專利名稱：一種含硼鐵精礦選擇性還原綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體涉及一種含硼鐵精礦選擇性還原綜合利用方法。
背景技術(shù)：
硼礦是一種稀缺的礦產(chǎn)資源，以硼礦為原料生產(chǎn)的硼及硼化合物廣泛用于化工、冶金、光學(xué)玻璃、醫(yī)藥、輕工、國防軍工、航天航空及核工業(yè)等領(lǐng)域。目前我國硼工業(yè)的主要原料為硼鎂石，該類資源僅占硼資源總儲量的8.98%，但經(jīng)過多年的開發(fā)利用，硼鎂石資源已近枯竭。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，硼礦資源的需求量持續(xù)增長，致使硼鎂石礦的產(chǎn)量已遠(yuǎn)不能滿足硼工業(yè)的需要。因此，高效開發(fā)利用其它硼礦資源已經(jīng)成為我國硼工業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。在我國硼礦資源中，硼鐵礦中的硼所占比例最大，約占58%，僅遼東地區(qū)硼鐵礦儲量就達2.8億噸，其中B2O3儲量為2184萬噸，同時硼鐵礦也是重要的鐵礦資源。國內(nèi)相關(guān)科研單位對遼寧翁泉溝硼鐵礦進行了長期的選礦試驗研究，開發(fā)了磁選-重選-分級、磁選-重選-浮選和細(xì)磨-浮選-磁選等選礦流程方法，結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)的選礦工藝處理砸鐵礦，可以實現(xiàn)砸鐵礦中砸和鐵的初步分尚，犾得B2O3品位12% 16%砸精礦和TFe品位51% 54%含硼鐵精礦。該硼精礦可以達到生產(chǎn)硼砂的要求(B2O3品位大于12%)，但含硼鐵精礦仍不能滿足生產(chǎn)鋼鐵的要求(TFe品位大于60%)，更為重要的是含硼鐵精礦中硼回收率可達20% 30%，這部分硼資源采用傳統(tǒng)的物理選礦工藝難以回收利用，造成硼資源流失。因此，采用創(chuàng)新性技術(shù)，實現(xiàn)含硼鐵精礦的綜合利用意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中對含硼鐵精礦綜合利用存在的問題，本發(fā)明提供一種含硼鐵精礦選擇性還原綜合利用方法，目的是通過選擇性還原將含硼鐵精礦的鐵礦物還原為適宜分選的鐵顆粒，并控制硼礦物不被還原而進入渣相，然后通過磁選獲得鐵粉和優(yōu)質(zhì)富硼渣，實現(xiàn)含硼鐵精礦中硼鐵的有效分離。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進行:
(1)將含硼鐵精礦與粒度小于3_的還原劑煤粉混合均勻形成混合物料，其中煤粉質(zhì)量是含硼鐵精礦質(zhì)量的25 50%，于105(Tl250°C對上述混合物料還原3(T70min，將得到的還原物料水淬冷卻至室溫并烘干；
(2)將烘干后的還原物料加水配制成質(zhì)量濃度為65 75%的礦漿，采用球磨機球磨礦漿，磨至礦漿中粒度小于0.074mm的物料占還原物料質(zhì)量的75 90%，然后在6400(Γ80000Α/m磁場強度條件下進行磁選，獲得回收率> 90%，品位> 90%的鐵粉和富硼尾礦，其中富硼尾礦中B2O3品位> 12%，硼回收率> 90%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是:
本發(fā)明是以煤粉為還原劑在高溫下對含硼鐵精礦進行選擇性還原，并通過控制還原溫度和時間條件使含硼鐵精礦中鐵礦物被還原并生長為金屬鐵顆粒，而硼礦物則不被還原，并強化其遷移使之進入渣相，最終通過磁選獲得鐵粉和富硼尾礦，實現(xiàn)含硼鐵精礦中硼鐵高效分離。本發(fā)明最終可獲得鐵品位大于90%，回收率大于90%的鐵粉，該鐵粉鐵品位高、金屬化率高、雜質(zhì)及有害元素含量低，滿足煉鋼用直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)，可作為煉鋼原料，同時可獲得富硼尾礦，該尾礦含B2O3大于12%，硼回收率大于90%，活性大于80%，可用作進一步提取硼的原料。本方法不僅實現(xiàn)了含硼鐵精礦中鐵的高效回收，同時使精礦中的硼礦物得到有效富集，為含硼鐵精礦中鐵和硼的綜合回收利用提供了新的途徑。


圖1是本發(fā)明方法的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明實施例中采用單向加熱爐爐膛尺寸為IOOOmmX200mmX 150mm，采用Φ 180mmX 200mm筒形球磨機磨礦，米用Φ4000ι πιΧ 300mm鼓形濕式弱磁選機進行磁選選別。實施例1
本實施例使用的礦樣為丹東鳳城某選廠含硼鐵精礦，其主要成分按質(zhì)量百分比含F(xiàn)e51.63%, B2O3 5.33%, SiO2 5.08%, Al2O3 0.20%, CaO 0.85%, MgO 8.95%,以某地洗精煤為還原齊U，其主要組成按質(zhì)量百分比含固定碳69.83%，揮發(fā)分17.25%，灰分10.06%。`(I)將含硼鐵精礦與粒度小于3_的還原劑煤粉混合均勻形成混合物料，其中煤粉質(zhì)量是含硼鐵精礦質(zhì)量的30%,于1250°C對上述混合物料還原30min,將得到的還原物料水淬冷卻至室溫并烘干，經(jīng)化學(xué)分析，此時還原物料的金屬化率為91.57% ；
