一种高铁铝土矿高炉冶炼有价组元综合利用方法

摘要

一种高铁铝土矿高炉冶炼有价组元综合利用方法，其特征是将高铁铝土矿分别制备成高铁铝土矿烧结矿和高铁铝土矿热压块，将两种含铁物料充分混合成含铁炉料，再将含铁炉料、焦炭依次交替从高炉炉顶装入，进行高炉冶炼，炉料从炉顶到生成铁水和铝酸钙炉渣的时间大约为8～10小时；控制铁水温度为1450～1550℃，炉渣温度为1550～1650℃；然后将温度不低于1260℃的含钒铁水装入转炉，进行转炉吹钒冶炼，得到钒渣和钢水；控制高炉炉渣的冷却速度不超过6℃/min，当其冷却到室温后，经二次浸出、脱硅、碳酸化分解、煅烧等处理可得到水泥、镓精矿、三氧化二铝等产品。此方法可以处理任何粒级的高铁铝土矿，同时铁、铝、钒、镓的收得率高，有助于大规模开发利用储量丰富的高铁铝土矿资源。

主权项

一种高铁铝土矿高炉冶炼有价组元综合利用方法，其特征是所实现的方法具体包括以下步骤：(1)将粒度为3‑5mm高铁铝土矿、粒度为‑0.5mm的熔剂、粒度为‑3.0mm的焦粉按以特定的配料原则计算的质量份数之比60～65:25～35:6～12的比例进行精确配料混合制粒，再利用烧结机进行抽风烧结，然后经过破碎、筛分，粒度为10‑25mm的高铁铝土矿烧结矿作为入炉烧结矿使用；配料中，熔剂的有效熔剂性不低于70％，烧结矿总的CaO和SiO₂的质量之比控制在3.8～4.2之间；制备的高铁铝土矿烧结矿还原粉化指数RDI_+3.15不小于60％；(2)将高铁铝土矿破碎，并按质量份数之比高铁铝土矿:烟煤煤粉:熔剂＝100:20～25:10～15的比例进行配料，然后经过混匀、加热、压块和热处理工艺过程，制得高铁铝土矿热压块，其中，粉碎后的高铁铝土矿粒度不大于0.15mm；烟煤煤粉的粒度不大于0.15mm，固定碳含量不低于50％，挥发分含量为20％～35％，硫含量不高于0.3％，胶质层指数不小于8；熔剂粒度不大于0.15mm，有效熔剂性不低于70％；制备的高铁铝土矿热压块热处理前的抗压强度不小于1000N/个，经热处理后抗压强度不低于2000N/个，粒度为20～40mm，还原膨胀指数不大于15％，配碳比FC/O为0.8～1.2，CaO和SiO₂构成的二元碱度不大于1.20；(3)将高铁铝土矿烧结矿和高铁铝土矿热压块充分混合成含铁炉料，再将含铁炉料、焦炭依次交替从高炉炉顶装入，从高炉风口喷吹50～100kg/tHM煤粉，使用温度为1000～1300℃、富氧率为1.0％～3.0％的富氧热风，炉顶装入800～920kg/tHM的焦炭，进行高炉冶炼，炉料从炉顶到生成铁水和铝酸钙炉渣的时间为8～10小时；控制铁水温度为1450～1550℃，炉渣温度为1550～1650℃；铁水成分为：Fe含量为94.534％～95.443％，Si含量为0.24％～0.56％，C含量为3.86％～4.27％，V含量为0.20％～0.25％，其他成分微量；炉渣化学成分为：CaO 47％～53％，SiO₂11％～15％，Al₂O₃27％～33％，MgO 2％～4％，其余成分为其他，炉渣二元碱度为3.8～4.2；含铁炉料中高铁铝土矿热压块的配比按质量百分数为含铁炉料总质量的10％～40％；(4)将温度不低于1260℃的含钒铁水装入转炉，进行转炉吹钒冶炼，得到钒渣和钢水；(5)控制高炉铝酸钙炉渣的冷却速度不超过6℃/min，当其冷却到室温后，经二次浸出、脱硅、碳酸化分解和煅烧处理可得到水泥、镓精矿和三氧化二铝产品。