述細(xì)粒級(jí)錳精礦質(zhì)量的0.6%?3.0%。
[0015]上述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝中，優(yōu)選的，所述燃料選用焦粉和/或無(wú)煙煤，且燃料的粒度不超過(guò)3mm，燃料的用量為所有含錳原料(包括細(xì)粒級(jí)錳精礦、粉錳礦等)質(zhì)量的2.0%?10.0%。
[0016]上述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝中，優(yōu)選的，所述球團(tuán)料的粒度控制在8?16mm。
[0017]上述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝中，優(yōu)選的，所述復(fù)合燒結(jié)步驟中，燒結(jié)機(jī)的料層高度彡500mm,點(diǎn)火溫度為1050°C?1150°C，點(diǎn)火時(shí)間為Imin?3min，點(diǎn)火負(fù)壓為4kPa?6kPa，燒結(jié)負(fù)壓為8kPa?12kPa。
[0018]本發(fā)明的上述復(fù)合煉錳爐料制備工藝中，先將細(xì)粒級(jí)錳精礦單獨(dú)制成球團(tuán)料，再與粗粒的粉錳礦及其他原料混合，然后鋪到常規(guī)的燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行燒結(jié)或焙燒，制成由酸性球團(tuán)礦嵌入高堿度燒結(jié)礦而組成的復(fù)合煉錳爐料，實(shí)現(xiàn)后續(xù)高爐優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)且低能耗生產(chǎn)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0020](I)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有含錳原料的合理高效利用:采用本發(fā)明的制備工藝，將原來(lái)只能少量用于燒結(jié)的細(xì)粒級(jí)錳精礦作為酸性球團(tuán)生產(chǎn)原料，而將粉錳礦做為堿性燒結(jié)礦基本原料，通過(guò)復(fù)合燒結(jié)工藝在一臺(tái)燒結(jié)機(jī)上同時(shí)制備出由酸性球團(tuán)礦和高堿度燒結(jié)礦組成的復(fù)合塊礦，增大細(xì)粒級(jí)錳精礦的使用比例，使不同類型的含錳原料得到更加合理利用，提高原料的適用性。
[0021 ] (2)在本發(fā)明的制備工藝中，燒結(jié)礦和球團(tuán)礦成礦機(jī)理不同，燒結(jié)礦主要以液相固結(jié)為主，球團(tuán)礦則以固相固結(jié)為主，通過(guò)固相固結(jié)與液相固結(jié)相結(jié)合，可以在不降低產(chǎn)品質(zhì)量的條件下降低原料的總堿度。同時(shí)得到的高堿度燒結(jié)礦和酸性球團(tuán)礦，二者為一個(gè)整體，保證了復(fù)合造塊礦具有較高的強(qiáng)度。
[0022](3)通過(guò)采用本發(fā)明的制備工藝，使球團(tuán)后的生球團(tuán)料和混合后的制粒粉料組成燒結(jié)原料，有效克服了傳統(tǒng)燒結(jié)工藝中細(xì)粒級(jí)錳精礦在燒結(jié)過(guò)程中料層透氣性差、制粒效果差、燒結(jié)性能差等缺點(diǎn)，可大大改善燒結(jié)料層的透氣性，顯著提高垂直燒結(jié)速度和利用系數(shù)，節(jié)省固體燃料的消耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0025]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026]除有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原料、設(shè)備均為可以從市場(chǎng)上購(gòu)買的商品或者可以通過(guò)公知的方法制得的產(chǎn)品。
[0027]實(shí)施例1:
[0028]一種如圖1所示本發(fā)明的可實(shí)現(xiàn)錳礦綜合利用的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，包括以下步驟:
[0029]I)制取球團(tuán)料:將某細(xì)粒級(jí)錳精礦(原礦粒度組成為-0.074mm 85.3%)、粘結(jié)劑及燃料加水混合，將混合后的混合料A在造球機(jī)上制成球團(tuán)料；粘結(jié)劑選用膨潤(rùn)土，其用量為細(xì)粒級(jí)猛精礦質(zhì)量的1.2%;燃料選用焦粉,焦粉的粒度小于3mm,焦粉的用量為細(xì)粒級(jí)猛精礦質(zhì)量的2.5% ;球團(tuán)料含水量為9.5% ;造球時(shí)間控制在13min，造球后的生球落下強(qiáng)度為5.6次/0.5m,抗壓強(qiáng)度12.4N/個(gè)，爆裂溫度為385°C ；
