一种在烧结过程脱除砷、锡、锌的铁矿烧结方法与流程

本发明涉及炼铁原料造块
技术领域：
，尤其涉及一种在烧结过程脱除砷、锡、锌的铁矿烧结方法。
背景技术：
：随着钢铁工业的发展，我国铁矿资源日益紧缺，一些复杂难处理铁矿资源正被大力地开发利用。包钢黄岗梁铁矿同时伴生有大量砷、锡、锌等有色金属，且共生关系非常复杂，给矿物分离带来很大困难。从20世纪70年代开始，许多学者针对该矿的综合利用进行了大量研究。其中，生物预氧化法具有环境友好、费用低等特点，但其主要用于黄金矿中砷的脱除，而且生物预氧化法不能脱除该矿中的锡和锌；采用多段磨选法获得的铁精矿中砷、锡和锌含量明显降低，但其含量仍然超过高炉对冶炼原料的要求。采用煤基回转窑强还原焙烧工艺可同时实现铁、砷、锡和锌的综合利用，对环境及设备要求不高，但所需焙烧时间长，能耗高，导致产量低和成本高，目前也未投入工业化应用。技术实现要素：本发明的目的是提供一种在烧结过程脱除砷、锡、锌的铁矿烧结方法，并获得冶金性能较优的烧结矿。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种在烧结过程脱除砷、锡、锌的铁矿烧结方法，包括如下步骤：s1、用造球盘制备小球，要求小球平均粒径为5mm，制备小球所用原料按照重量百分比包括：含砷、锡、锌的铁精矿80-90％，焦粉10-20％；s2、将所述小球配入烧结混合料中，按照重量百分比计，小球为10-20％，1#澳粉30-35％，2#澳粉10-15％，第二精矿为30～35％，蛇纹石1.0％～3.0％，生石灰3.0～3.5％，消化白云石0-1.5％，石灰石7-9％，焦粉配比为4.10-4.20％；s3、将所述混合料经过布料设备装入烧结杯内，将所述生混合料经烧结杯点火、烧结、冷却工序，得到种在烧结过程脱除砷、锡、锌的烧结矿。进一步的，所述造球盘工艺参数控制：生球制备时间10min，压实时间21min，球盘转速30r/min，球团直径1m。进一步的，所述含砷、锡、锌的铁精矿的化学成分按照重量百分比包括：tfe为66.0～67.0％，feo为27.0～31.0％，mgo为0.20～0.60％，cao为1.50～2.00％，al2o3≤0.5～1.0％，sio2为2.00～3.00％，sn≤0.20～0.30％，as为0.03％～0.05％，zn为0.20％～0.30％；所述含砷、锡、锌的铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述含砷、锡、锌的铁精矿总重量的百分比至少为80％。进一步的，所述的焦粉按照重量百分比包括：sio2≤8.0％，固定碳≥85.0％，cao≤1.00％，ig≥85.0％，所述焦粉粒度≤0.1mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥95％。进一步的，所述造球时间为：制备母球时间3mim，母球长大时间7min，球团压实时间为10min。进一步的，1#澳粉的化学成分按照重量百分比包括：tfe为59.5～61.5％，feo≤0.5％，mgo为0.10～0.20％，cao为0.01～0.15％，al2o3为2.0-2.5％，sio2为3.5-4.5％，k2o≤0.02％，na2o≤0.02％，f≤0.05％；所述1#澳粉中粒度≤3mm的精矿占所述1#澳粉总重量的百分比为50-55％。进一步的，2#澳粉的化学成分按照重量百分比包括：tfe为58.0～58.30％，feo≤0.5％，mgo为0.05～0.10％，cao为0.01～0.10％，al2o3≤2.2-2.6％，sio2为5.0-5.5％，k2o≤0.02％，na2o≤0.02％，f≤0.05％；所述2#澳粉中粒度≤3mm的精矿占所述2#澳粉总重量的百分比为45-50％。进一步的，所述第二铁精矿的化学成分按照重量百分比包括：tfe为65.0～66.6％，feo为27.0～31.0％，mgo为0.87～1.30％，cao为0.8～1.95％，al2o3≤0.2％，sio2为1.05～2.04％，k2o≤0.15％，na2o为0.05％～0.20％，f为0.25％～0.50％；所述第二铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第二铁精矿总重量的百分比至少为90％。进一步的，所述的蛇纹石按照重量百分比包括：mgo≥38％，sio2≤38％，ig≤10％，所述蛇纹石矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述蛇纹石矿物总重量的百分比为100％；所述的生石灰按照重量百分比包括：sio2≤4.0％，cao≥84％，mgo≥3.5％，al2o3≥12％，所述生石灰矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述生石灰总重量的百分比为100％；所述的消化白云石按照重量百分比包括：sio2≤2.0％，cao≥29.0％，mgo≥20％，ig≤40％，所述消化白云石中粒度≤3mm的细磨粉料占所述消化白云石总重量的百分比为≥85％；所述的石灰石按照重量百分比包括：sio2≤2.0％，cao≥29.0％，mgo≥20％，ig≤40％，所述石灰石矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％；进一步的，按照重量百分比计：所述小球为10％，所述1#澳粉为35％，2#澳粉为15％，蛇纹石为2.00％，石灰石为7.50％，生石灰为3.30％，消化白云石为1.50％，烧结基体焦粉配比为4.15％。