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我国钢铁工业的快速发展与铁矿石原料短缺的矛盾突出,企业发展面临巨大压力。我国贫铁矿资源丰富,加大对国内低品位铁矿石资源的开发利用,探索技术可靠、经济合理的工艺方法,对缓解国内铁矿石资源压力,具有重要的科学价值和现实意义。针对低品位髙磷铁矿,进行了理化性质分析,根据铁矿石特点,制定处理工艺,进行实验室研究和扩大实验研究。探索低品位髙磷铁矿处理的特点与规律,提出合理的工艺流程方案。首先对低品位髙磷铁矿的理化性质和冶金性能进行了分析。低品位高磷铁矿具有高磷、高硫、高硅和低铁品位的特点。铁矿石堪布紧密,晶粒微细,难于选分,铁与磷同向。低品位高磷铁矿B矿初始软化温度为1182℃,粒度为2-4mm的B矿失重14.89%,熔化温度1353.7℃。B矿还原后粉末较少,具有良好的抗粉化性能。B矿还原性能良好,还原时间为180min,还原度指数(RI)达到88.56%。提出了开发低品位髙磷铁矿的工艺流程,并针对各分步流程进行了实验室研究,研究了各分步工艺的影响因素和特点,研究表明:A矿氧化焙烧制度:温度1000℃,时间1.5h。氧化焙烧后A矿品位提高6.21%,脱硫率98.17%,脱磷率16.40%。A矿煤基直接还原制度:温度1100℃、时间2h、配炭量44%。A矿直接还原铁金属化率为89.83%,含TFe 46.90%、MFe 42.13%、P 1.30%、S 0.14%,电炉熔分后渣铁比为1.21:1,[P] 1.31%,(P) 1.18%。B矿氧化焙烧制度:温度1000℃,时间1h。B矿氧化焙烧后品位提高6.12%,脱硫率46.91%,脱磷率31.78%。B矿直接还原制度:温度1100℃、时间2h、配炭量40%,直接还原铁金属化率91.96%,TFe 68.80%、MFe 63.27%、P 1.03%、S 0.02%;电炉熔分后渣铁比为0.67:1,[P] 1.23%,(P) 1.08%。在实验室成功的基础上,进行了扩大性实验研究。研究了低品位髙磷铁矿在规模化生产上的可行性。得到在扩大性实验条件下低品位髙磷铁矿煤基直接还原合理的工艺参数。研究表明隧道窑和回转窑设备处理低品位髙磷铁矿是可行的。结果显示:隧道窑生产稳定,B矿金属化率达90%以上;粒度为2-8mm的B矿在连续式回转窑转速1.05r/min,配炭量40%的条件下,直接还原铁金属化率为81.52%;粒度为8-15mm的B矿,配炭量40%,直接还原铁金属化率为78.26%。根据低品位髙磷铁矿的特点和实验室、扩大性实验研究的结果,提出了低品位髙磷铁矿基于煤基直接还原——熔分工艺流程的开发利用推荐方案。