專利名稱：用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法和由該方法得到的附聚物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這是基于未經(jīng)煅燒的錳礦石的錳粒料制備方法。本發(fā)明得到的產(chǎn)物(錳礦石粒 料)用于電爐中的鐵合金制備(Fe-MruFe-Si-Mn)中、鼓風(fēng)爐錳高品味生鐵中和/或在制備 特種鋼中用作合金元素。
背景技術(shù)：
錳在煉鋼中具有較大的重要性。全世界錳產(chǎn)量的約90%特定作為鐵合金用于煉鋼 方法。巴西在Parti、Mato Grosso和Minas Gerais州擁有錳礦石儲量，且這些礦石的地 質(zhì)構(gòu)成不同。在礦井的礦石開采以及在錳處理站中產(chǎn)生大量微粒。由于其粒度，這種材料在制 備鐵合金的電爐或其它爐中沒有直接的用途。其對于床滲透性是有害的，降低了設(shè)備的生 產(chǎn)能力并提高了能耗，還造成了環(huán)境問題。錳礦石生產(chǎn)商(尤其是產(chǎn)生大量微粒的那些)不懈地尋找替代方式來提高這些礦 石的用途。在考慮中的技術(shù)替代方式是通過燒結(jié)、制粒和壓塊的微粒附聚。錳燒結(jié)生產(chǎn)線是公知的。該礦石呈現(xiàn)出適度燒結(jié)的行為并制備適合的燒結(jié)物以用 于還原電爐中(尤其是在當(dāng)?shù)貞?yīng)用中的)，因為燒結(jié)物缺少足以維持過度的處理和長距離 運輸?shù)臋C(jī)械耐受力。對于通過壓塊和制粒的冷附聚已經(jīng)進(jìn)行了一些研究，但這些研究尚未成功，因為 在制備的附聚物的物理和冶金質(zhì)量中存在較大的問題。之前一些公司和研究中心已經(jīng)研究了熱錳粒料的制備。這些研究顯示由于產(chǎn)生了 密集的裂縫使得燃燒后的粒料非常脆。在所有可能方式中，這是由于大量由燒制造成的礦 石損失和錳氧化物相的轉(zhuǎn)化所致。這些情況導(dǎo)致在該生產(chǎn)鏈中的礦石熱處理中包括目標(biāo)是 使得高物理質(zhì)量Mn粒料的制備可行的初始階段。最常用的錳粒料制備方法在流化床還原氣氛中使用之前經(jīng)過煅燒的錳礦石。該方 法包括錳礦石熱處理然后制粒并燃燒生粒料。該熱處理(也稱作還原煅燒)的目標(biāo)主要在 于產(chǎn)生磁鐵礦并便于通過磁分離除去鐵，導(dǎo)致礦石富集。該熱處理的副作用是錳高級氧化 物的分解，這在傳統(tǒng)制備方法(鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯(Grate Kiln)和移動爐排)中會干擾錳粒 料的燃燒。因此，傳統(tǒng)的錳粒料制備路徑除了包括之前在流化爐氣氛中的煅燒之外，還包括 研磨、過濾、磁分離、制粒和在移動爐排型爐中燃燒的階段。該技術(shù)需要克服的主要障礙是在由未經(jīng)煅燒的礦石制備其時獲得物理上適當(dāng)?shù)?錳粒料的困難。在燃燒由未經(jīng)煅燒的礦石得到的錳粗粒料的方法中，在該粒料結(jié)構(gòu)中出現(xiàn) 很多缺陷，例如顯著降低抗壓性的裂縫和裂紋。在極端情況中，這能夠?qū)е峦耆牧Ａ辖Y(jié)構(gòu) 破壞，即散裂。這種現(xiàn)象是由于由水的蒸發(fā)和錳高級氧化物的分解造成的在干燥和預(yù)加熱 階段中產(chǎn)生過量的蒸汽所致。在其中粒料沒有適度的孔隙率的情況中，產(chǎn)生的蒸汽在該粒料結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)部張力，這足以使其變脆或甚至使其破壞。物理上不適當(dāng)?shù)牧Ａ显谔幚頃r 在運輸中和/或在爐內(nèi)還原過程中可以產(chǎn)生過量的微粒。如果在爐子之前存在篩子篩分， 那么這種微粒的產(chǎn)生可以導(dǎo)致產(chǎn)品損失，或者由于床滲透性的損失而在還原過程中導(dǎo)致較 差的物料性能。盡管對于煉鋼是重要的，但迄今為止很少研究錳礦石粒料的制備，已經(jīng)公開了很 少的論文。文件JP 001040426涉及由經(jīng)預(yù)還原的錳礦石得到粒料。文件UA 16847U涉及由質(zhì)量差的錳礦石得到錳鐵。文件US 4273575涉及通過添加附聚劑然后制粒并在300°C熱處理而將具有在150 微米以下粒度的鐵礦石微?；蝈i微粒轉(zhuǎn)化為最大粒度不超過6. Omm的球體。文件JP 57085939涉及用于制備鐵-錳的原料，限定錳礦石微粒經(jīng)過添加7. 0%的 ftOtland型水泥附聚劑，其可以接受7.0% -10. 0%的水添加量。然后將粒料固化能夠在3 天-1周的范圍內(nèi)的時期。ICOMI-IncMstria e Comercio de Minerios do Amapci 建造并操作制粒設(shè) 備，目標(biāo)在于使用來自其自己的礦山的錳礦石。該設(shè)備是由美國的Bethlehem Steel Corporation (BSC)開發(fā)的。該設(shè)備的月生產(chǎn)容量為20，000噸。能夠?qū)㈠i粒料的物理性質(zhì)與鐵礦石粒料中得到/已知的那些進(jìn)行比較。設(shè)備管理和操作由ICOMI處理，技術(shù)協(xié)助由BSC提供。來自krra do Navio Mine (SNV)的礦石是具有以下構(gòu)成的錳氧化物礦石 (65wt% )
