铁精矿相关工业指标

铁精矿相关工业指标

第一节铁精矿的定义：天然磁铁矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理成的矿粉叫铁精矿，铁精矿粉是选矿厂的最终产品。

1、铁精矿的含铁量：一般为60％～68％，精矿脉石矿物SiO2应尽量低，Al2O3／SiO2应控制在0.1～0.3，CaO和MgO含量高一点，经济价值高；有害杂质P、S、As、Pb、Zn、Cu、K、Na、F等愈少愈好；精矿还原性能和熔化性能要好。

2、铁精矿的粒度：精矿粒度很细，小于200目的占60％以上，精矿粒度粗细与矿石的晶粒大小有关，与磨矿工艺有关。精矿粒度除用网目表示外，还经常用比表面积表示。所谓比表面积是指单位质量或单位体积精矿粉所具有的表面积，单位为cm2／g或cm2／cm3。

3、铁精矿的矿物组成：精矿主要含铁矿物是磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）；脉石矿物主要是石英（SiO2），其次是白云石（CaCO3·MgCO3）、云母、角闪石等。

4、铁精矿的烧结性能：主要包括精矿石种类，化学成分、粒度、水分、亲水性和成球性，以及软化—熔融特性等。一般工业铁矿指标

1、需选矿石工业类型

2、按选、冶要求划分下列类型

①根据铁矿石成分及性质分为磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿及混合矿；

②根据铁矿石含铁及杂质含量划分为平炉富矿、高炉富矿、一般富矿及贫矿；

③根据铁矿石氧化程度划分为原生矿石、氧化矿石及混合矿石。

3、一般情况下，铁矿石中金属矿物是磁铁矿及赤铁矿，脉石矿物是石英及不含铁的硅酸盐矿物或碳酸盐矿物时，可采用：①TFe/FeO＜2.7为原生矿（磁铁矿，易选）；

② TFe/FeO ＞3.5为氧化矿（赤铁矿，难选）；③ TFe/FeO=2.7～3.5为混合矿。

炼钢用铁矿石：原称平炉富矿。矿石入炉块度要求： ① 平炉用铁矿石50～250 mm ； ② 电炉用铁矿石50～100 mm ； ③ 转炉用铁矿石10～50 mm 。 表3.2.2 适用于炼钢磁铁矿石 赤铁矿石 褐铁矿石的质量要求

其它杂质含量要求：Cu ≤0.2% As ≤

0.1%

炼铁用铁矿石：原称高炉富矿，矿石入炉块度要求：一般为8～40mm 。

① 铁矿石的酸碱性：指矿中脉石成分的酸碱度，具体是指氧化钙与二氧化硅的比值。 CaO/SiO2大于1则为碱性矿；CaO/SiO2小于1则为酸性矿。

如果矿中氧化镁、氧化铝含量较高，也有将（CaO+MgO ）/（SiO2+Al2O3）大于1作为碱性矿，反之则为酸性矿。

② 炼铁用铁矿石，按造渣组分的酸碱性可划分：

铁精粉的酸碱度与高炉的炼铁指标有关，如果高炉采用碱性渣熔炼（为了更好地脱硫）则希望使用碱性矿；如果高炉采用酸性渣熔炼（为了提高高炉利用系数和降低焦耗）则希望使用酸性矿。目前国内高炉一般使用碱性矿，即希望铁矿的碱度高一些。

