專利名稱：一種用于高鋁鐵礦石鐵鋁分離的添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種添加劑，特別是涉及一種用于高鋁鐵礦石鋁 鐵分離的添加劑。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，拉動了鋼鐵工業(yè)持續(xù)高速增長， 鐵礦石需求量迅猛增加，鐵礦石供求矛盾日益突出。而我國鐵礦資源的特點
是貧礦多、富礦少，97%的鐵礦石鐵品位在30%以下，高品質(zhì)和易選的鐵礦資 源逐漸減少，國內(nèi)很多鋼鐵廠不得不大量進(jìn)口鐵礦以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。 在鐵礦石資源日益緊張的環(huán)境下，低品位、難處理鐵礦的開采日益受到重視。 高爐冶煉要求入爐原料中八1203含量一般不能超過3%，因為Ab03含量高，將 引起爐渣熔點升高，粘度增大，流動性能變差，導(dǎo)致爐缸透氣性變差，渣鐵 分離困難，高爐利用系數(shù)降低。 一些進(jìn)口礦如澳礦、印度礦雖然鐵品位高， 可是由于礦石中Al203含量較高使得其應(yīng)用受到限制；同時，在我國安徽、廣 西等地以及毗鄰的東南亞國家儲有豐富的含鋁鐵礦石尚未有效開發(fā)利用。隨 著現(xiàn)有可利用的優(yōu)質(zhì)鐵礦資源逐漸減少，充分開發(fā)這類資源，實現(xiàn)含鋁鐵礦 石鐵鋁的高效分離，對緩解我國鐵礦資源嚴(yán)重短缺的壓力，實現(xiàn)資源的綜合 利用具有重要現(xiàn)實意義。
近年來，國內(nèi)外對含鋁鐵礦的選礦研究較多，也取得了一定的進(jìn)展，主
要工藝有磁化焙燒、強磁選、重選、浮選及其聯(lián)合工藝等。國內(nèi)有人曾用磁 化焙燒一弱磁選的方法對這類高鋁鐵礦石進(jìn)行過鐵鋁分離研究，但由于鋁礦 物與鐵礦物呈緊密包裹鑲嵌狀，單體難以其解離，鋁鐵分離效果并不理想。 也有人進(jìn)行了高鋁鐵礦石焙燒一化學(xué)選礦的研究，可獲得鐵品位大于60%， A1203含量低于3%的鐵精礦，不過鐵精礦須經(jīng)過傳統(tǒng)的造塊、高爐冶煉后再 送去煉鋼。還有人對含鋁15.32%、鐵品位38.9%的赤泥進(jìn)行內(nèi)配煤還原研究， 將赤泥、還原煤及A型催化劑按83.6:13.9:2.5的比例混勻后壓團，在1150°C 下還原，再經(jīng)過磁選分離-冷固成型后可得到鐵品位91.79%的海綿鐵，但是催 化劑并未公開，且還原溫度高，難以實現(xiàn)工業(yè)化；國外也有學(xué)者將含鋁赤泥 在高爐或電爐內(nèi)熔煉直接煉鐵，取得了初步成果
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效實現(xiàn)高鋁鐵礦石鐵鋁硅高效分離的添加劑。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的用于高鋁鐵礦石鋁鐵分離的添加
劑，由Na2S04、Na2B407和Na2C03組成，使用時將其磨細(xì)至粒度小于0.074mm， Na2S04、 Na2B40^n Na2C03按質(zhì)量百分比分別為8% 20%、 1% 2.5%、 0 % 20%與鋁鐵礦石配加。按上述比例將添加劑與高鋁鐵礦石混勻、造球， 干球團在一定溫度下以煙煤作還原劑進(jìn)行還原焙燒，還原球團經(jīng)冷卻、破碎、 磨礦，采用磁選分選，可獲得TFe品位大于卯％、八1203含量1.0°/。左右、Si02 含量小于1%的金屬鐵粉，鐵的回收率達(dá)90%以上。
本發(fā)明適合于鐵礦物、鋁礦物和硅礦物以微細(xì)粒嵌布，或鋁以類質(zhì)同象 形式存在于鐵礦物中的高鋁鐵礦石的鐵與鋁、硅的分離。
本發(fā)明中添加劑的作用原理在于能破壞礦石結(jié)構(gòu)，并與鋁、硅礦物發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性或非磁性物質(zhì)，為鐵鋁硅分離創(chuàng)造條件。含鋁鐵礦石 與經(jīng)過細(xì)磨的硫酸鈉、硼酸鈉、碳酸鈉的混合物在高溫下煤基直接還原，鐵 氧化物被還原為金屬鐵，鋁、硅礦物與添加劑中的Na20反應(yīng)分別生成不溶于 水的硅鋁酸鹽和可溶于水的鋁酸鈉，后者在磨選過程中進(jìn)入溶液或非磁性部 分與鐵分離，磁性部分即是金屬鐵粉；添加劑硼酸鈉在還原過程中能強化固 相擴散，促進(jìn)鐵晶粒長大，改善磁選分離效果。
