高磷铁矿和石煤联用的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115627350A(43)申请公布日2023.01.20(21)申请号202211653493.XB03C1/015(2006.01)(22)申请日2022.12.22(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人张杰张文博闫柏军何杨刘建华苗庆东李明高官金(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640专利代理师高海涛(51)Int.Cl.C22B1/243(2006.01)C21B13/00(2006.01)C21B13/14(2006.01)C22B34/22(2006.01)C22B5/10(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称高磷铁矿和石煤联用的方法(57)摘要本申请提供一种高磷铁矿和石煤联用的方法，涉及固体废弃物处理领域。该方法包括：将包括高磷铁矿、石煤和粘结剂在内的原料混合，造球并干燥后进行加热还原反应脱磷并得到还原球团；将还原球团进行感应加热，冷却后粉碎、磁选得到低磷金属铁粒；或者，将还原球团进行电炉熔分接入短流程炼钢流程中，得到低磷铁水；磁选的尾渣和电炉熔分的尾渣用于回收钒。该方法利用石煤中所含氧化物对降低脱磷反应的优势，实现低温条件下的高效脱磷，有效防止传统煤基还原过程温度较高导致的铁熔化、磷大量进入铁液中的问题。利用了固废石煤中的碳作为还原剂，代替了煤焦，实现了低成本脱磷；与此同时实现了钒的氧化，为后续提钒流程提供条件。CN115627350ACN115627350A权利要求书1/1页1.一种高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，包括：将包括高磷铁矿、石煤和粘结剂在内的原料混合，造球并干燥后进行加热还原反应脱磷并得到还原球团；将所述还原球团进行感应加热，冷却后粉碎、磁选得到低磷金属铁粒；或者，将所述还原球团进行电炉熔分接入短流程炼钢流程中，得到低磷铁水；所述磁选的尾渣和所述电炉熔分的尾渣用于回收钒。2.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述高磷铁矿预先粉碎得到粒度小于等于10目的颗粒物，所述石煤预先粉碎得到粒度小于等于50目的颗粒物。3.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述高磷铁矿、所述石煤和所述粘结剂的质量比为100：（80‑120）：（1‑5）。4.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述粘结剂包括膨润土和/或水玻璃，粒度小于等于200目。5.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述加热还原反应的温度为800‑1100℃，时间为20‑250min；所述还原球团的金属化率大于等于90%。6.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述感应加热的最高温度为1200℃，时间为10‑20min。7.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述冷却后将物料粉碎至平均粒度小于等于100目。8.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述低磷金属铁粒的全铁含量大于等于92wt%，磷含量小于0.1wt%。9.根据权利要求1所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述电炉熔分的温度为1450‑1550℃；所述电炉熔分的过程中加入氧化钙，氧化钙与渣量的配比为1：（0.4‑0.6）。10.根据权利要求1‑9任一项所述的高磷铁矿和石煤联用的方法，其特征在于，所述低磷铁水中的磷含量小于等于0.1wt%。2CN115627350A说明书1/8页高磷铁矿和石煤联用的方法技术领域[0001]本申请涉及固体废弃物处理领域，尤其涉及一种高磷铁矿和石煤联用的方法。背景技术[0002]我国的高磷鲕状铁矿石资源非常丰富，当前己经勘探出37.2亿吨，预计未来还可勘探出上百亿吨的新资源量。但是，该类矿石中，铁矿物与脉石矿物呈锸粒构造，嵌布粒度极细，有害元素磷含量高（磷赋存在磷灰石相中），直接冶炼出炉铁水磷含量非常高，能够达到1wt%以上，几乎无法满足后续冶炼需求。因此，如果能够在冶炼前有效脱除矿石中的磷，对高磷铁矿的高效利用有重要意义，同时对我国铁矿石的供给有非常重要的意义。[0003]现有的高磷铁矿脱磷技术主要有重选矿法、焙烧‑磁选法、微生物还原法、直接浸出和直接还原等方法。目前，煤基直接还原是研究的主流方向。然而，高磷赤铁矿中磷存在于磷灰石相中，如果单独加入碳进行还原，从热力学角度，温度需达到1400℃以上才能发生还原反应，此时铁已经被还原并变为液态铁，还原后的磷会大量进入铁液中，无法获得有效的脱磷效果。因此，利用煤焦直接还原高磷铁矿中的磷并不能获得理想的脱磷效果。而在加入煤焦的同时加入其他添加剂，如二氧化硅等，也需要1100‑1200℃以上才能发生脱磷反应，