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選鐵礦粉壓球機直接壓球機還原焙燒

發布時間:2018-05-31 08:23| 瀏覽: |來源: 新聞中心

          我國鐵礦石的主要特點是“貧”、“細”、“雜”,平均鐵品位為32%左右,比世界平均品位低約11個百分點,這其中復雜難選的赤鐵礦、褐鐵礦等不僅所占比例大,而且鐵氧化物晶粒微細,與脈石嵌布緊密,難以選別,目前大量的該類資源未能得到充分利用。隨著鋼鐵工業的高速發展,可供利用的富礦越來越少,因此,有效開發利用低品位鐵礦石和復雜共生礦石具有重要意義。 鐵礦粉壓球機磁選鐵礦石后直接壓球還原焙燒是目前處理低品位復雜難選鐵礦石最有效的方法之一,該工藝得到的高金屬化率的還原鐵粉冷壓塊可作為冶煉優質鋼、特殊鋼的原料。近年來我國科研工作者僅在實驗室完成了復雜難選低品位鐵礦石的直接還原焙燒研究,所用礦石都是破碎到一定粒度的粉礦。粉礦直接還原在工業應用中存在諸多問題,如影響料層的透氣性,惡化爐內環境,使還原速度變慢,運輸困難等,因而在一定程度上影響了低品位鐵礦石直接還原的工業應用。 因此,迫切需要發展粉礦壓球再還原焙燒技術。目前粉礦造球的原料大多是高品位的鐵精礦,造球一般采用礦粉壓球機。
          本試驗對某粒度小于4mm的低品位復雜難選鐵礦石原礦壓球后再還原焙燒磁選的可行性、影響因素等進行了研究可以為我國低品位復雜難選鐵礦石粉礦壓球機后直接還原焙燒提供一定的參考。試驗所用礦樣為某地鐵礦石,鐵品位為34%。其中主要鐵礦物為赤鐵礦,脈石礦物主要為石英、白云石、斜綠泥石。試樣中有用礦物和脈石礦物嵌布復雜,礦物晶粒微細,前期探索性試驗結果表明,采用常規選礦方法回收鐵礦物比較困難。用內配煤有寧夏煙煤(M1)、新疆哈密煤(M2)、寧夏褐煤(M3)、武漢煤(M4),試驗中有機黏結劑為纖維素基天然高分子聚合物經化學反應而成,其主要組成為含有大量羥基和羧基的長鏈分子。將粒度為-4mm的原礦和內配煤與黏結劑混勻,加入一定量的水并攪拌均勻后裝入規格為30mm×20mm的模具,將模具置于數顯液壓壓力試驗機上壓球,緩慢給壓,在壓力達到一定值后保持該壓力0.5min然后卸壓。對壓制成型的球進行落下強度測定,即測定壓球從0.5m高處自由下落至水泥地面而不出現裂縫或破裂的次數。落下強度不低于4次才能進行磁化焙燒—磁選試驗。直接還原焙燒是將達到強度的球放入加蓋的石墨坩堝中置于馬弗爐中進行還原焙燒。焙燒球經冷卻后進行磨礦—磁選試驗,得到最終還原鐵產品。 破碎設備為顎式破碎機和對輥破碎機,型號分別為SP-100×100和XPC-200×75,;壓球設備為數顯液壓壓力壓球機,型號為YES-300;焙燒設備為實驗室用馬弗爐,型號為KSY-12-16,北京電爐廠生產;磨礦設備采用RK/BM三輥四筒智能棒磨機,磁選采用磁選管,均為武漢洛克粉磨設備制造有限公司生產;掃描電子顯微鏡為德國卡爾蔡司生產的配備能譜分析儀的EVO18型。 原礦中加入的內配煤種類和用量對成球性影響重大。首先對原礦進行添加不同用量的內配煤M1、M2、M3和M4的壓球試驗。壓球水分為10%,壓力為190kN,原礦在不添加有機黏結劑的情況下無法成球,添加少量有機黏結劑后其成球性明顯提高;隨著內配煤用量的不斷增加,滿足濕球落下強度為4次所需的黏結劑的量逐漸增多,說明內配煤的加入使試樣成球性變差,且不同內配煤對原礦成球性影響不同。加入內配煤M1和M2時成球性最差,內配煤用量為10%、20%、30%時,均需分別添加0.5%、0.6%、0.7%的有機黏結劑方能使落下強度達到4次;M4成球性最好,內配煤用量為10%、20%、30%時,僅需分別添加0.2%、0.3%、0.4%的有機黏結劑就能使落下強度達到4次;M3的成球性介于M1、M2和M4之間。內配煤選擇試驗的壓球水分為10%,黏結劑用量為0.5%,內配煤用量均為20%,壓力為190kN,壓球在1200℃條件下焙燒40min,焙燒球破碎、磨礦至-74μm占80%,1粗1精弱磁選磁場強度均為88kA/m,不同內配煤對試驗結果的影響較大,磁性產品鐵品位在79%~88%之間、回收率在52%~92%之間。說明在焙燒溫度1200℃、焙燒時間為40min的條件下均可以還原出金屬鐵,但由于煤中固定碳和揮發分不同導致在相同的內配煤用量條件下還原出的金屬鐵量差異較大。雖然該壓球的還原過程極為復雜,既有煤中固定碳和鐵氧化物的還原反應,又有揮發分中少量H2及揮發分中碳氫化合物裂解產生的大量H2與鐵氧化物的還原反應,但揮發分中碳氫化合物裂解成H2的溫度較低,在鐵氧化物開始發生還原反應前就大量逸出,所以該壓球中鐵氧化物發生還原反應的還原劑主要是固定碳,揮發分僅起輔助作用。

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