[0030]2)制取混合料B:另取粉錳礦(小于8mm的錳礦原料)、熔劑和燃料加水進(jìn)行配料，并按傳統(tǒng)燒結(jié)工藝進(jìn)行混合處理，得混合料B;熔劑選用石灰石，熔劑的粒度不超過(guò)3_，熔劑的用量為粉錳礦質(zhì)量的4.58%，添加后堿度為3.0 ;燃料選用焦粉，焦粉的粒度小于3mm，焦粉的用量為粉錳礦質(zhì)量的8.8% ;返礦配比為粉錳礦的15%，混合料B含水9.6% ；
[0031]3)復(fù)合燒結(jié):將上述制得的球團(tuán)料與混合料B再次進(jìn)行混勻得混合料C，且控制細(xì)粒級(jí)錳精礦與粉錳礦的質(zhì)量比為1: 3，混合料C 二元堿度為2.35，混勻后置于燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行布料、點(diǎn)火、燒結(jié)，料層高度為500mm，點(diǎn)火溫度1100°C，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa，點(diǎn)火時(shí)間1.5min,燒結(jié)負(fù)壓為1kPa,經(jīng)冷卻后整粒得復(fù)合煉錳爐料，完成造塊。
[0032]本實(shí)施例制得的成品燒結(jié)礦的指標(biāo)如下:轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度63.3%，成品率84.3%，利用系數(shù)1.88t/m2.h，固體燃耗67kg/t。而上述本實(shí)施例的細(xì)粒級(jí)錳精礦與粉錳礦按質(zhì)量比1: 3的錳礦礦樣如果不進(jìn)行復(fù)合燒結(jié)，在相同燒結(jié)條件下直接進(jìn)行燒結(jié)得到的成品燒結(jié)礦的指標(biāo)如下:轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度52.4%，成品率70.6%，利用系數(shù)0.48t/m2.h，固體燃耗為87.9%，由此可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單巧妙的預(yù)處理，可使得最終成品燒結(jié)礦的各項(xiàng)指標(biāo)全面提升，效果十分顯著。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]一種本發(fā)明的可實(shí)現(xiàn)錳礦綜合利用的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，包括以下步驟:
[0035]I)制取球團(tuán)料:將某細(xì)粒級(jí)錳精礦(原礦粒度組成為-0.074mm 83.5%)、粘結(jié)劑及燃料加水混合，將混合后的混合料A在造球機(jī)上制成球團(tuán)料；粘結(jié)劑選用膨潤(rùn)土，其用量為細(xì)粒級(jí)猛精礦質(zhì)量的1.5%;燃料選用焦粉,焦粉的粒度小于3mm,焦粉的用量為細(xì)粒級(jí)猛精礦質(zhì)量的2.5% ;球團(tuán)料含水量為8.5% ;造球時(shí)間控制在13min，造球后的生球落下強(qiáng)度為4.8次/0.5m，抗壓強(qiáng)度11.47N/個(gè)，爆裂溫度為415°C ；
[0036]2)制取混合料B:另取粉錳礦(小于8mm的錳礦原料)、熔劑和燃料加水進(jìn)行配料，并按傳統(tǒng)燒結(jié)工藝進(jìn)行混合處理，得混合料B ;熔劑選用生石灰，熔劑的粒度不超過(guò)3_，熔劑的用量為粉錳礦質(zhì)量的4.13%，添加后堿度為3.1 ;燃料選用焦粉，焦粉的粒度小于3mm，焦粉的用量為粉錳礦質(zhì)量的9.9%;返礦配比為粉錳礦的18%，混合料B的水分含量9.3%；
[0037]3)復(fù)合燒結(jié):將上述制得的球團(tuán)料與混合料B再次進(jìn)行混勻得混合料C，且控制細(xì)粒級(jí)錳精礦與粉錳礦的質(zhì)量比為3: 5，混合料C 二元堿度為1.98，混勻后置于燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行布料、點(diǎn)火、燒結(jié)，料層高度為700mm，點(diǎn)火溫度1100°C，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa，點(diǎn)火時(shí)間1.5min,燒結(jié)負(fù)壓為1kPa,經(jīng)冷卻后整粒得復(fù)合煉錳爐料，完成造塊。
