復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)的應用(已修改)
2025-07-06 12:08 本頁面
【正文】 復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)的應用周 偉1 陶立群2 唐竹勝2（1 鞍鋼集團礦業(yè)公司；2沈陽博聯(lián)特熔融還原科技有限公司）摘 要：針對我國復雜難選鐵礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，闡述了復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)研究現(xiàn)狀及技術(shù)進展，詳細介紹了40萬t/a廢棄硫酸渣回收利用工程、50萬t/a高磷鮞狀赤鐵礦渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)中試基地工程。關(guān)鍵詞：復雜難選鐵礦石 渣鐵分離還原 冶選聯(lián)合工藝 工業(yè)應用我國鐵礦資源的主要特點是貧、細、雜，復雜難選鐵礦資源占中國鐵礦資源的93%以上，由于國內(nèi)優(yōu)質(zhì)鐵礦資源匱乏、復雜難選鐵礦石利用率低、鐵礦石生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能不足，致使國內(nèi)鐵礦石供需矛盾日趨緊張，已成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的資源瓶頸。因此，合理有效地開發(fā)國內(nèi)鐵礦資源，特別是受當前常規(guī)選礦技術(shù)限制而未能有效利用的復雜難選鐵礦資源，成為國內(nèi)礦業(yè)和冶金行業(yè)面臨的關(guān)注重點。近年來，國內(nèi)對復雜難選鐵礦石的高效開發(fā)利用開展了大量的研究工作，并取得了一定的研究成果，但能實現(xiàn)工業(yè)應用的成果并不多。在復雜難選鐵礦資源合理開發(fā)利用過程中，由于選冶綜合利用工藝技術(shù)不完善，裝備水平相對落后，導致鐵精礦品位、金屬化率、回收率較低，難以滿足低成本冶煉的要求。為此，針對某些復雜難選鐵礦石，我國相關(guān)科研工作者將礦物加工、冶金和冶金物理化學等多學科有機結(jié)合，突破“選礦—球團(燒結(jié))—高爐冶煉”的傳統(tǒng)理念，提出“渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)”處理復雜難選鐵礦石，取得了一定的成績，并實現(xiàn)工業(yè)應用。l 復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)簡介復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原技術(shù)是指將不能直接作為高爐原料的復雜難選鐵礦石在比磁化焙燒更高的溫度和更強的還原氣氛(有的需要借助反應助劑或其他外加劑的作用)，將復雜難選鐵礦石中的三價鐵或二價鐵還原成單質(zhì)鐵，并使單質(zhì)鐵生長到一定粒度的金屬鐵顆粒(金屬鐵)，以便于后續(xù)選冶處理[1～2]?！爸苯舆€原”特指在高爐軟熔帶以下的固體碳與熔體中三價鐵或二價鐵直接發(fā)生還原反應生成金屬鐵的過程?！叭廴谶€原”是指不用高爐而在高溫熔融狀態(tài)下還原鐵礦石，獲得與高爐鐵水相似的液態(tài)鐵水的過程。直接還原和熔融還原對原料要求較高，通常為高品位塊礦、鐵精礦或氧化球團。渣鐵分離還原是介于“直接還原”和“熔融還原”之間的一種狀態(tài)，該工藝包含復雜難選鐵礦石中的鐵氧化物還原和金屬鐵顆粒長大兩個過程，其產(chǎn)品為金屬鐵顆粒，不同于直接還原產(chǎn)品(DRI)和熔融還原產(chǎn)品(液態(tài)鐵水)。渣鐵分離還原的原料是復雜難選鐵礦石，原料成分復雜，還原過程不僅包含鐵氧化物的還原相變，還存在其他礦物的還原及礦物之間更復雜的反應，將復雜、很細的難選鐵礦物在較低的還原溫度下，將其還原成金屬鐵的同時，使金屬鐵顆粒長大，通過磨選，實現(xiàn)金屬鐵與脈石分離，從而獲得品位90%以上、金屬化率93%以上、回收率93%以上的金屬鐵產(chǎn)品。因此，渣鐵分離還原與非高爐煉鐵中的“直接還原”和“熔融還原”有本質(zhì)的區(qū)別，為避免與已有概念發(fā)生混淆，將其稱為“渣鐵分離還原”更為合適。因此，復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)是指將復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原后得到的金屬鐵顆粒和硅酸鹽混合物，經(jīng)磨選或篩分后，再經(jīng)非高爐高溫熔融冶煉，獲得液態(tài)半鋼鐵水產(chǎn)品的過程。2 復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)進展近年來，相關(guān)科研單位采用渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)處理復雜難選鐵礦石，取得了一定的成績。如：湖南高磷鮞狀赤鐵礦石[3]、吉林臨江羚羊鐵礦石[4]、白云鄂博氧化礦石[5]、釩鈦磁鐵礦[6]等復雜難選鐵礦石經(jīng)深度還原(1000℃～1300℃)—磁選后，產(chǎn)品鐵品位和鐵回收率與磁化焙燒(800℃～950℃)相比，有大幅度的提升，產(chǎn)品鐵品位≥80%，鐵回收率≥90%，金屬化率90%～95%，但技經(jīng)指標仍然不理想。根據(jù)已有研究結(jié)果，采用渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)處理復雜難選鐵礦石可以取得良好的指標，但試驗研究轉(zhuǎn)化為工業(yè)應用還涉及以下問題：在工藝中如何控制礦石中有害元素和有益元素的走向；如何控制金屬鐵顆粒生長尺寸，抑制金屬鐵顆粒中含鐵硅酸鹽的夾雜；如何控制反應進程、提高反應效率、降低反應能耗、減少渣量和其他廢氣、廢水等污染物的排放；如何提高產(chǎn)品的鐵品位和質(zhì)量，以抵消渣鐵分離過程中還原劑和能耗的成本；適宜的渣鐵分離還原裝備等。針對上述問題，沈陽博聯(lián)特熔融還原科技有限公司，依托東北大學在冶金領(lǐng)域?qū)W科優(yōu)勢，經(jīng)多年潛心研究，該公司已擁有自主產(chǎn)權(quán)的多項發(fā)明、專利和整套冶金生產(chǎn)工藝技術(shù)，具備生產(chǎn)直接還原鐵和熔融還原煉鐵項目的整體設(shè)計、施工和工程總包的能力。特別是在復雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)方面，獨樹一幟。采用博聯(lián)特公司的渣鐵分離還原工藝技術(shù)和裝備，可以處理鮞狀
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