本發(fā)明屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種還原鐵粉及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一大特點(diǎn)是低端產(chǎn)品占相當(dāng)大的比例，隧道窯還原鐵本應(yīng)用于冶煉特種鋼、優(yōu)質(zhì)鋼，而且能穩(wěn)定和提高鋼水質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)還原鐵原料，目前只能代替廢鋼作為煉鋼鋼水冷卻劑和有害元素的稀釋劑，產(chǎn)品附加值低。因此，還原鐵原料通過進(jìn)一步深加工，提高還原鐵的產(chǎn)品附加值，已成為還原鐵生產(chǎn)單位迫切需要解決的問題。金屬化球團(tuán)鐵品位較低，生產(chǎn)中難以推廣使用，經(jīng)磨選后可將金屬化球團(tuán)中的單質(zhì)鐵加工成為金屬鐵粉，用于鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)作為還原劑，或作為粉末冶金鐵粉的初級(jí)原料，不僅可以改善該廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，而且可以進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)于大多數(shù)鋼鐵廠來說，工業(yè)廢棄物均是直接丟棄的，不僅浪費(fèi)而且造成處理壓力。針對(duì)鋼鐵廠部份工業(yè)廢棄物含有一定數(shù)量的fe和石墨碳的情況，考慮優(yōu)選出部份質(zhì)量較好的工業(yè)廢棄物作為隧道窯工藝生產(chǎn)金屬化球團(tuán)的原料。現(xiàn)有技術(shù)中雖有少量報(bào)道，涉及以含鐵廢棄物和植物粉末配制添加劑用于隧道窯還原鐵生產(chǎn)提高產(chǎn)品金屬化率的方法，但是其最終生產(chǎn)的是隧道窯還原鐵，而且現(xiàn)有技術(shù)均未將工業(yè)廢棄物作為主要原料進(jìn)行生產(chǎn)，因而工藝步驟也存在較大差異。因此，急需開發(fā)一種主要利用工業(yè)廢棄物制備的還原鐵粉及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種還原鐵粉，本發(fā)明的第二目的在于提供一種還原鐵粉的制備方法。

本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的還原鐵粉由質(zhì)量百分比為含鐵廢棄物40～60%、氧化渣13～25%、還原劑22～30%、脫硫劑3～7%、膨潤土2～3%的原料經(jīng)過原料配制、造球、金屬化球團(tuán)的制備、破碎細(xì)磨、磁選后得到的。

本發(fā)明的第二目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟：

a、原料配制：按如下質(zhì)量百分比配制原料含鐵廢棄物40～60%、氧化渣13～25%、還原劑22～30%、脫硫劑3～7%、膨潤土2～3%；

b、造球：將a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球，將造好的生球經(jīng)過篩分，10～15mm的生球作為合格生球；

c、金屬化球團(tuán)的制備：將b步驟制備的合格生球裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)；

d、破碎細(xì)磨：將c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%；

e、磁選：在磁選電流強(qiáng)度為0.5～1.5a的條件下，對(duì)d步驟得到的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，即得到高質(zhì)量的還原鐵粉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明是以含鐵廢棄物為主要原料，并制成含鐵、碳球團(tuán)生產(chǎn)還原鐵，并通過磨選、磁選提高還原鐵產(chǎn)品的金屬化率，最終產(chǎn)品為高品質(zhì)還原鐵粉，本發(fā)明降低能耗，綜合利用含鐵含碳工業(yè)廢棄物，減輕其對(duì)環(huán)境造成的污染，以及對(duì)鋼鐵廠主體生產(chǎn)工藝的危害，為含鐵含碳類工業(yè)廢棄物找到一條理想的途徑。

2、本發(fā)明提供一種還原鐵粉的生產(chǎn)新方法，使企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)含鐵廢物得以有效利用，同時(shí)，為彌補(bǔ)單純使用工業(yè)廢棄物鐵品位較低的不足，通過試驗(yàn)研究，在配料中加入一定比例的氧化渣提高配料的含鐵量，生產(chǎn)金屬化球團(tuán)，能夠明顯改善金屬化球團(tuán)質(zhì)量，節(jié)約成本。

