一种用铁精矿制备二次还原铁粉的方法.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CN113174459A(43)申请公布日2021.07.27(21)申请号202110394587.9(22)申请日2021.04.13(71)申请人中国科学院过程工程研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条1号(72)发明人李永利姚广铮郭强齐涛(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理有限公司11472代理人武玥张红生(51)Int.Cl.C21B13/14(2006.01)B22F9/22(2006.01)B22F9/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用铁精矿制备二次还原铁粉的方法(57)摘要本发明涉及粉末冶金用还原铁粉技术领域，具体地说，本发明涉及一种用铁精矿制备二次还原铁粉的方法，包括以下步骤：1)将铁精矿、还原剂和含硫添加剂混合，搅拌均匀，得到混合物料；2)将步骤1)获得的混合物料还原，得到一次还原铁；3)将步骤2)获得的一次还原铁破碎，通过湿式磨矿‑湿式磁选获得一次还原铁粉；4)将步骤3)获得的一次还原铁粉二次还原，获得二次还原铁；然后将二次还原铁经破碎‑分级得到二次还原铁粉。本发明采取了普通铁精矿和其他铁产品作为原料，大大提高了原料来源，对资源的适应性更高，便于还原铁粉生产规模的扩大。CN113174459ACN113174459A权利要求书1/1页1.一种用铁精矿制备二次还原铁粉的方法，包括以下步骤：1)将铁精矿、还原剂和含硫添加剂混合，搅拌均匀，得到混合物料；2)将步骤1)获得的混合物料还原，得到一次还原铁；3)将步骤2)获得的一次还原铁破碎，通过湿式磨矿‑湿式磁选获得一次还原铁粉；4)将步骤3)获得的一次还原铁粉二次还原，获得二次还原铁；然后将二次还原铁经破碎‑分级得到二次还原铁粉。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中所述铁精矿的铁品位为30‑70％。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中，以碳质量计，所述还原剂与铁精矿质量比为15‑30％，所述还原剂包括煤、石墨和用于还原的生物质中的一种或两种以上。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中，以硫质量计，所述含硫添加剂与铁精矿质量比为2.5％‑12.5％，所述含硫添加剂包括铁的硫化物和/或铁的硫酸盐中的一种或两种以上。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤2)所述一次还原的工艺参数为：还原温度为1100℃‑1300℃，还原时间为30min‑120min。6.根据权利要求1所述还原铁粉的制备方法，其特征在于，步骤4)所述二次还原气体包括氢气或氨气分解气。7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)所述二次还原工艺参数为：还原温度850℃‑950℃，还原时间为30‑120min。2CN113174459A说明书1/5页一种用铁精矿制备二次还原铁粉的方法技术领域[0001]本发明涉及粉末冶金用还原铁粉技术领域，具体地说，本发明涉及一种用铁精矿制备二次还原铁粉的方法。背景技术[0002]还原铁粉是一种重要的工业原料，具有易压缩，磁性强，价格低廉，质量均一等特点。因此，铁粉广泛应用于粉末冶金、软磁材料、金属切削、污水处理等行业。由于铁粉总产量的70％‑80％用于粉末冶金领域，近年来，随着汽车工业和锂电池行业的快速发展，对铁粉的需求也水涨船高。[0003]目前，还原铁粉主要利用高纯铁精矿通过外配煤的隧道窑赫格纳斯工艺制备，主要通过以下技术方案实现：1)高纯铁精矿/铁鳞与固体还原剂交替间层式的装填于耐火坩埚中。2)利用人工将坩埚放置于1150‑1250℃隧道窑中，经过53‑90h的还原后冷却到200℃左右人工取罐。3)将物料通过破碎‑干式磨矿‑干式磁选获得一次还原铁粉。4)利用氢气或氨分解气进行二次还原，得到二次还原铁粉。[0004]对于上述工艺存在以下不足：1)原料来源少：在原料方面，赫格纳斯工艺必须采取高纯铁精矿或铁鳞这类高品位铁产品作为生产原料。但是，高纯铁精矿价格高，生产工艺复杂，要求原矿解离彻底。铁鳞在国内产量小，化学性质不稳定。2)隧道窑热能利用率差：隧道窑一般温度为1150‑1250℃，物料罐还原时间长，因此隧道窑余热大，大部分余热采取直接外排，严重影响环境。3)自动化程度低，劳动强度高。目前，该工艺一般采取人工装罐，卸罐的方式装卸料，因此，产能过低，且对于工人劳动强度过大。[0005]为解决上述问题，专利申请CN107008914A中公开了一种高效节能还原铁粉的生产工艺。这种方法将高纯铁精矿或铁鳞、还原剂和粘结剂制备成球团，经过转底炉进行一次还原，回收余热，将海绵铁进行破碎‑磨矿‑磁选后，在钢带式还原炉中进行二次还原得到二次还原铁粉。此发明以转底炉代替了隧道窑，解决了热能差，自动化程度低