一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法，屬于冶金領域。將磨好的褐鐵礦或赤鐵礦粉及煤粉、廢舊塑料根據化學成分按C/O=1.1～1.2計算質量比，并配粘結劑、CaF2充分混合，然后外配水分，制造球團，球團直徑10mm～20mm。球團進入轉底爐后，經預熱段：溫度900℃～1000℃、保溫3min，再經還原段：溫度為1340℃～1370℃、保溫5min，最后經降溫段：溫度1200℃～1000℃、保溫3min。出料冷卻后，熔分的渣和鐵分離，并且渣能自然粉化。冷卻后的渣和鐵經過磁選，產物鐵可以作為一種煉鋼原料。本發(fā)明改進現有技術的缺點，能耗成本低、污染小、節(jié)省煤資源。
【專利說明】一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法，屬于冶金領域。
【背景技術】:
[0002]目前，轉底爐直接還原鐵精粉生產DRI在國外已經實現廣泛應用，鐵精粉鐵品位高，我國非常短缺，但鐵品位低的褐鐵礦和赤鐵礦儲量相對較大，煤的儲量相對較大。褐鐵礦或赤鐵礦具有非常弱的磁性或不具磁性，近些年主要用于選礦和燒結，能耗成本高，污染嚴重。我國廢舊塑料產量大，浪費嚴重，且廢舊塑料含碳、氫量高，可以與煤粉摻混制成還原劑，從而減少廢舊塑料的浪費，節(jié)省煤資源。

【發(fā)明內容】
:
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種利用廢舊塑料將低品位褐鐵礦或赤鐵礦直接還原熔分制鐵的方法。，該方法能耗成本低、污染小、節(jié)省煤資源。
[0004]本發(fā)明技術解決方案
[0005]一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法，方法步驟如下:
[0006](I)磨礦:利用磨煤機將褐鐵礦或赤鐵礦及煤磨制成100目~320目粉末，用塑料磨粉機將廢舊塑料磨制成Imm~3mm顆粒；
[0007](2)造球:將磨好的褐鐵礦或赤鐵礦粉及煤粉、廢舊塑料并配粘結劑和CaF2送入混料機，根據原料化學成分按C\`0=1.1~1.2計算質量比充分混合，外配質量百分比5%~10%的水分，制成球團；
[0008](3)還原:烘干后的球團經給料機進入轉底爐還原，經預熱段:溫度900°C~1000°C、保溫3min，再經還原段:溫度為1340°C~1370°C、保溫5min，最后經降溫段:溫度1200°C~1000°C、保溫3min。轉底爐采用發(fā)生爐煤氣供熱，廢舊塑料和煤高溫下反應生成的CO、H2作為還原劑并且維持轉底爐內的還原性氣氛；
[0009](4)渣鐵分離:球團經轉底爐出料冷卻后，熔分后的渣和鐵分離，并且渣相冷卻后能自然粉化；分離渣粉末即得到高質量鐵；
[0010](5)磁選。
[0011]進一步:在步驟(2)所述的混合物中加入質量百分比1%~2%粘結劑和質量百分比1%~2%CaF2,然后送入造球機造球,球團直徑為IOmm~20mm。
[0012]進一步:磁選時冷卻后的渣和鐵先經磁選機選出鐵粒，然后經過球磨機磨碎后，再一次經磁選機磁選，選出鐵粉，再將鐵粉冷壓成型，得到高品質煉鋼原料。
[0013]優(yōu)選褐鐵礦或赤鐵礦和煤磨制成粒度320目粉末。已通過實驗證明，粉末越細，配水造球時，粉末易粘結，便于造球，并且球團干燥后更結實。鐵礦粉和煤粉磨得越細，它們混合后接觸面積越大，還原時反應越充分。圖2為褐鐵礦和煤的粒度與產物還原率的關系圖。
[0014]廢舊塑料主要為PVC、PE和PP中的一種或一種以上。[0015]本發(fā)明適用于將不具磁性的褐鐵礦或赤鐵礦經轉底爐高溫利用廢舊塑料和煤直接還原熔分生產鐵。高溫下廢舊塑料先熔化氣化、褐鐵礦內結晶水逸出，均可在球團內部產生空隙，鐵容易滲入空隙內聚集，更利于渣和鐵分離，從而縮短生產周期，提高產量。產物渣鐵自然分離，簡化原有鋼鐵企業(yè)復雜生產過程。該方法能耗成本低，污染小。本發(fā)明制得的鐵符合冶金行業(yè)標準YB/T5296-2006，等同于鐵牌號為L08，P含量為一級，S含量為二級，可以作為一種煉鋼原料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1 一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法工藝流程圖。
[0017]圖2揭鐵礦和煤的粒度對廣物還原率的影響關系圖。
[0018]圖3還原段溫度和保溫時間對產物還原率的影響關系圖。
[0019]圖4產物冷卻后渣鐵自然分離并且渣自然粉化的照片。
具體實施方法:
[0020]本發(fā)明方法采用包頭固陽地區(qū)所產褐鐵礦，煤為無煙煤，廢舊塑料主要為PVC、PE、PP中的顆粒混合物。成分含量見表1、表2和表3。
[0021]表1褐鐵礦的成分
[0022]
【權利要求】
1.一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法，其特征在于，方法步驟如下: (1)磨礦:利用磨煤機將褐鐵礦或赤鐵礦及煤磨制成100目~320目粉末，用塑料磨粉機將廢舊塑料磨制成Imm~3mm顆粒； (2)造球:將磨好的褐鐵礦或赤鐵礦粉及煤粉、廢舊塑料并配粘結劑和CaF2送入混料機，根據原料化學成分按C\0=1.1~1.2計算質量比充分混合，外配質量百分比5%~10%的水分，制成球團； (3)還原:烘干后的球團經給料機進入轉底爐還原，經預熱段:溫度900°C~1000°C、保溫3min，再經還原段:溫度為1340°C~1370°C、保溫時間5min，最后經降溫段:溫度1200°C~1000°C、保溫3min，采用發(fā)生爐煤氣供熱，廢舊塑料和煤高溫下反應生成的CO、H2作為還原劑并且維持轉底爐內的還原性氣氛； (4)渣鐵分離:球團經轉底爐出料冷卻后，熔分后的渣和鐵分離，并且渣相冷卻后能自然粉化；分離渣粉末即得到高質量鐵； (5)磁選。
2.如權利要求1所述一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法，其特征在于，在步驟(2)所述的混合物中加入質量百分比1%~2%粘結劑和質量百分比1%~2%CaF2,然后送入造球機造球,球團直徑為IOmm~20mm。
3.如權利要求1所述一種利用廢舊塑料直接還原褐鐵礦或赤鐵礦生產鐵的方法，其特征在于，磁選時冷卻后的渣和鐵先經磁選機選出鐵粒，然后經過球磨機磨碎后，再一次經磁選機磁選，選出鐵粉，再將鐵粉冷壓成型，得到高品質煉鋼原料。
【文檔編號】C21B13/00GK103602772SQ201310578312
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權日:2013年11月18日
【發(fā)明者】陳偉鵬, 計云萍, 武文斐, 何超, 趙增武, 李保衛(wèi) 申請人:內蒙古科技大學