(2)將烘干后的還原物料加水配制成質(zhì)量濃度為70%的礦漿，采用球磨機球磨礦漿，磨至礦漿中粒度小于0.074mm的物料占還原物料質(zhì)量的87.23%，然后在72000A/m磁場強度條件下進行磁選，得到鐵粉和富硼尾礦，磁選結(jié)果如表I所示，鐵粉品位93.23%，回收率94.74%，富硼尾礦中B2O3品位14.77%，回收率90.16%，硼的富集比為2.36，硼的活性為81.66%。獲得的鐵粉滿足煉鋼用直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)，可用作煉鋼原料，富硼尾礦可用作進一步提取硼的原料。表I還原物料磁選結(jié)果
產(chǎn)~........................................................................................................................!.!............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................產(chǎn)品品位/% 回收率產(chǎn)/。 品位/% 回收率產(chǎn)/。
—還原物料 ' 100.00 — 60.74100.006.27100.00
鐵粉__61.72__93.23__94.74__LOO__9.84
—富硼尾礦 38.28`8.355.26H.7790.16
實施例2
以丹東鳳城某選廠含硼鐵精礦為礦樣，其主要成分按質(zhì)量百分比含F(xiàn)e 53.46%，B2O3
5.67%, SiO2 4.76%, Al2O3 0.18%，CaO 0.63%, MgO 9.21% ;以某地洗精煤為還原劑，其主要組成按質(zhì)量百分比含固定碳69.83%，揮發(fā)分17.25%，灰分10.06%。
( I)將含硼鐵精礦與粒度小于2_的還原劑煤粉混合均勻形成混合物料，其中煤粉質(zhì)量是含硼鐵精礦質(zhì)量的40%,于1225°C對上述混合物料還原50min,將得到的還原物料水淬冷卻至室溫并烘干，經(jīng)化學(xué)分析，此時還原物料的金屬化率為93.28% ；
(2)將烘干后的還原物料加水配制成質(zhì)量濃度為65%的礦漿，采用球磨機球磨礦漿，磨至礦漿中粒度小于0.074mm的物料占還原物料質(zhì)量的80.15%，然后在80000A/m磁場強度條件下進行磁選，得到鐵粉和富硼尾礦，磁選結(jié)果如表2所示，鐵粉品位94.11%，回收率95.03%,富硼尾礦中B2O3品位18.70%，回收率92.38%，硼的富集比為2.70，硼的活性為
83.06%。獲得的鐵粉滿足煉鋼用直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)，可用作煉鋼原料，富硼尾礦可用作進一步提取硼的原料。表2還原物料磁選結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種含硼鐵精礦選擇性還原綜合利用方法，其特征在于按照以下步驟進行: (1)將含硼鐵精礦與粒度小于3_的還原劑煤粉混合均勻形成混合物料，其中煤粉質(zhì)量是含硼鐵精礦質(zhì)量的25 50%，于1050~l250°C對上述混合物料還原30~70min，將得到的還原物料水淬冷卻至室溫并烘干； (2)將烘干后的還原物料加水配制成質(zhì)量濃度為65 75%的礦漿，采用球磨機球磨礦漿，磨至礦漿中粒度小于0.074mm的物料占還原物料質(zhì)量的75 90%，然后在6400(Γ80000Α/m磁場強度條件下進行磁選，獲得回收率> 90%，品位> 90%的鐵粉和富硼尾礦，其中富硼尾礦中B2O3品位> 12%， 硼回收率> 90%。
全文摘要
本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體涉及一種含硼鐵精礦選擇性還原綜合利用方法。本發(fā)明方法是首先將含硼鐵精礦與粒度小于3mm的還原劑煤粉混合均勻形成混合物料，于1050~1250℃還原30~70min，然后將還原物料配制成質(zhì)量濃度為65~75%的礦漿，采用球磨機球磨礦漿，最后在64000~80000A/m磁場強度條件下進行磁選，獲得回收率＞90%，品位＞90%的鐵粉和富硼尾礦，其中富硼尾礦中B2O3品位＞12%，硼回收率＞90%。本方法不僅實現(xiàn)了含硼鐵精礦中鐵的高效回收，同時使精礦中的硼礦物得到有效富集，為含硼鐵精礦中鐵和硼的綜合回收利用提供了新的途徑。
文檔編號C22B1/02GK103074483SQ20131000785
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者高鵬, 孫永升, 韓躍新, 李艷軍, 穆于帆 申請人:東北大學(xué)