提供了一种升级品位较高的细粒赤铁矿铁矿石的方法。在适当的准备工作之后,通过使用固体还原技术将铁矿石还原。还原过程的结果是,非金属氧化物未还原,仍然是耐高温氧化脉石,而铁矿石晶粒的尺寸变大。在还原过程完成后,扩大的可塑金属铁粒被碾碎,引起铁晶粒相互融合,形成更大更平的铁片。为了使铁片的尺寸达到最大值,粉碎系统采用较为缓慢的压制力,而非迅速且具有冲击性的力。随着大号铁片的形成,铁晶粒从耐高温氧化晶粒中释放出来,密度增高。粉碎系统会引起非铁质氧化混合物分离,形成晶粒小于0.05毫米的耐高温微粒残渣。铁片和非金属氧化物之间形状,大小,密度和磁铁性差异被用来将铁从非金属中分离出来。可以使用多种不同的分离技术,比如筛选,抖动,旋转,淘析,旋风分离,磁性和重力分离。混合固态还原法,机械做功和物理或者电磁分离能够持续生产金属铁含量大于92%,氧化脉石小于4%的高密度材料,铁回收率大于95%。从整体上来讲,该发明是关于增加矿石浓度的,但更具体的讲,是关于升级细粒耐火物质和铁矿石与矿渣的。近几年,全世界使用电弧炉生产钢的比例已经升至大约30%。然而,不像其他制造系统,电弧炉需要相对高质的铁矿石,其含铁量要大于68%,氧化脉石小于3%。氧化脉石高于3%的材料会产出大量矿渣,作为炉料很不经济。因此需要一种低成本的技术从品位较高的细粒铁矿石中获得高含铁量,低氧化物含量的高浓度物质。
该发明提供了一种直接还原或升级细粒耐火物质和铁矿石与矿渣的方法。在适当的准备工作之后,通过使用固体还原技术将铁矿石还原。比如,铁矿石可以被放置在以氢气为原料的高温还原过程中。还原过程的结果是,非金属氧化物未还原,仍然是耐高温氧化脉石,而铁矿石晶粒的尺寸变大。在相同条件下,二氧化硅,氧化铝,磷灰石,石灰和氧化镁的氧物质受到烘焙,但未被还原,仍是耐高温氧化脉石。
通过炉料铁矿石制造含铁材料的方法包括:
使用直接还原法还原所要炉料铁矿石,制造出还原铁材料;
将还原铁材料粉碎,构成多个铁片和多个耐高温微粒,上述多个铁片中绝大部分的尺寸在0.1mm以上,且绝大部分耐高温微粒的尺寸小于0.05mm;
将所述粉碎材料分离,获得上述铁浓度。
所述工作方法,所述直接还原法操作温度至少为700摄氏度。
所述工作方法,所述直接还原法操作温度至少为1000摄氏度。
所述工作方法,直接还原法至少使用一种气化还原剂。
所述工作方法,至少有一种气化还原剂是氢气。
所述工作方法,至少有一种气化还原剂是氢气和一氧化碳混合物。
所述工作方法,直接还原法使用一种固态还原物质。
所述工作方法,固态还原物质是从含有焦炭,碳和无烟煤的族里选择的。
所述工作方法,还包括在还原前使用含钙物质将索要炉料的铁包上外衣的步骤,所述含钙材料从含有石灰岩和石灰的族里选择。
所述工作方法,还包括在还原前将铁弄成球状的步骤。
所述工作方法,还包括将粉末状固态燃料加入到球状铁中的步骤。
所述工作方法,上述粉末状固态燃料选自含有碳或焦炭的族。
所述工作方法,粉状固态燃料的尺度小于0.07mm。
所述工作方法,上述混合步骤先于制成球状的步骤。
所述工作方法,还包括在粉碎前将还原铁材料在非氧化环境下冷却的步骤。
所述工作方法,上述多个铁片的大部分是指至少在20%以上。
所述工作方法,至少20%的铁片的尺寸大于0.3%。
所述工作方法,粉碎时需要使用滚轮粉碎机。
所述工作方法,上述滚轮粉碎机还包括一对滚轮,每个都有一个波纹状的表层。
所述工作方法,粉碎时需要使用滚压机。
所述工作方法,粉碎时需要使用颚式破碎机。
所述工作方法,分离步骤还包括以下步骤:
将粉碎物质分成粗糙物质和细粒物质;
将细粒物质碾碎;
将含铁物质用磁铁的方法从粗糙物质和细粒物质中分离出来。
所述工作方法,还包括将粗糙物质碾碎的步骤。
所述工作方法,粉碎过程需要大概20分钟到90分钟的时间。
所述工作方法,粉碎粗糙物质需要大概5分钟到30分钟左右。
所述工作方法,筛选时使用20网眼的筛子。
所述工作方法,还包括将含铁材料压制成块。
所述工作方法,还包括在被压制成块之前将含铁材料烘干,然后用油喷洒已烘干材料。
所述工作方法,含铁材料中铁含量大于92%,二氧化硅和氧化铝含量小于5%。
所述工作方法,所述铁质材料的铁含量大于94%,二氧化硅和氧化铝含量小于3.5%。
从铁矿石炉料中获得铁质材料的方法包括以下步骤:
使用直接还原法还原铁矿石炉料,获得还原完成的金属铁材料;
使用滚轮粉碎机构成多个铁片和多个耐高温微粒,上述多个铁片中绝大部分的尺寸在0.1mm以上,且绝大部分耐高温微粒的尺寸小于0.05mm;
根据权利要求32所述工作方法,还包括粉碎粗糙材料的步骤,该步骤在铁质材料分离步骤铅。
从铁矿石炉料中获得铁质材料的方法包括以下步骤:
使用直接还原法将铁矿石炉料还原,获得还原后金属铁材料,直接还原法使用至少一种气化还原剂,至少有一种气化还原剂是氢气;
使用滚轮粉碎机将还原后的金属铁材料粉碎,形成多个铁片和多个耐高温微粒,至少20%的铁片的尺寸大于0.3mm;
将粉碎的物质筛选分为粗糙材料和细粒材料;
将细粒材料碾碎;
将铁质材料从粗糙材料和细粒材料中分离出来,铁质材料铁含量大于94%,二氧化硅和氧化铝含量小于3.5%。