一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法.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(10)申请公布号CNCN103602773103602773A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310616734.8(22)申请日2013.11.27(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)发明人王静松王广薛庆国佘雪峰宁晓宇郁新芸(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)C01B35/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法(57)摘要本发明公开了一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法，属于炼铁和资源综合利用领域。涉及硼铁矿中硼和铁分离、富集的方法，用于硼铁矿的开发利用。其特征在于利用硼铁矿矿粉、碳质还原剂、粘结剂为原料，经过配料、混匀、造块、转底炉还原、电炉熔分等工序制得液态生铁（或半钢）和B2O3含量为10～22%的高质量富硼渣。生产出的液态生铁（或半钢）可以作为炼钢的原料，富硼渣可以代替硼镁石矿来生产硼酸或硼砂，从而可以充分利用硼资源和铁资源，实现硼铁矿的综合利用。此方法工艺简单、流程短、硼铁分离彻底、效率高，分离所得产品可以同时满足硼工业和钢铁工业的需求，具有较好的社会和经济效益。CN103602773ACN103627ACN103602773A权利要求书1/1页1.一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法，其特征在于利用硼铁矿矿粉、碳质还原剂和粘结剂为原料，经过配料、混匀、造块、转底炉还原、电炉熔分工序制得液态生铁和富硼渣；主要生产工艺流程为：（1）将硼铁矿矿粉、碳质还原剂以及粘结剂用混料机混匀，其中还原剂的配入量为硼铁矿量的15～25%、粘结剂的配入量为硼铁矿量的2～5%，混合料的总水分为7～10%，经混料机混匀后制成含碳球团，烘干备用；（2）将烘干后的球团单层布在转底炉的炉底耐火材料上，事先在炉底上铺一层3～5mm厚的碳质或耐火材料粉末，含碳球团在转底炉内经加热还原制得金属化球，还原温度为1200～1350℃，还原时间为15～40分钟，球团的金属化率达到80～95%；（3）将金属化球团用出料器排出，配入0～5%的焦炭，经冷却或直接热装入熔分设备，制得液态生铁或半钢和B2O3含量为10～22%的富硼渣两种产品，液态生铁用来炼钢，富硼渣经过缓冷处理以提高活性，用来生产硼砂或硼酸。2.如权利要求1所述的一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法，其特征在于：所述的硼铁矿矿粉B2O3含量3～8%，全铁含量30～55%，粒度80%以上小于150目。3.如权利要求1所述的一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法，其特征在于：所用的碳质还原剂为无烟煤、烟煤、褐煤、石油焦、半焦或焦粉，粒度100%小于1mm，所用的造球设备为对辊压球机或圆盘造球机。4.如权利要求1所述的一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法，其特征在于：所用的还原设备为环形转底炉，还原温度为1200～1350℃，还原时间为15～40分钟，球团的金属化率达到80～95%。5.如权利要求1所述的一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法，其特征在于：所用的熔分设备为电弧炉、矿热炉或电渣炉，所得的最终产品为液态生铁或半钢，以及B2O3含量为10～22%的富硼渣。2CN103602773A说明书1/5页一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法[0001]技术领域[0002]本发明属于化工、冶金、资源综合利用领域，涉及转底炉煤基直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法，用于硼铁矿的开发利用。背景技术[0003]硼在化工、医药、轻工、纺织、电子、冶金、建材、国防军工、尖端科学、农业等部门广泛使用。自1956年以来，我国硼工业主要以硼镁石矿（俗称“白硼矿”）为主要原料，目前该种矿石已接近枯竭，60%以上依赖进口。位于辽-吉地区的硼铁矿（俗称“黑硼矿”）是我国已探明的大型硼镁铁共生矿床，铁矿储量2.83亿t，硼矿储量（以B2O3计）2185万t，硼矿资源占我国内地硼矿总储量的58%，是硼镁石矿重要的替代资源。因此，立足本国实际，充分利用我国复合硼铁矿资源显得尤为重要。[0004]目前公开的硼铁矿综合利用工艺主要包括湿法分离工艺、选矿分离工艺、火法分离工艺、做烧结球团的添加剂、制备Fe-Si-B母合金等。[0005]发明名称为“硫酸分解硼镁铁矿综合利用工艺”的中国专利（申请号：95110090.4），公开了一种用硫酸分解硼镁铁矿直接制取高收率硼酸和高质量一水硫酸镁的工艺技术，对于低至10%B2O3