进一步的，所述点火的条件：温度为1000-1100℃；所述烧结的条件：料层厚度690-710mm，废气负压10-11.5kpa，终点温度330-370℃。与现有技术相比，本发明的有益技术效果：针对使用砷、锡、锌的铁精矿制备的烧结矿，通过应用制备含碳球团及复合烧结的技术手段，在保证烧结矿的转鼓强度及冶金性能均满足高炉需求前提下，实现砷、锡、锌等有害元素在烧结过程中的脱除。附图说明下面结合附图说明对本发明作进一步说明。图1为本发明在烧结过程脱除砷、锡、锌的铁矿烧结方法的工艺流工程图。具体实施方式如图1所示，一种在烧结过程脱除砷、锡、锌的铁矿烧结方法，包括如下步骤：s1、用造球盘制备小球，要求小球平均粒径为5mm，制备小球所用原料按照重量百分比包括：含砷、锡、锌的铁精矿80-90％，焦粉10-20％；s2、将所述小球配入烧结混合料中，按照重量百分比计，小球为10-20％，1#澳粉30-35％，2#澳粉10-15％，第二精矿为30～35％，蛇纹石1.0％～3.0％，生石灰3.0～3.5％，消化白云石0-1.5％，石灰石7-9％，焦粉配比为4.10-4.20％；s3、将所述混合料经过布料设备装入烧结杯内，将所述生混合料经烧结杯点火、烧结、冷却工序，得到种在烧结过程脱除砷、锡、锌的烧结矿。图中碱性含mgo熔剂为生石灰、消化白云石、石灰石。下面通过实施例来进一步说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于以下实施例(其中实施例中还有其它成分没有化验，同时因为tfe和tfe对部分铁元素进行了重复，feo只是tfe的一种赋存状态，因此各成分想加可能不为100％)。各实施例中配加含砷、锡、锌铁精矿制备的氧烧结矿原料成分、原料配置、烧结矿成分、烧结工艺指标及相关性能分别见表1-5。表1黄含砷、锡、锌铁精矿铁精矿的化学成分(％)tfefeocaosio2mgoal2o3sk2ona2osnaszno66.8128.111.832.560.4020.8740.0460.0660.0240.2150.0450.235表2其他原料化学成分(％)表3实施例原料配置方案表4烧结杯工艺指标由表4可知：在烧结基体配碳4.15％时，黄岗梁精矿造球配碳比20％，应用复合烧结法，配加10％黄岗梁精矿对烧结工艺指标影响不大，当黄岗量配比达到20％，工艺指标恶化，尤其转鼓，主要是烧结矿feo含量高，局部过熔量大所致。表5烧结矿化学成分(％)方案tfefeocaosio2mgopsk2ona2oal2o3snaszno对比例56.417.610.295.011.970.0710.0360.1150.0961.81实施例156.259.459.455.22.140.0720.0280.1170.0351.720.00950.00030.009实施例256.711.95115.312.150.0730.0270.1210.0341.770.0130.00050.006对比例原料中基本不含sn/as/zno，所以采用传统烧结工艺生产，不存在sn/as/zno脱除。实施例中sn/as/zno脱除率测算过程：将实施例中黄岗梁精矿配入量记为a，单位kg，黄岗梁精矿含sn/as/zno记为b(为黄岗梁精矿成分分析结果)，％，烧结后烧结饼重记为c，单位kg，烧结后烧结饼中残余sn/as/zno记为d(为实施例烧结矿成分分析结果)，则sn/as/zno在烧结过程脱除率＝(1-(c×d)÷(a×b))×100。由表5可知：(1)在烧结基体配碳4.15％时，黄岗梁精矿造球配碳比10％，应用复合烧结法，sn在烧结矿中的脱除率达到46.1％，zn在烧结矿中的脱除率为23.04％，as在烧结矿中的脱除率为30.04％。(2)在烧结基体配碳4.15％时，黄岗梁精矿造球配碳比20％，应用复合烧结法，sn在烧结矿中的脱除率达到48.1％，zn在烧结矿中的脱除率为25.04％，as在烧结矿中的脱除率为28.04％，且配加10％或20％由黄岗梁精矿和焦粉制备的小球，sn、zn、as在烧结过程的脱除率基本一致。表6烧结矿冶金性能由表6可知：在烧结基体配碳4.15％时，黄岗梁精矿造球配碳比20％，应用复合烧结法，配加10％黄岗梁精矿对烧结矿还原性、还原粉化及软熔性能影响不大，当黄岗量配比达到20％，烧结矿还原性明显恶化，主要是烧结矿feo含量高，局部过熔量大所致。综上所述，包钢烧结生产使用砷、锡、锌的铁精矿制备的烧结矿，通过应用制备含碳球团及复合烧结的技术手段，在保证烧结矿的转鼓强度及冶金性能均满足高炉需求前提下，实现砷、锡、锌等有害元素在烧结过程中的大比例脱除。以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12