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【技术】高磷铁矿石的脱磷选矿方法

发布时间:2022-09-02 12:03:48 发布作者:鑫海矿装

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我国高磷铁矿石储量占总储量的14.86 %,达74.5亿t。磷是钢铁冶炼过程中主要的有害元素之一,如果磷含量过高,会影响到生铁的产品质量;在烧结和高炉冶炼中,矿石中的磷会随之转入烧结矿及生铁中。随着冶金工业的发展,对铁精矿的质量要求也越来越高,对磷的含量也有严格的限定,提出铁精矿含磷应低于0.024 %,我国要求铁精矿含磷必须低于0.2 %~0.3 %,然而我国一些铁矿山精矿含磷超过0.3 %,有的甚至高达0.6 %。

1.1 选矿法脱磷

需要细磨矿石至磷矿物和铁矿物完全解离后才能进行选矿分选,要么就是采用磁化焙烧磁选后的精矿用反浮选或者浸出脱磷.高磷铁矿石一般矿物组成比较复杂,磷矿物嵌布粒度细,采用选矿方法脱磷主要存在以下问题:①脱磷效率低;②由于需要细磨,会大大增加磨矿成本;③铁的回收率低.因此,传统的选矿方法很难得到满意的选矿指标。

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1.2 化学法脱磷

化学方法脱磷就是用酸对矿石进行酸浸脱磷.该方法是一种较为有效的脱磷方法, 优点是磷矿物无须完全单体解离,缺点是脱磷耗酸量大、成本高,容易导致矿石中铁矿物溶解,造成铁的损失.乌石山铁矿属于“宁乡型”鲕状高磷铁矿石.卢尚文等人采用解胶酸式浸矿降磷,试验结果表明:该方法能有效地脱除该铁矿石中40 %~50 %磷,铁品位可以提高4 %~ 6 %左右.该工艺是“宁乡型”鲕状铁矿脱磷的一种有效方法,不用磨矿和焙烧,直接堆浸降磷提铁。

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1.3 微生物脱磷法

微生物脱磷主要是通过代谢产酸来降低pH值,从而使磷矿物溶解,达到脱磷的目的.同时代谢酸还会与Ca2+、Mg2+、A13+等离子鳌合形成络合物,也促进磷的溶解.黄剑等人从铁矿井下废水中采集硫杆菌种,经过强化培养,可以去除铁矿石中的硫化物.硫杆菌可以改变包围在磷灰石周围的硫化物的化学成分和结构状态,打开了磷与周围溶液接触的通道,对磷的溶出起了作用,使铁矿石中磷的品位降低到0.2 %以下。

1.4 冶炼法脱磷

其基本原理是炼钢铁水在入转炉前,以碱性渣与铁水中的磷发生反应形成磷渣,从而达到脱磷的目的.该工艺效果比较好,但是成本太高,在我国还处于基础研究阶段[21-22].目前,国外在处理低磷铁水方面,一般是在氧化气氛下用碱性渣来进行脱磷,该工艺已较为成熟,日本开发了在同一座转炉中先铁水脱磷,再脱硅和脱碳的处理,中间插入排渣工序的精炼工艺.该工艺能提高脱磷速度、精炼效率较高,而且炉渣碱度低,脱碳渣能循环用于下一工序脱磷。

(1)在铁水预处理站脱磷。日本某公司根据不同渣系,开发了SARP、SMP和ORP等脱磷新方法.这些方法处理低磷铁水效果较理想,脱磷率能达到90 %~95 %,缺点是处理时间长、铁水温降大,而且需要扒渣。

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(2)在转炉内脱磷。在吹氧的同时,喷入脱磷剂,从而达到脱磷的目的,脱磷后的铁水到另一转炉炼钢,该工艺处理时间短、铁水降温小、反应空间大、脱磷剂消耗不多、不用扒渣、金属回收率较高等特点,是一种较经济的铁水脱磷法。

(3)在高炉出铁场脱磷。如意大利塔兰托厂,在高炉出铁场的铁流喷吹脱磷剂进行脱磷.铁水的含磷量由0.08 %降至0.02 %.该工艺简单,适用于处理低磷铁水.该工艺的主要缺点是脱磷较低,操作环境比较差。

 

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