难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈与突破

1、难选铁矿石直接还原选矿工艺难选铁矿石直接还原选矿工艺 工程化技术瓶颈与突破工程化技术瓶颈与突破 报告提纲报告提纲 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 3 难选铁矿石直接还原选矿工艺生产成本难选铁矿石直接还原选矿工艺生产成本 4 预期目标预期目标 鲕状赤铁矿石鲕状赤铁矿石 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 鲕状赤铁矿石鲕状赤铁矿石 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 u2004年，褐铁矿磁化焙烧选

2、矿工艺年，褐铁矿磁化焙烧选矿工艺 以煤为还原剂，实验室马弗炉，在以煤为还原剂，实验室马弗炉，在7501000还原褐铁矿；还原褐铁矿； 磨矿，弱磁选，得到铁精矿。磨矿，弱磁选，得到铁精矿。 u2005年，云南无定鱼子甸高磷鲕状赤铁矿磁化焙烧选矿工艺年，云南无定鱼子甸高磷鲕状赤铁矿磁化焙烧选矿工艺 脱磷工艺研究；脱磷工艺研究； 2007年设计建设年设计建设100t/d流化床磁化焙烧工业试验生产线，流化床磁化焙烧工业试验生产线，2008年建成；年建成； 在脱磷工艺条件下实现了直接还原。在脱磷工艺条件下实现了直接还原。 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 1 难选

3、铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 武定磁化焙烧流化床武定磁化焙烧流化床 u直接还原选矿工艺直接还原选矿工艺 以煤为还原剂，添加脱磷助还原剂，实验室马弗炉，以煤为还原剂，添加脱磷助还原剂，实验室马弗炉，10001200还原铁矿石；还原铁矿石； 磨矿，弱磁选，得到不纯金属铁粉末磨矿，弱磁选，得到不纯金属铁粉末粉末铁。粉末铁。 u2008年，昆钢惠民铁矿高磷富氧化矿直接还原选矿工艺扩大试验年，昆钢惠民铁矿高磷富氧化矿直接还原选矿工艺扩大试验 实验室扩大性回转窑；实验室扩大性回转窑； 工业生产海绵铁隧道窑。工业生产海绵铁隧道窑。 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难

4、选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验回转窑昆钢扩大试验回转窑 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 1 难

5、选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 昆钢扩大试验隧道窑昆钢扩大试验隧道窑 u扩大试验结果扩大试验结果 2008年年6月完成昆钢惠民铁矿富氧化矿（月完成昆钢惠民铁矿富氧化矿（tfe41.64，p1.04， sio218.94，褐煤）直

6、接还原工艺扩大试验，粉末铁品位，褐煤）直接还原工艺扩大试验，粉末铁品位92.17%， 含含p 0.072%，铁回收率，铁回收率90.33%。 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 成分成分tfepssio2al2o3mgo 含量含量/%92.460.050.0651.762.180.092 成分成分caona2ok2otio2mno 含量含量/%0.870.700.210.0380.042 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 u2009年年9月，唐山，隧道窑直接还原选矿工艺工业试验月，唐山，隧道窑直接还原选矿工艺工业试验

7、 以煤为还原剂，天然气为燃料，以煤为还原剂，天然气为燃料，70m隧道窑，在隧道窑，在10001200还原赤铁矿；还原赤铁矿； 实验室磨矿，弱磁选，得到粉末铁。实验室磨矿，弱磁选，得到粉末铁。 u2010年年9月，济南，月，济南，隧道窑直接还原选矿工艺工业试验隧道窑直接还原选矿工艺工业试验 以煤为还原剂，人造煤气为燃料，以煤为还原剂，人造煤气为燃料，80m隧道窑，在隧道窑，在10001200还原贵州含还原贵州含 磷鲕状赤铁矿、内蒙古含磷赤铁矿、赤泥、铜炉渣；磷鲕状赤铁矿、内蒙古含磷赤铁矿、赤泥、铜炉渣； 实验室磨矿，弱磁选，得到粉末铁。实验室磨矿，弱磁选，得到粉末铁。 1 难选铁矿石直接还原选矿

8、工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 唐山隧道窑直接还原工业试唐山隧道窑直接还原工业试 验验 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 济南隧道窑直接还原工业试济南隧道窑直接还原工业试 验验 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 济南隧道窑直接还原工业试济南隧道窑直接还原工业试 验验 u工业试验结果工业试验结果 2009年年9月完成伊朗铁矿石（月完成伊朗铁矿石（tfe58.55%，烟煤）直接还原工艺工业，烟煤）直接还原工艺工业 试验，粉末铁品位