[0038]本實(shí)施例制得的成品燒結(jié)礦的指標(biāo)如下:轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度64.1%，成品率83.4%，利用系數(shù)1.93t/m2.h，固體燃耗55.5kg/t。而上述本實(shí)施例的細(xì)粒級(jí)錳精礦與粉錳礦按質(zhì)量比3: 5的錳礦礦樣如果不進(jìn)行復(fù)合燒結(jié)，在相同燒結(jié)條件下直接進(jìn)行燒結(jié)得到的成品燒結(jié)礦的指標(biāo)如下:轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度48.8%，成品率68.5 %，利用系數(shù)0.44t/m2.h，固體燃耗為99.2%。由此可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單巧妙的預(yù)處理，可使得最終成品燒結(jié)礦的各項(xiàng)指標(biāo)全面提升，效果十分顯著。
[0039]從上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的復(fù)合煉錳爐料制備工藝相比對(duì)比例中的原錳礦礦樣的燒結(jié)工藝，成品燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度增強(qiáng)，成品率提高，利用系數(shù)增大，且固體燃耗顯著降低。成品燒結(jié)錳礦的強(qiáng)度和質(zhì)量都得到很大的提升。
【權(quán)利要求】
1.一種可實(shí)現(xiàn)錳礦綜合利用的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，包括以下步驟: 制取球團(tuán)料:將細(xì)粒級(jí)錳精礦、粘結(jié)劑及燃料加水混合，將混合后的混合料A在造球機(jī)上制成球團(tuán)料； 制取混合料B:另取粉錳礦、熔劑和燃料，加水進(jìn)行配料，并在混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行一次混合，得混合料B ； 復(fù)合燒結(jié):將上述制得的球團(tuán)料與混合料B在混合機(jī)內(nèi)再次進(jìn)行混勻，混勻后置于燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行布料、點(diǎn)火、燒結(jié)，經(jīng)冷卻后整粒制得酸性球團(tuán)礦嵌入高堿度燒結(jié)礦的復(fù)合煉錳爐料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述細(xì)粒級(jí)錳精礦指-0.074mm含量大于40%、錳品位大于30%的錳礦原料；所述粉錳礦指粒度為O?8mm的錳礦原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述細(xì)粒級(jí)錳精礦與所述粉錳礦的質(zhì)量比控制在2: 8?7: 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述熔劑為生石灰、石灰石、消石灰、白云石中的一種或幾種，且熔劑的粒度不超過(guò)3mm，熔劑的用量為粉錳礦質(zhì)量的0.5%?8%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述制取球團(tuán)料的原料中不添加熔劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述粘結(jié)劑選用膨潤(rùn)土，所述粘結(jié)劑的用量為所述細(xì)粒級(jí)猛精礦質(zhì)量的0.6%?3.0%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述燃料選用焦粉和/或無(wú)煙煤，且燃料的粒度不超過(guò)3mm，燃料的用量為所有含錳原料質(zhì)量的2.0%?10.0%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述球團(tuán)料的粒度控制在8?16mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的復(fù)合煉錳爐料制備工藝，其特征在于:所述復(fù)合燒結(jié)步驟中，燒結(jié)機(jī)的料層高度彡500mm，點(diǎn)火溫度為1050°C?1150°C，點(diǎn)火時(shí)間為Imin?3min,點(diǎn)火負(fù)壓為4kPa?6kPa,燒結(jié)負(fù)壓為8kPa?12kPa。
【文檔編號(hào)】C22B1/16GK104250689SQ201410491755
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】王文娟, 趙強(qiáng), 寧順明, 佘宗華, 封志敏, 邢學(xué)永, 萬(wàn)洪強(qiáng), 吳江華 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙礦冶研究院有限責(zé)任公司