粉狀鐵礦石三座回轉(zhuǎn)窯串聯(lián)全粒級(jí)磁化焙燒工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金和礦物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種能夠使鐵礦石分級(jí)、充分磁化焙燒還原的粉狀鐵礦石三座回轉(zhuǎn)窯串聯(lián)全粒級(jí)磁化焙燒工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)隨著高品位鐵礦石的不斷開采而出現(xiàn)枯竭，以及鐵礦石價(jià)格的不斷上漲，使低品位鐵礦石和復(fù)合共生鐵礦石具有較大的開采價(jià)值，并成為日后利用的重要方向。
[0003]在難選低品位鐵礦石開采過程中，一般會(huì)產(chǎn)生45?50%粒度為15mm以下粉狀鐵礦石。目前，粉狀低品位鐵礦石的利用方法主要有磁選、磁化焙燒和直接還原等。對(duì)于需要進(jìn)行磁化焙燒的品位為25?35%難選鐵礦石來(lái)說(shuō)，粒度為15mm以上的鐵礦石國(guó)內(nèi)普遍采用豎爐進(jìn)行磁化焙燒后再經(jīng)過磁選方法來(lái)生產(chǎn)鐵精粉，而對(duì)于粒度小于15_的鐵礦石，國(guó)內(nèi)普遍采用磨礦-強(qiáng)磁選工藝、回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒-磨選工藝進(jìn)行利用。當(dāng)O?15_難選鐵礦石采用強(qiáng)磁選工藝進(jìn)行處置時(shí)，由于鐵礦石的磁性較小和晶粒微細(xì)，磨選得到的鐵精礦品位一般為46?48%及金屬回收率為67?68%左右，造成了較大的鐵礦石資源浪費(fèi)；當(dāng)O?15_難選鐵礦石采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行全粒級(jí)磁化焙燒時(shí)，由于鐵礦石中粒度差別較大，鐵礦石磁化焙燒過程中容易造成大顆粒欠還原、小顆粒過還原的質(zhì)量不均勻現(xiàn)象及回轉(zhuǎn)窯窯體的結(jié)圈現(xiàn)象；當(dāng)O?15_難選鐵礦石采用直接還原方法進(jìn)行利用時(shí)，由于礦石的鐵品位較低及硅含量較高，直接還原得到的金屬化鐵粉產(chǎn)率較低、金屬回收率較低和雜質(zhì)含量較高，很難滿足煉鋼或電爐生產(chǎn)的需要。
[0004]當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)為對(duì)O?15_粉狀鐵礦石采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行全粒級(jí)磁化焙燒，針對(duì)粉狀鐵礦石中O?Imm細(xì)粒級(jí)鐵礦石所產(chǎn)生的窯體結(jié)圈問題，為限制細(xì)粒級(jí)鐵礦石進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，對(duì)于從鐵礦石中分選出來(lái)的O?Imm細(xì)粒物料，采用磨礦、配煤造球、回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒、磨選等方法進(jìn)行利用時(shí)，由于細(xì)粒鐵礦石生產(chǎn)的含碳球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)磁化焙燒中強(qiáng)度較低，很難滿足球團(tuán)礦回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒的要求，同時(shí)焙燒中容易造成回轉(zhuǎn)窯的結(jié)圈現(xiàn)象。為提高球團(tuán)礦的強(qiáng)度，當(dāng)采用較多的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑(如膨潤(rùn)土)進(jìn)行造球時(shí)會(huì)降低球團(tuán)礦的鐵品位，球團(tuán)在低溫下有較高的強(qiáng)度，但當(dāng)溫度達(dá)到700°C左右時(shí)，粘結(jié)劑會(huì)失去粘結(jié)強(qiáng)度而產(chǎn)生粉化現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種粉狀鐵礦石三座回轉(zhuǎn)窯串聯(lián)全粒級(jí)磁化焙燒工藝，以解決粒度為O?15mm的難選低品位鐵礦石采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化焙燒中存在的粒度差別較大、焙燒質(zhì)量不均、窯體容易出現(xiàn)結(jié)圈及鐵礦石金屬回收率較低的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
一種粉狀鐵礦石三座回轉(zhuǎn)窯串聯(lián)全粒級(jí)磁化焙燒工藝，本工藝中磁化焙燒的粉狀鐵礦石的粒度為O?15mm，它包括如下工藝步驟:
(1)、鐵礦石粒度分級(jí):通過篩分將鐵礦石分選成粒度為O?5_、5?15_兩個(gè)粒級(jí)的鐵礦石，再將粒度為O?5_粒度的鐵礦石用圓棍篩分的方法，分選為粒度為O?1_、粒度為I?5mm的鐵礦石；
(2)、粒度為5?15_的鐵礦石初步磁化焙燒:將粒度為5?15_的鐵礦石與粒度為5?15mm的蘭炭按質(zhì)量比為100:2?5的比例加入到一次磁化焙燒回轉(zhuǎn)窯中，將一次磁化焙燒回轉(zhuǎn)窯加熱升溫至900?950°C，加熱10?15min，使粒度為5?15mm的鐵礦石得到初步還原；
(3)、粒度為I?5mm、5?15mm的鐵礦石的磁化焙燒:將從一次磁化焙燒回轉(zhuǎn)窯內(nèi)排出的溫度為850?900°C的經(jīng)過預(yù)磁化焙燒的粒度為5?15_的鐵礦石與粒度為I?5_的鐵礦石、粒度為I?5_的蘭炭混合均勻后，從二次磁化回轉(zhuǎn)窯的窯尾加入，將二次磁化焙燒回轉(zhuǎn)窯加熱升溫至950?1000°C，加熱15?25min，使粒度為5?15mm的鐵礦石得到進(jìn)一步還原、粒度為I?5_的鐵礦石得到加熱及初步還原；
(4)、全粒級(jí)鐵礦石的磁化焙燒:將從二次磁化焙燒回轉(zhuǎn)窯內(nèi)排出的溫度為900?950°C的經(jīng)預(yù)磁化焙燒后的粒度為I?5mm、5?15mm的鐵礦石與粒度為O?Imm的鐵礦石、粒度為I?3mm的煤混合均勻后，從三次延續(xù)還原回轉(zhuǎn)窯的窯尾加入，三次延續(xù)還原回轉(zhuǎn)窯不設(shè)置加熱裝置，窯內(nèi)混合物料的溫度為600?700°C，保持三次延續(xù)還原回轉(zhuǎn)窯的溫度20?30min，使混合物料得到充分的還原；
(5)、還原焙燒鐵礦石的冷卻:將經(jīng)過充分還原的鐵礦石混合物料輸送至空氣間接無(wú)氧換熱器中，使物料無(wú)氧冷卻、溫度降低至200°C以下，同時(shí)將空氣間接無(wú)氧換熱器中經(jīng)交換加熱后的空氣進(jìn)行回收，輸送給一次磁化回轉(zhuǎn)窯、二次磁化回轉(zhuǎn)窯再次利用；
(6)經(jīng)磁化焙燒后的鐵礦石混合物料的溫度降低到200°C以下后，經(jīng)過磨礦、磁選后，可得到品位為56?60%、金屬回收率為85?90%的鐵精粉。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本工藝中各粒級(jí)的鐵礦石加入比例分別為:粒度為5?15mm的鐵礦石占25?35%，粒度為I?5mm的鐵礦石占25?35%，粒度為O?Imm的鐵礦石占30?35%。
[0008]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(3)中粒度為I?5mm的蘭炭占粒度為5?15mm的鐵礦石與粒度為I?5mm的鐵礦石混合物質(zhì)量的2~5%。
[0009]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(3)中粒度為I?mm的煤占粒度為5?15mm、l?5mm、0?1_的鐵礦石混合物質(zhì)量的2~5%。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明將粒度為O?15mm的鐵礦石分成粒度分別為5?15mm、I?5mm、0?Imm的鐵礦石，并將粒度為5?15_鐵礦石進(jìn)行二次磁化焙燒、粒度為I?5_的鐵礦石進(jìn)行一次磁化焙燒后再與粒度為O?1_的鐵礦石進(jìn)行混合，使得各個(gè)粒級(jí)的鐵礦石均得到充分的還原，焙燒質(zhì)量均勻，有效地減少了大顆粒鐵礦石欠燒、小顆粒鐵礦石過燒的現(xiàn)象；
(2)本發(fā)明在對(duì)粒度為5?15_的鐵礦石進(jìn)一步磁化焙燒時(shí)，在二次磁化回轉(zhuǎn)窯內(nèi)配加一定量的粒度為I?5_的鐵礦石，不僅提高了粒度為5?15_的鐵礦石的回轉(zhuǎn)窯填充率，而且使鐵礦石內(nèi)部更容易保持較高的還原性氣氛，從而提高鐵礦石磁化焙燒的質(zhì)量和速度；
(3)本發(fā)明對(duì)全粒級(jí)鐵礦石的磁化焙燒時(shí)，三次延續(xù)還原回轉(zhuǎn)窯不設(shè)置加熱裝置，利用混合物料700?800°C的溫度進(jìn)行鐵礦石磁化焙燒，使得鐵礦石物料得到充分的還原，有效地避免了粒度為O?1_的鐵礦石與三次延續(xù)還原回轉(zhuǎn)窖內(nèi)明火相接觸，細(xì)粒鐵礦石高溫熔化而粘結(jié)在回轉(zhuǎn)窯的窯壁上形成窯體結(jié)圈的問題；
(4)按照本發(fā)明所述工藝對(duì)粒度為O?15_的粉狀鐵礦石進(jìn)行磁化焙燒，所得鐵精粉的品位為56?60%、金屬回收率為85?90%，節(jié)約了生產(chǎn)原料，提高了金屬的回收率。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0013]如圖1所示的一種粉狀鐵礦石三座回轉(zhuǎn)窯串聯(lián)全粒級(jí)磁化焙燒工藝，本工藝中磁化焙燒的粉狀鐵礦石的粒度為O?15_，它包括如下工藝步驟:
(1)、鐵礦石粒度分級(jí):通過篩分將鐵礦石分選成粒度為O?5_、5?15_兩個(gè)粒級(jí)的鐵礦石，再將粒度為O?5_粒度的鐵礦石用圓棍篩分的方法，分選為粒度為O?1_、粒度為I?5mm的鐵礦石；