高炉灰与高磷鲕状赤铁矿共还原回收铁的研究

高炉灰与高磷鲕状赤铁矿共还原回收铁的研究

曹允业;孙体昌;寇珏;高恩霞;徐承焱

【摘要】In order to find the possibility of blast furnace dust as reducing agent in high phosphorus oolitic hematite reduc-tion roasting,coreduction roasting experiments were conducted on a oolitic hematite ore with 42. 72% iron from Western Hubei and a blast furnace dust with 23. 96% iron,32. 83% fixed carbon as raw material. Results show that with the conditions of the blast furnace dust dosage of 30%,coreduction roasting temperature of 1 150℃,roasting time of 60 mi n,grinding fineness for re-duction product is 96% - 0. 043 mm,magnetic field intensity is 87. 58 kA/m,DRI with 91. 88% iron,0. 072% phosphorus and iron grade of 88. 38% was obtained. XRD analysis results on different dosage of blast furnace dust calcined product show that with the increase dosage of the blast furnace dust,iron diffraction peak strengthen gradually. Increase the dosage of blast turance is beneficial for iron bearing minerals reduction to metallic iron,while phosphorus in DRI also increased. Blast furnace dust as a reducing agent

for high phosphorus oolitic hematite reduction roasting,provides a new method in efficient utilization of blast fur-nace dust and refractory iron ore,and can reduce the cost of oolitic hematite direct reduction roasting,at the same time reduce the blast furnace dust pollution to the environment,has high economic and environmental benefits.%为考察高炉灰作为还原剂用于高磷鲕状赤铁矿石还原焙烧的可能性,以鄂西某铁品位为42. 72%

的鲕状赤铁矿石和河北某铁品位为23. 96%、固定碳含量为32. 83%的高炉灰为

原料,进行了共还原焙烧回收铁试验. 结果表明:在高炉灰用量为30%、共还原焙烧

温度为1 150 ℃、焙烧时间为60 min、还原产品磨矿细度为-0. 043 mm占96%、磁选磁场强度为87. 58 kA/m条件下,可获得铁品位为91. 88%、回收率为88. 38%、磷含量为0. 072%的还原铁.不同高炉灰用量下焙烧产品的XRD分析结果表明:随高炉灰用量的增加,铁的衍射峰逐渐增强,增加高炉灰用量有利于含铁矿物被还原成金属铁,但还原铁产品磷含量也升高. 高炉灰作为还原剂用于高磷鲕状赤铁矿共还原焙烧,为高效利用高炉灰和难选铁矿石提供了一种新思路,又可以降低鲕状赤铁

矿石直接还原焙烧的成本,同时减轻高炉灰对环境的污染,具有较高的经济和环境效益.

【期刊名称】《金属矿山》

【年(卷),期】2015(000)010

【总页数】4页(P67-70)

【关键词】高炉灰;高磷鲕状赤铁矿;共还原焙烧

【作者】曹允业;孙体昌;寇珏;高恩霞;徐承焱

【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采

与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学

土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北

京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与

安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083

【正文语种】中文

【中图分类】TD951

高炉灰是钢铁工业的副产品，主要由碳和含铁氧化物及其他有价金属等组成。在我国，大部分的高炉灰仍是直接堆放，对环境造成污染的同时也对铁资源造成了很大浪费[1-2]。据统计，每生产1 t铁将产生约20 kg含铁20%～30%的高炉灰。我国高炉灰的年产出量约在1 500万t，折合金属铁含量为300万t～450万t。因此，实现对高炉灰的有效利用具有重要的现实意义[3]。

近年来，随着钢铁工业的高速发展，使得原本难选的高磷鲕状赤铁矿也被纳入开发利用范畴。但高磷鲕状赤铁矿矿石结构复杂，采用常规的选别方法不能获得合格的产品[4-6]。研究表明，采用煤作为还原剂的直接还原焙烧—磁选工艺可以获得铁品位高的还原铁产品[6-10]，实现高磷鲕状赤铁矿石的高效利用。例如，李永利[6]应用该方法处理某高磷鲕状赤铁矿石，获得了铁品位为91.35%、回收率为

85.12%、磷含量为0.081%的还原铁。

高磷鲕状赤铁矿还原焙烧时，增加煤粉用量可以提高铁的还原效果，但同时也会增加还原铁生产的成本，而高炉灰中含有固定碳和铁氧化物，用其替代煤粉作为还原剂使用，既可以利用高炉灰中的碳和铁，又可以降低高磷鲕状赤铁矿直接还原的成本，同时减轻高炉灰对环境造成的污染，可以达到一举多得的效果。因此，本研究进行了高炉灰作为还原剂进行鲕状赤铁矿石还原焙烧回收铁的可行性试验，为高炉灰和高磷鲕状赤铁矿资源化和工业化应用提供参考依据。

1.1 高炉灰

试验用高炉灰来自于河北省某钢铁企业，为了查明高炉灰的成分，对其进行了工业分析，结果见表1。

从表1可知：高炉灰中具有还原作用的固定碳含量为32.83%，灰分含量较高，为