復(fù)雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)的應(yīng)用-wenkub
2023-07-09 12:08:54 本頁(yè)面
【正文】 原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)研究現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展，詳細(xì)介紹了40萬(wàn)t/a廢棄硫酸渣回收利用工程、50萬(wàn)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。在復(fù)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(duì)落后，導(dǎo)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。“熔融還原”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。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。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(fù)雜難選鐵礦石可以取得良好的指標(biāo)，但試驗(yàn)研究轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)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(zhǎng)尺寸，抑制金屬鐵顆粒中含鐵硅酸鹽的夾雜；如何控制反應(yīng)進(jìn)程、提高反應(yīng)效率、降低反應(yīng)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。自主創(chuàng)新和研發(fā)的復(fù)雜難選鐵礦石渣鐵分離還原冶選聯(lián)合工藝技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位，設(shè)計(jì)獨(dú)自的系列非標(biāo)專用設(shè)備，其核心環(huán)節(jié)均有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，目前尚無(wú)競(jìng)爭(zhēng)者，市場(chǎng)規(guī)模和發(fā)展?jié)摿薮?。近年?lái)，隨著鐵礦石價(jià)格的不斷攀升，從硫酸渣中回收鐵精礦已成為研究熱點(diǎn)。隨著電爐—連鑄—連軋短流程鋼廠的發(fā)展和電爐鋼品種中優(yōu)質(zhì)鋼、純凈鋼的比例增加，熔融還原鐵成為具備資源條件的地區(qū)發(fā)展鋼鐵工業(yè)首選項(xiàng)目，也是列為我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展方向之一的首選項(xiàng)目。圖1 鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯—BLT電煤熔分爐生產(chǎn)熔融還原鐵工藝流程框圖⑵ 原料條件齊華礦業(yè)公司硫酸廠生產(chǎn)硫酸后的廢棄硫酸渣經(jīng)水淬預(yù)還原等工藝處理后，其理化指標(biāo)見表1。g1含水量/%200目粒度含量/%/90/10≤10/95熔融還原鐵生產(chǎn)用燃料：噴吹采用高熱值煙煤；還原劑用無(wú)煙煤。生球干燥與預(yù)熱：生球經(jīng)擺動(dòng)皮帶—大球篩—寬皮帶—小球篩—溜料板，均勻布放到鏈箅機(jī)箅床上，在鏈箅機(jī)內(nèi)完成生球干燥與預(yù)熱。BLT電煤熔分爐：＜650℃的金屬化球團(tuán)礦經(jīng)卸料斗、密閉罐，加入BLT電煤熔分爐，同時(shí)配加助熔劑；BLT電煤熔分爐采用等離子金屬氧化物電分解技術(shù)與中空電極渣下噴煤燃燒技術(shù)相結(jié)合，使煤粉在熔渣層爆燃，產(chǎn)生冶煉要求的高溫對(duì)球團(tuán)礦進(jìn)行熔分，冶煉結(jié)束后，將合格鐵水由熔分爐內(nèi)放出，由鏈鑄機(jī)出成品標(biāo)準(zhǔn)鑄塊。②噴煤燃燒器采用BLT公司獨(dú)有技術(shù)制造，使回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度較常規(guī)回轉(zhuǎn)窯縮短2/5。⑤ 采用集散控制方式（DCS），對(duì)工藝流程進(jìn)行控制和管理。項(xiàng)目示范效應(yīng)：項(xiàng)目以硫酸廠的固體廢棄物—硫酸渣為含鐵原料，綜合回收利用硫酸渣中的鐵，項(xiàng)目體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)，環(huán)保經(jīng)濟(jì)理念，提高了資源綜合利用水平，在國(guó)內(nèi)同類工廠中技術(shù)是成功的，對(duì)國(guó)內(nèi)同類工業(yè)固體廢棄物的處理具有示范作用。同時(shí)，該礦屬于高磷鐵礦石，分選后不能獲得直接用于高爐煉鐵用的合格鐵精礦，故長(zhǎng)期以來(lái)高磷鮞狀赤鐵礦資源基本沒有得到有效開發(fā)利用。 該工程由湖南奇峰礦業(yè)有限公司與北京錦鴻投資發(fā)展有限公司、湖南錦鴻投資有限公司、東北大學(xué)設(shè)計(jì)研究院（有限公司）、沈陽(yáng)博聯(lián)特熔融還原科技有限公司共同合作，采用沈陽(yáng)博聯(lián)特熔融還原科技有限公司研發(fā)的“還原渣鐵分離還原—抗氧化濕式磨選—金屬冷壓球(MBI)制備—BLT電煤熔分爐生產(chǎn)熔融還原鐵工藝技術(shù)”開發(fā)利用低品位難選高磷鮞狀赤鐵礦。設(shè)計(jì)采用多項(xiàng)專利技術(shù)，結(jié)合高磷鮞狀赤鐵礦渣鐵分離還原工業(yè)試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算與模擬分析，渣鐵分離還原生產(chǎn)工藝技術(shù)研究，選用先進(jìn)、高效及穩(wěn)妥可靠技術(shù)裝備；采用原燃料加工—配料混合與造球—直接還原—磨選—金屬冷壓球制備—BLT電煤熔分爐生產(chǎn)熔融還原鐵工藝流程；采用集散控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全部設(shè)備自動(dòng)化無(wú)值守控制，使生產(chǎn)系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行；采用沈陽(yáng)博聯(lián)特熔融還原科技有限公司的渣鐵分離還原工藝裝備，將高磷鮞狀赤鐵礦進(jìn)行渣鐵分離還原，實(shí)現(xiàn)金屬鐵與脈石(渣)分離，同時(shí)脫掉60%～80%的磷，通過磨選工藝，獲得TFe≥90%、回收率≥93%、P %～%的金屬冷壓球產(chǎn)品；采用BLT電煤熔分爐冶煉，獲得TFe≥94%、C %～%、S≤%、P≤%的優(yōu)質(zhì)半鋼鐵水。表7還原煤脫硫劑理化指標(biāo)表Ca0+MgO/%S/%水份/%粒度/目≥≤≤3160熔融還原鐵生產(chǎn)用燃料：噴吹采用高熱值煙煤；還原劑用無(wú)煙煤。焙燒還原：窯車料盤中的物料在還原窯爐內(nèi)進(jìn)行焙燒還原；還原后的料層上面會(huì)被燒結(jié)成一層硬殼，需進(jìn)行機(jī)械破碎；破碎后的物料經(jīng)膠帶運(yùn)輸機(jī)送至料倉(cāng)備用。采用重力分選技術(shù)，分選出煤焦，煤焦可以配加在還原煤中再利用。表8熔融還原鐵理化指
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