3、本發(fā)明通過對(duì)工業(yè)廢棄物進(jìn)行研究，雖然其中tfe含量相對(duì)較低，s含量較高，由于cao和mgo的存在，并且大部份s已經(jīng)與cao和mgo形成ca2so4和mg2so4，因此不會(huì)對(duì)后道工序造成較大影響，使得工業(yè)廢棄物的利用成為可能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明所述的還原鐵粉，由質(zhì)量百分比為含鐵廢棄物40～60%、氧化渣13～25%、還原劑22～30%、脫硫劑3～7%、膨潤土2～3%的原料經(jīng)過原料配制、造球、金屬化球團(tuán)的制備、破碎細(xì)磨、磁選后得到的。

所述的含鐵廢棄物為高爐除塵灰、轉(zhuǎn)爐除塵灰、混鐵爐除塵灰中的一種或幾種。

所述的還原劑為焦末和/或無煙煤，具體種類的選擇及混合比值為原料中碳為65～80%。

所述的原料中碳為70~75%。

所述的脫硫劑為石灰石、生石灰中的一種或兩種的混合，具體種類的選擇及混合比值以還原劑和脫硫劑混合物中cao為20～25%。

本發(fā)明所述的還原鐵粉的制備方法，包括以下步驟：

a、原料配制：按如下質(zhì)量百分比配制原料含鐵廢棄物40～60%、氧化渣13～25%、還原劑22～30%、脫硫劑3～7%、膨潤土2～3%；

b、造球：將a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球，將造好的生球經(jīng)過篩分，10～15mm的生球作為合格生球；

c、金屬化球團(tuán)的制備：將b步驟制備的合格生球裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)；

d、破碎細(xì)磨：將c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%；

e、磁選：在磁選電流強(qiáng)度為0.5～1.5a的條件下，對(duì)d步驟得到的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，即得到高質(zhì)量的還原鐵粉。

所述的圓盤造球機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：直徑ф=1000mm，轉(zhuǎn)速40r/min，邊高h(yuǎn)=150mm，傾角α=45°

實(shí)施例1

a、按質(zhì)量百分比高爐除塵灰45%、氧化渣23%、焦末29%、生石灰3%、膨潤土2%的比例配合混勻。

b、將上述a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球。圓盤造球機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：直徑ф=1000mm，轉(zhuǎn)速40r/min，邊高h(yuǎn)=150mm，傾角α=45°；造好的生球經(jīng)過人工篩分，將10～15mm的生球作為合格生球。

c、將上述b步驟制得的含碳球團(tuán)原料按常規(guī)方法裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)。

d、將上述c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵細(xì)粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%。

e、在磁選電流強(qiáng)度為0.5a的條件下，對(duì)d步驟破碎、細(xì)磨的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，得到tfe93.16%、mfe85.08%、金屬化率91.33%的還原鐵粉。

實(shí)施例2

a、按質(zhì)量百分比高爐除塵灰50%、氧化渣18%、無煙煤23%、生石灰7%、膨潤土2%的比例配合混勻。

b、將上述a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球。圓盤造球機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：直徑ф=1000mm，轉(zhuǎn)速40r/min，邊高h(yuǎn)=150mm，傾角α=45°。造好的生球經(jīng)過人工篩分，將10～15mm的生球作為合格生球。

c、將上述b步驟制得的含碳球團(tuán)原料按常規(guī)方法裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)。

d、將上述c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵細(xì)粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%。

e、在磁選電流強(qiáng)度為1.0a的條件下，對(duì)d步驟破碎、細(xì)磨的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，得到tfe91.03%、mfe83.71%、金屬化率91.96%的還原鐵粉。

實(shí)施例3

a、按質(zhì)量百分比高爐除塵灰57%、氧化渣13%、無煙煤23%、生石灰7%、膨潤土2%的比例配合混勻。

b、將上述a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球。圓盤造球機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：直徑ф=1000mm，轉(zhuǎn)速40r/min，邊高h(yuǎn)=150mm，傾角α=45°；造好的生球經(jīng)過人工篩分，將10～15mm的生球作為合格生球。

c、將上述b步驟制得的含碳球團(tuán)原料按常規(guī)方法裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)。

d、將上述c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵細(xì)粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%。

e、在磁選電流強(qiáng)度為1.5a的條件下，對(duì)d步驟破碎、細(xì)磨的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，得到tfe89.58%、mfe83.14%、金屬化率92.81%的還原鐵粉。

