制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法與流程

本發(fā)明涉及制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法。

背景技術(shù)：

高鐵鋁土礦是我國儲量十分巨大的礦種，由于其單一的鐵品位或單一的鋁品位均未達(dá)到經(jīng)濟(jì)的開采價(jià)值，因此尚未得到大規(guī)模的應(yīng)用。高鐵鋁土礦的主要礦相為三水鋁石和赤鐵礦相，其中鋁元素以類質(zhì)同像的形式置換赤鐵礦相中的鐵元素，鐵鋁緊密共存，難以通過傳統(tǒng)選礦方式使鐵鋁分離；同時(shí)由于礦石中結(jié)晶水含量較高，一般達(dá)到10％以上，應(yīng)用傳統(tǒng)的造球-焙燒方式進(jìn)行造塊的話，其成品球團(tuán)內(nèi)部孔隙率很高，強(qiáng)度較低，無法滿足高爐或豎爐要求。

由此，制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法，該方法通過預(yù)焙燒脫除高鐵鋁土礦的結(jié)晶水，使得球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，從而在比較低的焙燒溫度下就得到具有較高的抗壓強(qiáng)度的高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)。

現(xiàn)有的礦粉造球技術(shù)，通常是向礦粉加入粘結(jié)劑后混勻，送入造球盤中造球，造好的球團(tuán)經(jīng)干燥后送入焙燒爐焙燒，焙燒溫度一般為1200℃-1300℃之間，焙燒產(chǎn)物即為焙燒球團(tuán)。而高鐵鋁土礦作為一種結(jié)晶水含量很高的礦種，采用上述傳統(tǒng)的造球-焙燒工藝生產(chǎn)的焙燒球團(tuán)會造成球團(tuán)內(nèi)部疏松多空，影響成品球團(tuán)強(qiáng)度，同時(shí)高鐵鋁土礦獨(dú)特的礦物結(jié)構(gòu)，大量的鋁元素以類質(zhì)同像的形式存在于赤鐵礦相中，硅酸鹽相與赤鐵礦鑲嵌分布，礦石內(nèi)部鐵礦石、三水鋁石、脈石復(fù)雜的嵌布關(guān)系，這種礦物結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了在傳統(tǒng)的球團(tuán)配料方式和焙燒制度下難以產(chǎn)生足夠的液相。發(fā)明人先將高鐵鋁土礦進(jìn)行預(yù)焙燒，脫除高鐵鋁土礦的結(jié)晶水，使得球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，可以解決高鐵鋁土礦利用傳統(tǒng)造球-焙燒方法的得到的氧化球團(tuán)強(qiáng)度低，無法應(yīng)用于豎爐的問題，并且還可以降低礦粉的粘度，便于造球，而且，還可以降低焙燒處理的溫度，節(jié)約能源。

因而，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：將高鐵鋁土礦進(jìn)行預(yù)焙燒，以便獲得脫水后的礦石；將所述脫水后的礦石進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到礦石粉末；將所述礦石粉末與氧化鈣和鈉鹽混合，再進(jìn)行造球處理，以便得到混合球團(tuán)；以及將所述混合球團(tuán)進(jìn)行焙燒處理，以便獲得所述高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法，通過預(yù)焙燒脫除高鐵鋁土礦的結(jié)晶水，使得球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，解決高鐵鋁土礦利用傳統(tǒng)造球-焙燒方法的得到的氧化球團(tuán)強(qiáng)度低，無法應(yīng)用于豎爐的問題，并且還可以降低礦粉的粘度，便于造球，而且，還可以降低焙燒處理的溫度，節(jié)約能源。同時(shí)，造球過程中添加氧化鈣和鈉鹽而不添加膨潤土，既避免膨潤土降低球團(tuán)礦中的鋁硅比，以及降低后期的脫硅流程中氧化鈣和鈉鹽的消耗及能耗，又通過添加氧化鈣和鈉鹽補(bǔ)充了脫硅流程中氧化鈣和鈉鹽的消耗，有利于后續(xù)的脫硅提鋁處理。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述預(yù)焙燒的溫度為300-1000攝氏度。由此，徹底脫除結(jié)晶水，球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述預(yù)焙燒的時(shí)間為15-60分鐘。由此，徹底脫除結(jié)晶水，球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述礦石粉末的粒徑為至少80質(zhì)量％所述礦石粉末的粒徑不大于100目。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述礦石粉末與所述氧化鈣和所述鈉鹽按質(zhì)量比100：(3-5):(1.5-2)進(jìn)行所述混合。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述混合球團(tuán)的粒徑為8-16毫米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述焙燒處理的溫度為1200-1350攝氏度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述焙燒處理的時(shí)間為5-60分鐘。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括：在所述預(yù)焙燒前，將所述高鐵鋁礦進(jìn)行破碎處理，以便得到礦石顆粒。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述礦石顆粒的粒徑為不大于10毫米。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法的流程示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對該制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法進(jìn)行解釋說明，該方法包括：

