一种利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112430728A(43)申请公布日2021.03.02(21)申请号202011173405.7(22)申请日2020.10.28(71)申请人钢铁研究总院地址100081北京市海淀区学院南路76号申请人钢研晟华科技股份有限公司(72)发明人张俊(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人程虹(51)Int.Cl.C22B1/00(2006.01)C22B1/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法(57)摘要本发明公开了一种利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，属于难冶炼矿的纯化预处理技术领域，解决了现有技术中高磷鲕状赤铁矿中磷杂质难以去除以及铁品位低的问题。本发明的方法包括如下步骤：高磷鲕状赤铁矿依次进行自热钠化还原反应、多级氧化焙烧反应，使得高炉鲕状赤铁矿中的杂质磷转化为单质磷或磷的氧化物，单质磷或磷的氧化物气化脱除，从而完成高磷鲕状赤铁矿中磷的去除。本发明的方法可用于高磷鲕状赤铁矿中磷的去除。CN112430728ACN112430728A权利要求书1/2页1.一种利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，包括如下步骤：高磷鲕状赤铁矿依次进行自热钠化还原反应、氧化焙烧反应，使得鲕状赤铁矿中的杂质磷转化为单质磷或磷的氧化物，单质磷或磷的氧化物气化，从而完成高磷鲕状赤铁矿中磷的去除。2.根据权利要求1所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：鲕状赤铁矿、碳质还原剂和钠化剂混合，制得含碳复合球团；步骤2：对含碳复合球团加热升温，进行自热钠化还原反应，使得高磷鲕状赤铁矿中的杂质磷还原为单质磷，高磷鲕状赤铁矿中的铁氧化物部分还原为金属铁，部分单质磷气化，剩余的单质磷与金属铁反应生成磷化铁，得到还原后球团，还原阶段和氧化焙烧阶段产生的CO与鼓入的空气燃烧形成CO2并放出热量；步骤3：通入CO2，还原后球团进行氧化焙烧反应，金属铁氧化得到四氧化三铁，得到氧化焙烧后球团；步骤4：氧化焙烧后球团冷却至300～350℃，通入过量的空气进行氧化反应，磷化铁氧化得到氧化磷，氧化磷气化，四氧化三铁进一步氧化得到磁赤铁矿，从而完成高磷鲕状赤铁矿中磷的去除。3.根据权利要求2所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，所述钠化剂为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种任意比例混合。4.根据权利要求2所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，所述步骤4之后，还包括如下步骤：步骤5：将氧化后球团制成粉末，依次经过搅拌、水洗和过滤，得到固相和液相，完成高磷鲕状赤铁矿中硅的去除。5.根据权利要求4所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，所述步骤5之后，还包括如下步骤：步骤6：对固相进行磁选、烘干，得到高品质铁矿粉；对液相进行初级碳分和过滤，得到碳酸钠溶液和硅酸，碳酸钠溶液二级碳分，析出碳酸氢钠，作为步骤5中的水洗液，硅酸用于制备白炭黑。6.根据权利要求5所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，所述步骤6中，析出碳酸氢钠之后还包括如下步骤：对碳酸氢钠进行烘干，得到碳酸钠作为步骤1中的钠化剂。7.根据权利要求2至6所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，所述步骤2中，通入的空气与还原阶段和氧化焙烧阶段产生的CO燃烧放热；燃烧放出的热量用于对球团的预热和还原。8.根据权利要求2至6任一项所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，所述步骤2中，加热升温至1100℃～1200℃，保温90min～120min。9.根据权利要求2至6任一项所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法，其特征在于，所述含碳复合球团中，碳氧还原比为1.0～1.2。10.根据权利要求2至6任一项所述的利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方2CN112430728A权利要求书2/2页法，其特征在于，所述钠化剂与鲕状赤铁矿中的二氧化硅的摩尔比为0.8～1.0。3CN112430728A说明书1/8页一种利用钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法技术领域[0001]本发明属于难处理矿的预处理及综合利用领域，具体涉及一种利用自热钠化还原氧化去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法。背景技术[0002]高磷鲕状赤铁矿(例如，宁乡式高磷鲕状赤铁矿)是我国重要的铁矿资源，鲕状赤铁矿的储量高达40亿吨，其中的铁含量接近50％，合理开发利用可以极大地减轻对进口铁矿石的依赖。然而，鲕状赤铁矿中的磷含量较高，还原过程中磷进入金属铁会恶