含硼铁精矿综合利用研究进展.pdf

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1、第6期矿产综合利用No．62014年l2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesDee．2014含硼铁精矿综合利用研究进展余建文，高鹏，祝昕冉，陈洪运，宫贵臣(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819)摘要：介绍了我国硼矿资源现状及硼铁矿资源特点。在现有硼铁矿选矿分离技术的基础上，重点分析了高炉法、直接还原一电炉熔分法、深度还原一磁选分离法、烧结矿添加剂及一步法等工艺对含硼铁精矿的综合利用现状。针对以上含硼铁精矿硼铁分离工艺所存在的弊端，提出了采用煤基直接还原一磁选选冶联合流程

2、处理含硼铁精矿的新思路，并对含硼铁精矿的开发利用作了一定的展望。关键词：含硼铁精矿；综合利用；硼铁分离；展望doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2014．06．001中图分类号：TD912文献标志码：A文章编号：1000—6532(2014)06—0001—05硼矿是一种稀缺的矿产资源，以硼矿为原料生硼铁矿资源的综合利用研究，探索新的硼铁矿高效产的硼及硼化合物广泛用于化工、冶金、光学玻璃、回收利用技术，对于缓解我国硼矿资源和铁矿资源医药、轻工、国防军工、航天航空及核工业等领紧张状况，具有重要的战略意义。域⋯

3、。我国硼矿资源丰富，我国硼工业的主要原料l含硼铁精矿综合利用研究现状为硼镁石，该类资源仅占硼资源总储量的8．98％，且经过多年的开发利用，硼镁石储量(BO，)现已不自1958年发现辽宁省翁泉沟硼铁矿以来，国内足200万t，硼镁石资源已近枯竭。随着我国国许多单位进行了大量的研究工作。目前，主要利用民经济的发展，硼矿资源的需求量在持续增长，致使方案是采用磁一重联合工艺进行硼铁矿中硼和铁的硼镁石矿的产量已远不能满足硼工业的需要。因初步分离，获得含硼铁精矿、硼精矿及尾矿，其中硼此，高效开发利用其他硼矿资源已经成为我国硼工精矿可以达到生产

4、硼砂的要求(B：O，品位大于业发展的当务之急。12％)，但含硼铁精矿仍不能满足生产钢铁的要求我国硼资源中，硼铁矿中的硼所占比例最大，约(TFe品位大于60％)，更重要的是含硼铁精矿中硼占58％。仅辽东地区硼铁矿储量就达2．8亿t，其回收率高达20％～30％，这部分硼资源采用传统的中B：O，储量为2184万t，属于大型硼矿，同时硼铁物理选矿工艺难以回收利用。由此可见，含硼铁精矿也是重要的铁矿资源。但由于硼铁矿矿物组成复矿中的硼、铁二次分离技术成为硼铁矿开发利用的杂，共生关系密切，结晶粒度细而不均等原因，致使技术关键。常规选别方法难

5、以获得较好的技术经济指标，至今目前的研究现状表明，对含硼铁精矿的综合利尚未获得很好的工业化开发利用]。因此，加强用主要是围绕铁和硼的综合回收开展的，主要分为收稿日期：2014—03—03基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．51204033)；教育部新教师专项科研基金资助项目(No．20120042120051)作者简介：余建文(1989一)，男，在读研究生，主要从事复杂矿产资源综合利用研究。·2·矿产综合利用火法和湿法两大类。火法具有代表性的技术主要有体燃料或非焦煤为能源和还原剂，在天然矿石(粉)高炉法，直接还原一电炉熔分

6、法，深度还原一磁选分或人造团块呈固态的软化温度以下进行还原获得金离法等；湿法综合利用主要为一步法(酸法)。属铁的方法。由于还原温度低，产品呈多孔低密度2．1含硼铁精矿火法分离研究现状海绵状结构，这种含碳量低、未排除脉石杂质的金属2．1．1高炉法铁产品，称为直接还原铁(DirectReducedIron，简称上世纪八十年代中期，东北大学根据硼铁矿的DRI，或称海绵铁)。化学组成、矿物结构特点，在理论及实验基础上提出随着直接还原技术的发展，许多科研工作者围了硼铁矿“高炉法”综合利用工艺流程]，见图1。绕直接还原技术，提出了一些复杂铁

7、矿石的开发利用方案n”]。赵庆杰等¨提出了“直接还原一电炉熔分”工艺处理含硼铁精矿，即先用非结焦煤在固态下将含硼铁精矿中的铁氧化物还原为预还原状态，再用电热方式熔化，可获得含硼生铁和B：O，品位20％～25％、活性≥85％的富硼渣。高活性、高品位富硼渣可以直接用于一步法生产硼酸或硼砂，生铁可进一步冶炼成普通钢铁产品。李壮年等¨在实验室条件下分别模拟隧道窑罐式法、回转窑法和气基竖炉法直接还原工艺，对TFe品位为53．57％，B0品位为5．61％的含硼铁精矿进行了图1硼铁矿高炉法综合利用工艺流程“直接还原一电炉熔分”试验研究，试验结

8、果表明，预Fig．1Flowchaaofblastfurnaceprocessfor还原含硼铁精矿金属化率可达89％，电炉熔分后富paigeiteresourcescomprehensiveutilization硼渣的活性可以达到85％以上，BO品位可以稳定高炉