③直接用于高炉炼铁用铁矿石质量要求见表3.2.3。

表3.2.3 适用于高炉炼铁各种铁矿石类型块矿的质量要求

其它杂质含量要求：Cu≤0.2% As≤0.07% Sn≤0.08% Pb≤0.1% Zn≤0.1%

P含量为一般要求，按炼生铁品种不同对矿石P含量要求也不同。

需分选的铁矿石

1、对于含铁量较低、含铁量虽高但有害杂质含量超过规定要求和含伴生有益组分的铁矿石，均需进行选矿处理，选出的铁精粉经配料烧结或球团处理后才能入炉使用。

需经选矿处理的铁矿石要求：

①磁铁矿石TFe≥25%，mFe≥20%；

②赤铁矿石TFe≥28%～30%；

③菱铁矿石TFe≥25%；

④褐铁矿石TFe≥30%。

2、对需选矿石工业类型，通常以单一弱磁选工艺流程为基础，采用磁性铁占有率来划分。矿石类型mFe/TFe(%) ①单一弱磁选矿石≥65②其他流程选矿石＜65

3、对磁铁矿石、赤铁矿石也可采用另一种划分标准：

①mFe/TFe≥85磁铁矿石

②mFe/TFe85～15混合矿石

③mFe/TFe≤15赤铁矿石

铁矿粉造块的目的

1、在烧结矿生产中，加入CaO，可以改善烧结矿的还原性能。

2、在球团矿生产中，加入Mgo，可以改善球团矿的软熔性能。

3、在烧结、球团的造块过程，可脱除矿石中的有害杂质，如:S、K、Na。

4、造块过程可以消化冶金企业产生的大量粉尘和烟尘，起到综合利用和保护环境的作用。烧结：将各种粉状含铁原料，按要求配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒后布到烧结设备上点火烧结；在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，液相物质润湿其他未熔化的矿石颗粒；随着温度的降低，液相物质将矿粉颗粒粘结成块。这个过程称为烧结。所得的块矿叫烧结矿。

1、熔剂的作用

①在烧结生产中加入熔剂，可以改善烧结过程，强化烧结，提高烧结矿产量、品质，而且可以向高炉提供自熔性和高碱度的烧结矿。

②熔剂与矿石中的高熔点脉石能生成熔化温度较低的易熔体；能造成一定数量和一定物理化学性能的炉渣，达到去除有害杂质的目的（如去硫）。

2、烧结熔剂的种类：可分为中性、碱性和酸性三类。

1)酸性熔剂：石英石（SiO2）

2)中性熔剂: Al3O2等。

3)碱性熔剂：

①石灰石：主要化学成分CaCO3，按其矿物结晶的不同又分三种：

a)白色粒状具有明显的菱形解理面的叫方解石；

b)结晶良好、结构致密的叫大理石；

c)青灰色、致密隐晶质叫石灰石。烧结生产中常用的是后者。

②白云石：主要成分是碳酸钙和碳酸镁，通常呈粒状结晶、灰白色，有时呈浅黄、褐或绿色。

③菱镁石：菱镁石分子式MgCO3，外表呈白黄色。

④生石灰：石灰石经高温煅烧后的产品，主要成分为CaO。利用生石灰代替部分石灰石作为烧结熔剂，可强化烧结过程。这是因为生石灰遇水后，发生消化反应生成消石灰，并放出热量可以提高料温，减少烧结过程的过湿现象。

⑤消石灰：生石灰消化后的热石灰，其化学式：Ca(OH)2。消石灰表面呈胶体状态，吸水性强，黏结力大，可以改善烧结混合料的成球性。

3、燃料：烧结生产使用的燃料分点火燃料和烧结燃料两种。

①点火燃料：有气体、液体、固体燃料。一般常采用焦炉煤气（15％）与高炉煤气（85％）的混合气体，其发热值5860 kJ／m3。而实际生产中不少厂只用高炉煤气点火。

②烧结燃料：指混入烧结料中的固体燃料。一般采用的固体燃料主要是碎焦粉和无烟煤粉。对烧结所使用的固体燃料总的要求是：固体燃料碳含量高，挥发分、灰分、硫含量要低。4、烧结生产工艺流程：由几部分组成：含铁原料、燃料和熔剂的接受和贮存；原料、燃料和熔剂的破碎筛分；烧结料的配料、混合制粒、布料、点火和烧结；烧结矿的破碎、筛分、冷却和整粒。

球团矿：通过滚动成型、焙烧固结、生产直径10mm左右，粒度均匀，具有足够机械强度的高炉原料。与烧结矿相比，球团适合粒度极细（成球性好）的高品位的铁精矿成型。对SiO2含量没有要求，可降低高炉渣量。

1、球团矿的焙烧固结

1)焙烧设备：竖炉、带式焙烧机、链篦式-回转窑三种。

2)焙烧过程：分为干燥、预热、焙烧、均热和冷却五个过程。

①干燥：200～400℃，主要反应：蒸发生球水分。