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1、(10)申请公布号 CN 102382920 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102382920 A *CN102382920A* (21)申请号 201010269488.X (22)申请日 2010.09.02 C21B 13/00(2006.01) (71)申请人 辽宁科技大学 地址 114044 辽宁省鞍山市高新区千山路 185 号 (72)发明人 金永龙 张辉 何志军 (74)专利代理机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 21224 代理人 张群 (54) 发明名称 高磷铁矿微波还原 - 磁选降磷的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种高磷铁矿微波 - 磁选降磷 的方法，。
2、 解决高磷铁矿脱磷速度慢， 収铁率和脱磷 率低的问题。本发明的特征是其方法包括 ： 物料 破碎 ； 配料 ； 微波还原 ； 海绵铁破碎 ； 磁选 ； 后续 处理。本发明与现有高磷铁矿脱磷方法相比其显 著的有益效果是 ： 高磷铁矿碳热还原反应进行的 比较迅速彻底， 磷灰石的嵌布结构遭到破坏， 通过 磁选脱磷率和收铁率得到提高。经磁选可得到含 磷量 0.2 0.3的低磷铁粉， 脱磷率和収铁率 可达到 85以上 ； 碳热还原时间短， 还原温度较 常规加热时低， 节省能源且污染小。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 。
3、CN 102382936 A1/1 页 2 1. 一种高磷铁矿微波 - 磁选降磷的方法， 其特征在于该方法包括以下步骤 ： a. 物料破碎， 取含磷质量分数为 0.6 1， 全铁质量百分含量大于 40的高磷铁 矿， 破碎至 90 目 3mm， 选取固定碳质量百分含量大于 80的无烟煤为还原剂， 粉碎至 200 目 1mm ； b. 配料， 高磷铁矿占混合料总重量的 75 82， 煤粉占混合料总重量的 14 21， 熟石灰调整碱度为 1.1 1.4， 按此比例将混合料送入混料机中均匀混合 ； c. 微波还原， 将配好的混合料通过皮带传输机输送到工业微波炉中， 进行碳热还原反 应， 测温元件采用带。
4、屏蔽套的镍铬 - 镍硅热电偶， 还原温度为 950 1050， 微波作用功 率为 5KW 10KW， 作用时间为 18 30min， 通氮气保护冷却到室温， 得到海绵铁 ； d. 海绵铁破碎， 将还原得到的海绵铁输送到振动粉碎机中破碎， 再送到球磨机中经过 两段球磨粉碎， 达到 -200 目占 60-80的磁选粒度 ； e. 磁选， 将粉碎后的粉料送入磁选机中二段磁选， 磁选后得到低磷富铁的铁精矿粉和 尾矿高磷渣 ； f. 后续处理， 将得到的低磷富铁的铁精矿粉送入电炉中炼钢 ； 高磷渣送去生产磷肥。 权 利 要 求 书 CN 102382920 A CN 102382936 A1/3 页 3。
5、 高磷铁矿微波还原 - 磁选降磷的方法 技术领域 0001 本发明涉及高磷铁矿还原、 降磷的方法， 特别是一种高磷铁矿微波 - 磁选降磷的 方法。 背景技术 0002 解决铁矿石资源短缺问题， 必须着眼于低品位、 复合共生矿资源的利用， 这也是解 决铁矿石资源安全稳定供给的根本途径。如 “宁乡式” 高磷鲕状赤铁矿是重要的铁矿类型， 但由于铁矿石中的磷主要以胶磷矿、 磷灰石或碳氟磷灰石形态存在， 浸染于铁氧化物颗粒 的边缘， 嵌布于石英或碳酸盐矿物中， 少量赋存于铁矿物的晶格中。 且磷灰石晶体主要呈柱 状、 针状、 集晶或散粒状嵌布于铁矿物及脉石矿物中， 粒度较小， 难以选冶， 因而基本没有得 。
6、到有效利用。 0003 高磷铁矿现有的脱磷方法有选矿法脱磷、 化学法脱磷、 微生物法脱磷和冶炼脱磷 法。 高磷铁矿选矿法降磷幅度有限， 细粒级铁矿物回收较难、 收铁率较低以及强磁机容易堵 塞等问题。中国专利公开 ( 公告 ) 号 ： CN94111376.0， 公开了一种 “高磷铁矿微生物 - 化学 联合脱磷法” ， 微生物浸出降磷虽然有环境污染小的优点， 但是浸矿所需的细菌需要进行采 集、 分离、 培养和驯化。 对于自养菌， 其存在着生长速度慢的缺点， 异养菌则需要为其提供有 机营养， 增加了生产工业成本， 在实际应用中比较困难。 化学方法脱磷， 耗酸量大成本高， 而 且容易导致矿石中可溶性。