9、试验，粉末铁品位88%，铁回收率，铁回收率98%。 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 u工业试验结果工业试验结果 2010年年11月完成贵州三都县丰乐铁矿（月完成贵州三都县丰乐铁矿（tfe24%，p0.65%，烟煤）、，烟煤）、 内蒙古苏尼特右旗朱日和铁矿（内蒙古苏尼特右旗朱日和铁矿（tfe30%，p0.60%，烟煤）、山东，烟煤）、山东 魏桥铝业赤泥（魏桥铝业赤泥（tfe26%，烟煤）直接还原工艺工业试验，粉末铁，烟煤）直接还原工艺工业试验，粉末铁 品位和回收率均大于品位和回收率均大于92%，含，含p小于小于0.07%。 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺

10、研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 u山东大展冶金科技有限公司山东大展冶金科技有限公司 2012年年8月建成山东魏桥铝业赤泥直接还原工艺月建成山东魏桥铝业赤泥直接还原工艺300t/d工业应用示范工工业应用示范工 程。程。 u深圳市锦鸿矿业投资有限公司深圳市锦鸿矿业投资有限公司 2013年年3月建成贵州三都县丰乐铁矿直接还原工艺月建成贵州三都县丰乐铁矿直接还原工艺1000t/d工业生产线。工业生产线。 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 滨州隧道窑直接还原示范工滨州隧道窑直接还

11、原示范工 程程 1 难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状难选铁矿石直接还原选矿工艺研究现状 原矿原矿 破碎破碎 还原焙烧还原焙烧 磨矿磨矿 磁选磁选 脱水成型脱水成型 产品产品 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 u破碎机与筛分机破碎机与筛分机 u球磨机与分级机球磨机与分级机 u磁选机磁选机 u过滤机过滤机 u烘干机，成型机烘干机，成型机 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 u直接还原设备的选择直接还原设备的选择 隧道窑隧道窑 回转窑回转窑 转底炉转底炉 竖炉竖炉 流化床流化床 矿热电炉矿热电炉

12、2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 u关键装备研究关键装备研究 竖炉竖炉-酒钢桦树沟镜铁矿块矿竖炉磁化焙烧工业生产。酒钢桦树沟镜铁矿块矿竖炉磁化焙烧工业生产。 回转窑回转窑-陕西大西沟矿业有限责任公司菱铁矿磁化焙烧工业生产。陕西大西沟矿业有限责任公司菱铁矿磁化焙烧工业生产。 转底炉转底炉-四川龙蟒集团钒钛磁铁矿转底炉直接还原工艺工业试验四川龙蟒集团钒钛磁铁矿转底炉直接还原工艺工业试验。 流化床流化床-中科院过程所云南曲靖褐铁矿工业试验。中科院过程所云南曲靖褐铁矿工业试验。 改良隧道窑改良隧道窑-采用喷煤燃烧、压块壳膜技术和循环水处理技术改良后，

13、采用喷煤燃烧、压块壳膜技术和循环水处理技术改良后， 保证还原效果，提高处理能力，节能环保。保证还原效果，提高处理能力，节能环保。 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 u改良型隧道窑改良型隧道窑 高能耗高能耗节能节能 喷煤燃烧技术喷煤燃烧技术 加强窑体保温加强窑体保温 压块成壳技术压块成壳技术 余热利用余热利用 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 高污染高污染环保环保 隧道窑微负压燃烧技术隧道窑微负压燃烧技术 烟气脱硫除尘烟气脱硫除尘 环水烟气中和环水烟气中和 低产能低产能结构结构 压块成壳技术压

14、块成壳技术 大断面隧道窑大断面隧道窑 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 压块成壳技术压块成壳技术 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 压块成壳技术压块成壳技术 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 压块成壳技术压块成壳技术 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 大断面隧道窑大断面隧道窑 u山东大展冶金科技有限公司山东大展冶金科技有限公司 2012年年8月建成山东魏桥铝业赤泥直接还原工艺月建成山东魏桥

15、铝业赤泥直接还原工艺300t/d工业应用示范工程工业应用示范工程 u深圳市锦鸿矿业投资有限公司深圳市锦鸿矿业投资有限公司 2013年年3月建成贵州三都县丰乐铁矿直接还原工艺月建成贵州三都县丰乐铁矿直接还原工艺1000t/d工业生产线工业生产线 2 难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈难选铁矿石直接还原选矿工艺工程化技术瓶颈 3 难选铁矿石直接还原选矿工艺生产成本难选铁矿石直接还原选矿工艺生产成本 u原矿开采生产成本原矿开采生产成本 u破碎筛分生产成本破碎筛分生产成本 u直接还原生产成本直接还原生产成本 u磨矿磁选生产成本磨矿磁选生产成本 u粉末铁（精矿）脱水生产成本粉末铁（精矿）脱水生产成