實(shí)施例4

一種還原鐵粉的制備方法，包括以下步驟：

a、原料配制：按如下質(zhì)量百分比配制原料含鐵廢棄物40%、氧化渣25%、還原劑24%、脫硫劑6%、膨潤土3%；所述的含鐵廢棄物為轉(zhuǎn)爐除塵灰和混鐵爐除塵灰；所述的還原劑為焦末，具體種類的選擇及混合比值為原料中碳為65%；所述的脫硫劑為石灰石，具體種類的選擇及混合比值以還原劑和脫硫劑混合物中cao為20%；

b、造球：將a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球，將造好的生球經(jīng)過篩分，10～15mm的生球作為合格生球；所述的圓盤造球機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：直徑ф=1000mm，轉(zhuǎn)速40r/min，邊高h(yuǎn)=150mm，傾角α=45°；

c、金屬化球團(tuán)的制備：將b步驟制備的合格生球裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)；

d、破碎細(xì)磨：將c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%；

e、磁選：在磁選電流強(qiáng)度為0.8a的條件下，對(duì)d步驟得到的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，即得到tfe93.98%、mfe86.22%、金屬化率92.45%的還原鐵粉。

實(shí)施例5

一種還原鐵粉的制備方法，包括以下步驟：

a、原料配制：按如下質(zhì)量百分比配制原料含鐵廢棄物60%、氧化渣13%、還原劑22%、脫硫劑3%、膨潤土2%；所述的含鐵廢棄物為轉(zhuǎn)爐除塵灰；所述的還原劑為焦末和無煙煤，具體種類的選擇及混合比值為原料中碳為80%；所述的脫硫劑為石灰石、生石灰中兩種的混合，具體種類的選擇及混合比值以還原劑和脫硫劑混合物中cao為25%；

b、造球：將a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球，將造好的生球經(jīng)過篩分，10～15mm的生球作為合格生球；所述的圓盤造球機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：直徑ф=1000mm，轉(zhuǎn)速40r/min，邊高h(yuǎn)=150mm，傾角α=45°；

c、金屬化球團(tuán)的制備：將b步驟制備的合格生球裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)；

d、破碎細(xì)磨：將c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%；

e、磁選：在磁選電流強(qiáng)度為1.2a的條件下，對(duì)d步驟得到的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，即得到tfe90.18%、mfe84.32%、金屬化率91.15%的還原鐵粉。

實(shí)施例6

一種還原鐵粉的制備方法，包括以下步驟：

a、原料配制：按如下質(zhì)量百分比配制原料含鐵廢棄物42%、氧化渣20%、還原劑30%、脫硫劑5%、膨潤土3%；所述的含鐵廢棄物為高爐除塵灰、轉(zhuǎn)爐除塵灰、混鐵爐除塵灰；所述的還原劑為焦末和無煙煤，具體種類的選擇及混合比值為原料中碳為70%；所述的脫硫劑為石灰石，具體種類的選擇及混合比值以還原劑和脫硫劑混合物中cao為22%；

b、造球：將a步驟配制的原料置于圓盤造球機(jī)中進(jìn)行造球，將造好的生球經(jīng)過篩分，10～15mm的生球作為合格生球；所述的圓盤造球機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：直徑ф=1000mm，轉(zhuǎn)速40r/min，邊高h(yuǎn)=150mm，傾角α=45°；

c、金屬化球團(tuán)的制備：將b步驟制備的合格生球裝料推入隧道窯，升溫加熱至還原出窯后，冷卻得到金屬化球團(tuán)；

d、破碎細(xì)磨：將c步驟得到的金屬化球團(tuán)破碎、細(xì)磨為粒度小于0.2mm的還原鐵粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00%；

e、磁選：在磁選電流強(qiáng)度為1.5a的條件下，對(duì)d步驟得到的還原鐵粉進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，即得到tfe93.15%、mfe85.20%、金屬化率91.35%的還原鐵粉。