權(quán)利要求
1.用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于其包括以下階段(a)通過根據(jù)粒度的礦石分級進(jìn)行礦石粒度準(zhǔn)備，從該礦石顆粒分組過程中保留小于 或等于Imm的顆粒，以具有小于或等于Imm的粒度，以及粉碎這些顆粒；(b)添加熔劑；(c)添加附聚劑；(d)制粒得到粗粒料；和(e)通過對粗粒料的干燥、預(yù)加熱和加熱進(jìn)行熱處理。
2.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于其能夠適用 于具有特定粒度分布的任意更多氧化物錳礦石和相同類型的其它金屬的礦石。
3.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于該礦石干燥 階段發(fā)生在該粒度準(zhǔn)備階段之前以確保9 %的最大濕度。
4.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于在該粉碎方 法過程中，在該粒度準(zhǔn)備階段根據(jù)礦石粒度進(jìn)行壓碎和壓制操作。
5.權(quán)利要求4的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于在該礦石粒 度準(zhǔn)備階段，用滾壓機(jī)處理粒度大于或等于1. Omm的錳礦石部分。
6.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于在該準(zhǔn)備過 程結(jié)束時，礦石顆粒具有800-2000cm2/g的比表面。
7.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于在該準(zhǔn)備過 程結(jié)束時，在通過0. 044mm篩的物料質(zhì)量方面，礦石顆粒具有在40-60%變化的粒度。
8.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于在該熔劑添 加階段過程中添加的熔劑是方解石或白云石石灰石或其混合物或任意其它MgO源。
9.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于在該附聚劑 添加階段過程中添加的附聚劑選自包括以下的組膨潤土、水合石灰、羧甲基纖維素(CMC) 或其混合物。
10.權(quán)利要求7的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于關(guān)于總膨 潤土質(zhì)量使用0. 5% -2%的質(zhì)量。
11.權(quán)利要求10的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于關(guān)于總質(zhì) 量，使用2% -3%的水合石灰質(zhì)量。
12.權(quán)利要求10的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于關(guān)于總質(zhì) 量，使用0. 05% -0. 10%的羧甲基纖維素質(zhì)量。
13.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于在該制粒 階段結(jié)束時，分別生成具有ι和^g/粒料最小抗壓性的粗粒料，回彈性為至少5次下落。
14.權(quán)利要求1的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于該粗粒料 熱處理階段是在移動爐排、鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯或鋼帶型爐中進(jìn)行的。
15.權(quán)利要求14的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于該熱處理 階段具有在1280-1340°C變化的最大溫度。
16.權(quán)利要求14的用于由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料的方法，其特征在于該熱處理 階段總時間在34-42分鐘范圍內(nèi)。
17.鐵-錳附聚體，其特征在于其是通過權(quán)利要求1-16的方法得到的。
18.權(quán)利要求17的鐵-錳附聚體，其特征在于包括8-18mm的平均直徑。
19.權(quán)利要求17的鐵-錳附聚體，其特征在于其具有250daN/粒料的最小抗壓性。
全文摘要
描述了由未經(jīng)煅燒的錳礦石制備錳粒料，包括以下階段(a)通過根據(jù)粒度的礦石分級進(jìn)行礦石粒度準(zhǔn)備，從該礦石顆粒分組過程中保留小于或等于1mm的顆粒，以具有小于或等于1mm的粒度，以及粉碎這些顆粒；(b)添加熔劑；(c)添加附聚劑；(d)制粒得到粗粒料；和(e)通過對粗粒料的干燥、預(yù)加熱和加熱進(jìn)行熱處理。
文檔編號C22B47/00GK102137944SQ200980132995
公開日2011年7月27日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者J·B·C·D·蘇薩, W·L·馬弗拉 申請人:瓦勒股份有限公司