本發(fā)明的優(yōu)點主要在于本發(fā)明中的添加劑能有效實現(xiàn)各類高鋁鐵礦石， 特別是鐵礦物和鋁、硅礦物以類質(zhì)同象形式存在，或者鋁、硅礦物以微細(xì)顆 粒嵌布在鐵礦物中的鐵礦石的分離。添加劑來源廣泛，價格低廉，配加該添 加劑還原溫度低，還原時間短，有利于提高分離效率，降低能耗。獲得的金 屬鐵粉是電爐煉鋼的優(yōu)質(zhì)爐料，工藝流程短，生產(chǎn)成本低，環(huán)境污染小，具 有廣泛的應(yīng)用前景。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖h采用本發(fā)明處理高鋁鐵礦石的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
實施例l: TFe含量47.69%， ^203含量8.96%, Si02含量4.30%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占70%,將礦與碳酸鈉按質(zhì)量比為5:1的比例混勻 造球，以煙煤為還原劑，在105(TC的溫度下焙燒120min，還原產(chǎn)物置于球磨機內(nèi)按50%的濃度磨至-200目占88%，礦漿在0.1T的磁場強度下磁選，所得 鐵精礦TFe含量為78.16%，八1203含量4.37%， Si02含量為2.42%，回收率為 90.35%。
實施例2: TFe含量47.69%，入1203含量8.96%， Si02含量4.30%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占70%，將礦石與硫酸鈉按質(zhì)量比為4:1的比例混 勻造球，以煙煤為還原劑，在1050。C的溫度下焙燒90min，待還原球團冷卻 后置于球磨機內(nèi)按50%的磨礦濃度磨至-200目占95%，礦漿在0.1T的磁場強 度下磁選，鐵精礦TFe含量為82.31%、八1203含量為1.93%， Si02含量1.15% 回收率75.36%。
實施例3: TFe含量47.69%，八1203含量8.96% ， Si02含量4.30%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占70%,按質(zhì)量百分比為14%、 3%的比例分別配入 碳酸鈉、硼酸鈉造球，以煙煤為還原劑，在102(TC的溫度下焙燒卯min，待 還原球團冷卻后置于球磨機內(nèi)按50%的磨礦濃度磨至-200目占98%，礦漿在 0.1T的磁場強度下磁選，可獲得鐵品位85.69%， ^203含量2.97%, SiCb含 量1.96%的金屬鐵粉，鐵的回收率為90.34%。
實施例4: TFe含量57.35%，八1203含量5.43%, Si()2含量3.52%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占85%，按質(zhì)量百分比為10%、 2%的比例分別配入 硫酸鈉、硼酸鈉造球，以煙煤為還原劑，在100(TC的溫度下焙燒60min，待 還原球團冷卻后置于球磨機內(nèi)按50%的磨礦濃度磨至-200目占90%，礦漿在 0.1T的磁場強度下磁選，可獲得鐵品位93.3%， ^203含量0.78%, Si02含量 0.23%的金屬鐵粉，鐵的回收率為93.6%。
實施例5: TFe含量47.69%， ^203含量8.96%， Si02含量4.30%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占75%,按質(zhì)量百分比為12%、 2.5%的比例分別配 入硫酸鈉、硼酸鈉造球，以煙煤為還原劑，在105(TC的溫度下焙燒60min， 待還原球團冷卻后置于球磨機內(nèi)按60%的磨礦濃度磨至-200目占90%，礦漿 在0.1T的磁場強度下磁選，可獲得鐵品位90.27%， Al203含量1.36%， Si02 含量0.53%的金屬鐵粉，鐵的回收率為90.33%。