7、铁矿物溶解造成铁的损失 ； 选矿废液难于处理， 易造成环境的污 染。 中国专利公开(公告)号 ： CN101487081， 公开了 “一种鲕状高磷铁矿脱磷方法” ， 用高磷 还原铁生产低磷铁水， 该方法能耗太高并且脱磷能力有限。 发明内容 0004 本发明提供了一种高磷铁矿微波 - 磁选降磷的方法， 解决高磷铁矿脱磷速度慢， 收铁率和脱磷率低的问题。 0005 本发明将冶炼法脱磷和选矿法脱磷相结合， 其关键技术是利用微波高效均匀和选 择性加热的热效应以及其非热效应， 对铁碳混合物进行快速彻底的碳热还原， 破坏磷灰石 的嵌布结构， 同时将铁矿中弱磁性的赤铁矿转换成强磁性的矿物， 为后续磁选提铁脱。
8、磷做 准备。 0006 本发明提供的高磷铁矿微波 - 磁选降磷的方法包括以下步骤 ： 0007 a.物料破碎， 取含磷质量分数为0.61， 全铁质量百分含量大于40的高磷 铁矿， 破碎至 90 目 3mm， 选取固定碳质量百分含量大于 80的无烟煤为还原剂， 粉碎至 200 目 1mm ； 0008 b.配料， 高磷铁矿占混合料总重量的7582， 煤粉占混合料总重量的14 21， 熟石灰调整碱度为 1.1 1.4， 按此比例将混合料送入混料机中均匀混合 ； 0009 c. 微波还原， 将配好的混合料通过皮带传输机输送到工业微波炉中， 进行碳热还 原反应， 测温元件采用带屏蔽套的镍铬 - 镍硅热。
9、电偶， 还原温度为 950 1050， 微波作 说 明 书 CN 102382920 A CN 102382936 A2/3 页 4 用功率为 5KW 10KW， 作用时间为 18 30min， 通氮气保护冷却到室温， 得到海绵铁 ； 0010 d. 海绵铁破碎， 将还原得到的海绵铁输送到振动粉碎机中破碎， 再送到球磨机中 经过两段球磨粉碎， 达到 -200 目占 6080的磁选粒度 ； 0011 e. 磁选， 将粉碎后的粉料送入磁选机中二段磁选， 磁选后得到低磷富铁的铁精矿 粉和尾矿高磷渣 ； 0012 f. 后续处理， 将得到的低磷富铁的铁精矿粉送入电炉中炼钢 ； 高磷渣送去生产磷 肥。 。
10、0013 本发明与现有高磷铁矿脱磷方法相比其显著的有益效果是 ： 0014 1. 高磷铁矿碳热还原反应进行的比较迅速彻底， 磷灰石的嵌布结构遭到破坏， 通 过磁选脱磷率和收铁率得到提高。经磁选可得到含磷量 0.2 0.3的低磷铁粉， 脱磷率 和収铁率可达到 85以上。 0015 2. 碳热还原时间短， 还原温度较常规加热时低， 节省能源且污染小。 具体实施方式 0016 下面以实验室小型试验为例， 具体描述本发明。 0017 取高磷铁矿粉和消石灰， 高磷铁矿、 消石灰化学成分如表 1 ； 选用还原剂为煤粉， 煤粉组成如表 2 ； 还原微波炉采用 KH-6HMOA 工业微波炉。 0018 表 1。
11、 高磷铁矿和消石灰化学成分 ( ) 0019 0020 表 2 煤粉组成工业分析 ( ) 0021 0022 实施步骤 ： 0023 (1) 用球磨机将煤粉、 高磷铁矿粉细磨成 90 目 1mm。 0024 (2) 称取上述高磷铁矿粉 82.5g、 煤粉 15.2g、 熟石灰 2.28g 并混匀， 最上面一层铺 煤粉， 防止取出坩埚时样品氧化。 0025 (3) 关闭 KH-6HMOA 工业微波炉电源， 将配置好原料的坩埚放入微波炉。 0026 (4)设定工业微波炉的加热终点温度为1000， 微波作用功率为5KW10KW， 进行 加热， 加热时间为 22min。 0027 (5) 加热结束后，。
12、 关闭工业微波炉的电源开关。 0028 (6) 打开氮气瓶向微波炉中通入氮气， 待微波炉温度降至室温时， 从微波炉反应器 中取出反应得到的海绵铁。 0029 (7) 将还原得到的海绵铁输送到振动粉碎机中破碎， 再送到球磨机中经过两段球 磨粉碎， 达到 -200 目占 70的磁选粒度。 说 明 书 CN 102382920 A CN 102382936 A3/3 页 5 0030 (8) 将粉碎后的粉料送入磁选机中二段磁选， 磁选后得到低磷富铁的铁精矿粉和 尾矿高磷渣。得到的低磷铁粉装入样品袋中标记好， 进行化验。 0031 含磷 0.98的高磷铁矿经上述流程脱磷后， 可得到含磷量 0.21的低磷铁粉， 収 铁率可达到 85以上。 说 明 书 CN 102382920 A 。