16、本 u粉末铁干燥压块生产成本粉末铁干燥压块生产成本 u尾矿处理生产成本尾矿处理生产成本 项目项目明细明细用量（用量（t）单价单价金额金额 主要材料主要材料 （单价：元（单价：元/t） 还原剂煤还原剂煤0.15900135 助还原剂助还原剂jzq-f20.2020040 抗氧化保护层抗氧化保护层0.1030030 工人工资及社保工人工资及社保工资工资定员定员30人人2520元元/人月人月5 动力费动力费 燃煤（单价：元燃煤（单价：元/t）0.15900135 电（单价：元电（单价：元/kwh）30kwh0.7021 合计合计366 300t/d难选铁矿直接还原工段生产成本难选铁矿直接还原工段生产

17、成本 单位：元单位：元 3 难选铁矿石直接还原选矿工艺生产成本难选铁矿石直接还原选矿工艺生产成本 （1）相似产品质量标准）相似产品质量标准 本本项目产品项目产品-粉末铁压块产品质量相当于冶金行业炼钢粉末铁压块产品质量相当于冶金行业炼钢 用直接还原铁（海绵铁，用直接还原铁（海绵铁，dri）、炼钢生铁和铸造用铸造）、炼钢生铁和铸造用铸造 生铁，也可以替代废钢生铁，也可以替代废钢。 冶金冶金行业炼钢用行业炼钢用直接还原铁标准直接还原铁标准（yb/t 4170- 2008）；）；炼钢生铁国家标准炼钢生铁国家标准（gb 717-82）；废钢铁废钢铁 国家标准国家标准（gb4223-2004，熔炼用废钢，

18、熔炼用废钢）。）。 冶金冶金行业铸造用行业铸造用铸造生铁国家标准铸造生铁国家标准（gb 717-82）。）。 4 预期目标预期目标 （2）粉末铁产品市场定价）粉末铁产品市场定价 粉末粉末铁压块属于新技术产品，性质与海绵铁相近，铁压块属于新技术产品，性质与海绵铁相近， 可替代废钢用于炼钢，相当于炼钢海绵铁（可替代废钢用于炼钢，相当于炼钢海绵铁（tfe90% tfe92%）和炼钢生铁（）和炼钢生铁（l8-10）；也可以用于铸造，）；也可以用于铸造， 相当于铸造生铁（相当于铸造生铁（z18）；大量生产后由于产品质量稳）；大量生产后由于产品质量稳 定，冶金性能优于废钢。定，冶金性能优于废钢。 目前可将

19、目前可将粉末铁压块的市场价格定价为粉末铁压块的市场价格定价为3000元元/t。 4 预期目标预期目标 （3）用于其它资源开发利用）用于其它资源开发利用 适用于钒钛磁铁矿，得到粉末铁、高钛渣和氧化钒，铁、钛回收率适用于钒钛磁铁矿，得到粉末铁、高钛渣和氧化钒，铁、钛回收率 92% ，钒回收率，钒回收率85% 。 适用于红土镍矿，得到镍铁合金，铁、镍回收率适用于红土镍矿，得到镍铁合金，铁、镍回收率92%。 适用于高铁铝土矿，得到粉末铁和氧化铝，铁回收率适用于高铁铝土矿，得到粉末铁和氧化铝，铁回收率92% ，氧化，氧化 铝回收率铝回收率80% 适用于赤泥，铜炉渣等含铁固体废物资源化利用，得到粉末铁，铁

20、适用于赤泥，铜炉渣等含铁固体废物资源化利用，得到粉末铁，铁 回收率回收率90%。 4 预期目标预期目标 （4）创新点）创新点 以煤为还原剂将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁，金属化率以煤为还原剂将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁，金属化率95%； 还原温度较低，还原时间较短（还原温度较低，还原时间较短（11501200，39h）；）； 采用脱磷助还原剂，在磨矿与弱磁选过程中同步脱磷；采用脱磷助还原剂，在磨矿与弱磁选过程中同步脱磷； 采用改良型隧道窑，节能环保；采用改良型隧道窑，节能环保； 采用弱磁选回收金属铁，分离成本低；采用弱磁选回收金属铁，分离成本低； 资源利用率高（铁回收率资源利用率高（铁回收率90%）；）； 粉末铁（粉末铁（tfe90%）压块后可作为炼钢原料，利用价值高。）压块后可作为炼钢原料，利用价值高。 适用于钒钛磁铁矿、红土镍矿、高铁铝土矿等资源的高效开发利用。适用于钒钛磁铁矿、红土镍矿、高铁铝土矿等资源的高效开发利用。 适用于高铁赤泥、铜炉渣等高铁固体废物的资源化利用。适用于高铁赤泥、铜炉渣等高铁固体废物的资源化利用。 4 预期目标预期目标 （5）其他研究）其他研究 湖北恩施、宜昌，贵州三都、独山、赫章，云南武定、惠民，河北湖北恩施、宜昌，