實施例6: TFe含量47.69%, A1203含量8.96% ， Si02含量4.30%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占80%，按質(zhì)量百分比為15%、 2.5%的比例分別配 入硫酸鈉、硼酸鈉造球，以煙煤為還原劑，在105(TC的溫度下焙燒60min，待還原球團冷卻后置于球磨機內(nèi)按50%的磨礦濃度磨至-200目占88%,礦漿 在0.1T的磁場強度下磁選，可獲得鐵品位90.78%，八1203含量0.98%， Si02 含量0.45%的金屬鐵粉，鐵的回收率為93.85%。
實施例7: TFe含量48.85%，八1203含量7.86%， Si02含量2.99%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占80%,按質(zhì)量百分比為18%、 1.5%的比例分別配 入硫酸鈉、硼酸鈉造球，以煙煤為還原劑，在105(TC的溫度下焙燒90min， 待還原球團冷卻后置于球磨機內(nèi)按50%的磨礦濃度磨至-200目占90%，礦漿 在0.1T的磁場強度下磁選，可獲得鐵品位90.67%, Al;j03含量1.08%， Si02 含量0.34%的金屬鐵粉，鐵的回收率為91.15%。
實施例8: TFe含量48.85%，八1203含量7.86%, Si02含量2.99%的鐵礦 石，破碎、磨礦至-200目占70%，按質(zhì)量比為15%、 2.5%、 5%的比例分別配 入硫酸鈉、硼酸鈉、碳酸鈉造球，以煙煤為還原劑，在iooo'c的溫度下焙燒 45min，待還原球團冷卻后置于球磨機內(nèi)按50%的磨礦濃度磨至-200目占 95%，礦漿在0.1T的磁場強度下磁選，鐵精礦TFe品位達(dá)91.29。％、八1203含 量為0.92%， SiO2為含量0.25。/。，鐵的回收率達(dá)95.56%。
實施例9: TFe含量31.22%，八1203含量26.35%， Si02含量8.32%的鐵 礦石，破碎、磨礦至-200目占85%，按質(zhì)量比為20%、 2%、 20。/。的比例分別 配入硫酸鈉、硼酸鈉、碳酸鈉造球，以煙煤為還原劑，在105(TC的溫度下焙 燒60min，待還原球團冷卻后置于球磨機內(nèi)按60%的磨礦濃度磨至-200目占 96%，礦漿在0.1T的磁場強度下磁選，鐵精礦TFe品位達(dá)90.03%、八1203含 量為1,06%， Si02含量為0.53%，鐵的回收率為90.36%。
權(quán)利要求
1、一種用于高鋁鐵礦石鐵鋁硅分離的添加劑，其特征在于所述添加劑由Na2SO4、Na2B4O7和Na2CO3組成，使用時將其磨細(xì)至粒度小于0.074mm，Na2SO4、Na2B4O7和Na2CO3按質(zhì)量百分比分別為8％～20％、1％～2.5％、0％～20％與高鋁鐵礦石配加，經(jīng)過造球、還原焙燒、磨選后實現(xiàn)鐵與鋁、硅的分離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鐵礦石鐵鋁硅分離的添加劑，其特征在于適合于鐵礦物、鋁礦物和硅礦物以微細(xì)粒嵌布，或鋁以類質(zhì)同象形式存在于鐵 礦物中的高鋁鐵礦石的鐵與鋁、硅的分離。
全文摘要
一種用于高鋁鐵礦石鋁鐵分離的添加劑。添加劑由Na₂SO₄、Na₂B₄O₇和Na₂CO₃組成，使用時將添加劑磨細(xì)至粒度小于0.074mm，與鋁鐵礦石混勻、造球，以煤為還原劑，干球團在一定溫度下還原焙燒，還原球團經(jīng)冷卻、破碎、磨礦，采用磁選分選，可獲得TFe品位大于90％、Al₂O₃含量1.0％左右、SiO₂含量小于1％的金屬鐵粉，鐵的回收率大于90％。所用添加劑能破壞高鋁鐵礦石的結(jié)構(gòu)，為鋁鐵分離創(chuàng)造條件，特別適合于鐵礦物和鋁礦物以微細(xì)粒嵌布，或鋁以類質(zhì)同象形式存在于鐵礦物中的高鋁鐵礦石的鋁鐵分離。
文檔編號B03B1/00GK101293220SQ20081003149
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者劉牡丹, 濤 姜, 娜 孫, 張元波, 朱忠平, 騫 李, 李光輝, 楊永斌, 白國華, 范曉慧, 斌 許, 郭宇峰, 陳麗勇, 陳許玲, 黃柱成 申請人:中南大學(xué)