延 黎， 黄武胜， 吴世超， 孙体昌

(1.中钢设备有限公司,北京100080； 2.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京100083)

高磷鲕状铁矿石储量丰富,但该类矿石中铁矿物与脉石矿物嵌布关系复杂且磷含量高,至今未能实现有效利用［1-5］。 研究表明,高磷鲕状铁矿石采用直接还原-磁选工艺是实现提铁降磷的有效方法［6-8］。文献［9］以秸秆炭为还原剂,CaCO3为添加剂,对本文研究的矿石进行了煤基直接还原-磁选试验,取得了很好的指标。 但研究矿石所在矿区无煤炭资源,天然气丰富,如果能用气基还原对该工艺的实际应用有重要意义。

本文以天然气裂解气的主要成分为还原剂,研究了高磷鲕状铁矿石气基直接还原-磁选的可行性,目的是获得铁品位、铁回收率均在90%以上以及磷含量小于0.1%的粉状还原铁。

1 实 验

1.1 实验原料

实验所用原料为国外某高磷鲕状铁矿,简称原矿。原矿铁品位55.81%,磷含量0.72%,主要含铁矿物为赤铁矿和磁铁矿,近一半的磷存在于磷灰石中,另一半在铁矿物中。 详细矿石性质见文献［9］。

天然气经催化裂解产出的气体主要为H2与CO,因此将H2与CO 的混合气体作为还原气体。 脱磷剂为分析纯CaCO3,粒度为-0.074 mm。

1.2 实验设备及方法

实验使用的设备主要有对辊压球机以及竖炉。 实验包括压球、焙烧和磨矿磁选3 部分。

压球:气体还原需要把原矿和添加剂混合后压成球才能进行。 称取300 g 粒度为-1 mm 的原矿,加入不同比例的CaCO3,混匀后加入8%的水再次混匀,然后在压力为100 kN 的对辊压球机上压球,湿球在烘箱中于105 ℃烘干4 h 后冷却,得到原矿球。……