S100預(yù)焙燒

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將高鐵鋁土礦進(jìn)行預(yù)焙燒，獲得脫水后的礦石。由此，通過預(yù)焙燒脫除高鐵鋁土礦的結(jié)晶水，使得球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，解決高鐵鋁土礦利用傳統(tǒng)造球-焙燒方法的得到的氧化球團(tuán)強(qiáng)度低，無法應(yīng)用于豎爐的問題，并且還可以降低礦粉的粘度，便于造球，同時(shí)，還可以降低焙燒處理的溫度，節(jié)約能源。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，預(yù)焙燒的溫度為300-1000攝氏度。由此，徹底脫除結(jié)晶水，球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)強(qiáng)度高，并且礦粉的粘度低，便于造球，同時(shí)，焙燒處理的溫度低，節(jié)約能源。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，預(yù)焙燒的時(shí)間為15-60分鐘。由此，徹底脫除結(jié)晶水，球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)強(qiáng)度高，并且礦粉的粘度低，便于造球，同時(shí)，焙燒處理的溫度低，節(jié)約能源。

參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括：

S500破碎處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在預(yù)焙燒前，將高鐵鋁礦進(jìn)行破碎處理，得到礦石顆粒。由此，高鐵鋁礦的粒徑小，有利于降低預(yù)焙燒溫度，縮短預(yù)焙燒時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，礦石顆粒的粒徑為不大于10毫米。由此，預(yù)焙燒溫度低，預(yù)焙燒時(shí)間短。

S200細(xì)磨處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將脫水后的礦石進(jìn)行細(xì)磨處理，得到礦石粉末。由此，將脫水后的礦石細(xì)磨成粒度小的粉末，可以使原料充分接觸，有效降低焙燒處理的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，礦石粉末的粒徑不受特別的限制，發(fā)明人礦石的粒徑減小，可以使原料充分接觸，有利于降低焙燒處理的溫度。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，礦石粉末的粒徑為至少80質(zhì)量％礦石粉末的粒徑不大于100目。由此，礦石粉末的粒度小，原料接觸充分，焙燒處理的溫度低。

S300混合造球

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將礦石粉末與氧化鈣和鈉鹽混合，再進(jìn)行造球處理，得到混合球團(tuán)。由此，通過在礦石粉末中添加氧化鈣和鈉鹽，補(bǔ)充脫硅流程中氧化鈣和鈉鹽的消耗，有利于后續(xù)的脫硅提鋁處理。并通過將原料進(jìn)行造球處理，使原料滿足后續(xù)冶煉裝置的需求，進(jìn)而，冶煉效率高，效果好。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，礦石粉末與所述氧化鈣和所述鈉鹽按質(zhì)量比100：(3-5):(1.5-2)進(jìn)行所述混合，以保證在所述焙燒溫度和焙燒時(shí)間下達(dá)到足夠的液相，從而達(dá)到工藝要求的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合球團(tuán)的粒徑為8-16毫米。由此，保證在一定的焙燒溫度和焙燒時(shí)間下達(dá)到焙燒完全。

S400焙燒處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將混合球團(tuán)進(jìn)行焙燒處理，獲得高強(qiáng)度的高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，焙燒處理的溫度為1200-1350攝氏度。由此，焙燒溫度低，焙燒能耗顯著下降，生產(chǎn)成本低。優(yōu)選地，焙燒處理的溫度為1350攝氏度。由此，高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度更高，效果更好。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，焙燒處理的時(shí)間為5-60分鐘。由此，焙燒時(shí)間短，焙燒能耗顯著下降，生產(chǎn)成本低。優(yōu)選地，，焙燒處理的時(shí)間為20-40分鐘。由此，高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度更高，效果更好。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)的方法，通過預(yù)焙燒脫除高鐵鋁土礦的結(jié)晶水，使得球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，解決高鐵鋁土礦利用傳統(tǒng)造球-焙燒方法的得到的氧化球團(tuán)強(qiáng)度低，無法應(yīng)用于豎爐的問題，并且還可以降低礦粉的粘度，便于造球，而且，還可以降低焙燒處理的溫度，節(jié)約能源。同時(shí)，造球過程中添加氧化鈣和鈉鹽而不添加膨潤土，既避免膨潤土降低球團(tuán)礦中的鋁硅比，以及降低后期的脫硅流程中氧化鈣和鈉鹽的消耗及能耗，又通過添加氧化鈣和鈉鹽補(bǔ)充了脫硅流程中氧化鈣和鈉鹽的消耗，有利于后續(xù)的脫硅提鋁處理。

下面參考具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行說明，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是說明性的，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1

以高鐵鋁土礦礦石為原料制備高鐵鋁土礦焙燒球團(tuán)，具體方法如下：

(1)將2000g的高鐵鋁土礦礦石破碎成小于10mm的顆粒，破碎后的原料送進(jìn)馬弗爐中進(jìn)行預(yù)焙燒，其中，預(yù)焙燒溫度為900℃，焙燒時(shí)間30min；

(2)焙燒后的原料降溫后稱重約為1760g，將焙燒后的原料送入制樣機(jī)中細(xì)磨得到粉料，細(xì)磨的粒度控制為小于100目的比例大于總粉料量的80％。

(3)稱取1000g的粉料，配加5％的CaO和3％的碳酸鈉，送入混料機(jī)內(nèi)充分混合20min，混合料送入圓盤造球機(jī)造球，得到混合球團(tuán)。

(4)造好的球團(tuán)干燥后送入馬弗爐焙燒，焙燒實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了8次，每次3組，實(shí)驗(yàn)條件如下表所示，焙燒溫度分別為1200℃、1250℃、1300℃和1350℃，焙燒時(shí)間分別為20min和40min，得到的焙燒球團(tuán)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試，測試結(jié)果如下表所示，強(qiáng)度均超過的進(jìn)入豎爐要求的標(biāo)準(zhǔn)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。