以含铁海砂为原料的含碳球团直接还原-研究

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1、重庆大学硕士学位论文1绪论1绪论1.1引言世界钢铁工业尤其是我国钢铁工业的飞速发展，使得富矿资源日益枯竭，而铁矿原料的需求量却不断增加，优质铁矿资源的产量越来越不能满足钢铁工业的发展需求，产需矛盾日益突出。因此贫矿资源的开发利用已成为学者及钢铁冶金企业普遍关注的问题，含钛海砂就是其中一种。海砂是一种主要产自东南亚、南亚的近海滩的钒钛铁矿砂，新西兰、澳大利亚、印度、斯里兰卡等国均有大量储备，是由冲击作用形成的局部风化的天然含[1][2]铁矿物。海砂是目前国内外公认的难冶难选的铁矿砂。海砂颗粒形状比较规则、表面光滑致密、粒度较粗、硬

2、度和熔点也较高,与其他铁矿石相比，球磨性能和造球性能较差。海砂含有少量的钛铁晶石(2FeO·TiO2)和钛铁矿(FeO·TiO2)，这些钛铁晶石和钛铁矿主要以细粒状嵌布在磁铁矿中，铁钛紧密共生，通过选矿技术等物理方法无法使钛铁分离。目前，海砂在钢铁行业的应用主要是作为高炉烧结矿的配料，配比较低，配入量仅为10%左右，配比提高会导致烧结矿冷态强度和低[2][3]温还原粉化性能无法满足高炉正常冶炼的要求。本文针对国内某钢厂所提供的新西兰海砂进行球磨预处理-造含碳球团并进行直接还原制备海绵铁的工艺条件的基础研究，为大规模开发利用这类铁

3、矿砂提供一定的实际指导意义。1.2铁矿资源概况1.2.1世界铁矿资源情况世界铁矿资源储量丰富，据美国地质调查局2007年公布的数据显示，世界铁矿资源储备为1900亿吨，储备基础为3400亿吨；铁金属储量为730亿吨，储量基础为1600亿吨。按国家来看，世界铁矿资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、[4]乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。2007年世界铁矿资源[4][5]储备情况见表1.1，世界大型铁矿区分布情况见表1.2。从铁矿床成因类型来看，主要是变质沉积型，世界铁矿资源80%均属于此种类型。目前，澳大利亚、巴西、

4、印度、美国、加拿大、独联体、委内瑞拉、中国等国的铁矿石，主要都是来自此种矿床。从铁矿石质量来看，南半球富矿多，北半球富矿少。位于南半球的巴西、澳大利亚和南非，其铁矿品位较高，质量也较好。世界铁矿平均品位为44%，澳大利亚赤铁富矿品位为56%～63%，成品矿粉矿品位一般为62%，块矿品位一般能达到64%。巴西矿含铁品位为53%～57%，1重庆大学硕士学位论文1绪论[6][7]成品矿粉矿品位一般为65%～66%，块矿品位为64%～67%。表1.12007年世界铁矿资源储备Table1.1Theworldironorereserves

5、of2007铁金属储备（Mt）铁矿石储量（Mt）国家、地区铁矿品位（%）基础储备储量基础储备储量巴西6714089270160俄罗斯56310140560250澳大利亚61280100450160乌克兰3020090680300中国3315070400210哈萨克斯坦40743319083印度6462429866瑞典6050227835美国30462115069委内瑞拉6036346040加拿大6525113917南非65156.52310其他20480355142全球合计160073034001900表1.2世界大型铁矿区分布

6、Table1.2Theworldlarge-scaledistributionofironorezone国家矿区名称储量（Mt）品位（%）相关铁矿企业哈默斯利公司、必和必澳大利亚哈默斯利32057拓公司等淡水河谷公司、MBR巴西铁四角30035~69公司巴西卡拉加斯18060~67淡水河谷公司木通（玻）、乌鲁库玻利维亚、巴西58050~53/姆（巴西）印度比哈尔、奥里萨67>60MMTC公司加拿大铁矿公司、魁北加拿大拉布拉多20636~38克卡蒂尔矿山公司2重庆大学硕士学位论文1绪论续表1.2：国家矿区名称储量（Mt）品位（%）

7、相关铁矿企业明塔克、帝国铁矿、希美国苏必利尔16331宾公司等列别金、米哈伊洛夫、俄罗斯库尔斯克43546斯托伊达公司俄罗斯卡奇卡纳尔140/卡奇卡纳尔公司乌克兰克里沃罗格19436英古列茨公司法国洛林7733/瑞典基律纳3458~68LKAB公司C.V.G.Ferrominera委内瑞拉博利瓦尔2045~69Orinoco.C.A利比里亚几内亚宁巴矿区2057~60/1.2.2我国铁矿资源情况我国铁矿资源储备较丰富，截止1996年底，全国查明铁矿产地共1834处，累计探明铁矿储量(A+B+C+D级)504.78亿吨，按铁矿石平

8、均品位33%计算，铁金属储量为166.58亿吨，扣除历年开采及损失的铁矿石，保有铁矿石储量(A+B+C+D级)463.47亿吨，铁金属储量152.95亿吨，其中（A+B+C）级铁矿石储量222.09亿吨，铁金属储量为73.29亿吨，D级铁矿石储量241.38亿吨