一、铁矿石品种
1.Pb粉和块(PB细粉/Pb块):产于澳大利亚,又称皮尔巴拉混合矿(由必和必拓公司经营),粉的品位约为61.5%,部分褐铁矿烧结性能较好;块状物的品位约为62.5%,属于褐铁矿,还原性好,平均热强度高。将白梓轩矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、纳穆迪矿和Xi安吉拉斯矿的粉矿混合,可制成铅粉和块状物。
2.颜地粉矿:产于澳大利亚(由必和必拓公司运营),品位约58%,铝含量低,褐铁矿,高结晶水,混合物料需水量高。因其结构松散、烧结同化性好、反应性,可部分替代牛漫山粉矿或巴西粉矿。它们含有相对较低的Al2O3,两者都比哈默斯利的粗。它们冶炼性能合理,但烧结性能差。
3.Mac粉:Mac粉的正常等级约为61.5%,大部分是目前供应中国市场的58%左右的等级。部分属于褐铁矿,烧结性能好,含结晶水5%左右,炼铁烧损高。随着其比例的增加,烧结矿的烧结速度逐渐降低。根据钢厂的研究,当MAC粉比例为15%-20%时,小于5mm品位的烧结矿较低,当MAC粉比例为20%时,烧结产量最高。
4.纽曼粉矿/纽曼块矿:纽曼山矿,位于澳大利亚东皮尔巴拉纽曼镇,属于烧结性能较好的赤铁矿,粉矿品位约62.5%,块矿品位约65%,由西澳必和必拓公司生产。
5.罗珀河细粒/罗珀河块状物:澳大利亚生产的罗珀河铁矿联合公司;品位约57.5%,含有3%-5%的复合水,会导致燃料利用率高,生产率低;属于褐铁矿,烧结性能差,但烧结矿冶炼性能好。
6.火箭粉:又称FMG (Fortescue metal Group (FMG))粉,由澳洲第三大铁矿石生产商FMG公司生产;据说是作为火箭发动机燃料的一种成分,所以被称为火箭粉。其品位约为58.5%,硅4左右,铝1.5左右。属于褐铁矿,烧结性能好,储量大,单烧品位高,结晶水8%左右。FMG粉矿的化学成分优于杨迪粉,但烧结性能和造球性能不如杨迪粉。
7.特种火箭粉:FMG公司生产的57.5%左右品位的火箭粉,硅5左右,铝2左右,其他冶炼性能与火箭粉相同。超细粉的品位比火箭超细粉低一个等级,约56.5%,硅约6,铝约3,结晶水约8.5%,其他冶炼性能相近。
8.阿特拉斯粉:澳大利亚第四大铁矿石生产商铁公司生产的铁矿石位于澳大利亚皮尔巴拉矿。其品位为57.5%,属褐铁矿,结晶水约9%,硅含量高在8%左右,其理化性能和冶炼性能与火箭粉的超特种粉相似。
9.KMG粉:由澳大利亚私人矿业公司KMG生产,位于澳大利亚珀斯,是西澳大利亚离中国最近的矿山,靠近西澳大利亚最北端的港口。预计该矿两年内将产生矿石6700万吨,主要为低品位粗赤铁矿,含硅58-59%,铝8%,磷0.08%,硫0.03%。性能和火箭粉差不多,但是比火箭粉的硅高很多。
10.CSN粉和块:巴西CSN公司(全称为巴西国有黑色金属公司)生产的铁矿石含铁65%以上,含硅1%-2%。
11.SSFT粉:巴西淡水河谷公司专门为中国市场准备的烧结粉,SSFT含铁量约65%,硅含量约4.4%。
12.卡粉:卡拉加斯粉的缩写,英文为SFCJ粉,全称烧结饲料卡拉加斯,铁含量在65% (65-67%)以上,硅含量在1%-2%之间。铝1%,磷0.033-0.045%,烧损1.6%,水8-9%。巴西加拉加斯矿生产的铁矿石在国际市场上很受欢迎,其价格比南方矿高,因为其优质的细矿石。
13.巴西南部粉:该矿位于巴西境内,有南铁角,又称巴西南部粉。南部矿区的主要矿山有伊塔比拉、马里亚纳、米哈斯中心、帕拉欧佩巴尔、瓦尔杰姆格兰德和伊塔比里托斯,它们都位于巴西-巴西铁路的四个角上。南部矿区的主要采矿方法是露天开采。该区以菱铁矿为主,赤铁矿含量高,含铁量约66%。主要包括SSFG粉(南巴西标准烧结粉,铁品位65%,硅3.2-3.8%,铝1.2-1.8%,磷0.049-0.065%,锰0.25-0.40%,水6.5-8.5%,烧损约1.7%),SFOT粉等。
14.pacho:指巴西粗粮粉矿,是巴西粗粉的总称,包括卡粉、SSFT粉、CSN粉、南方粉等。品位在65%-58%之间,其中东南铁角生产的矿渣粉冶炼性能最好。
15.印粉:指印度细粉矿,但不符合印粗的粒度标准。品位在40%-63.5%之间,属于赤铁矿。高品位具有优异的冶炼性能,低品位含硅、铝成分高,具有较高的冶炼价值。
二.铁矿石粒度分类
1.矿石粒度:矿石的粒度和孔隙率对高炉冶炼过程有很大影响。如果粒度过小,会影响高炉内料柱的透气性,增加煤气上升阻力。如果粒度过大,会影响炉料的加热和矿石的还原。由于粒度大,气体与矿石的接触面积减小,矿石中心部分不易被还原,从而降低还原速度,增加焦比。
2.粗粉:基本为0-10毫米,但一般10毫米以上不超过10%,0.15毫米以下不超过35%。
3.细粉:基本国产,200目以下。一般在中国使用的外国矿石都是粗粉,现在也用进口的精粉,比如俄罗斯精粉、乌克兰精粉、巴西SSFT粉。要求0.074毫米以下的细粉不低于70%。
4.块状矿石:有两种,一种是标准块状,粒度为6-40毫米。另一种是混合块,经过筛选粉碎后才能使用。
5.原矿:未经过选矿或其他工艺处理,但原矿粒度大于300毫米的矿山开采的原矿。少数原矿可以直接使用,大部分原矿只有经过选矿或其他技术处理后才能使用。在选矿中,磨矿后进入分选作业的矿石称为原矿。
6.粉矿:粉矿,英文名称:粉矿;矿山smalls矿粉;smols;其品位低于块状矿石。需要通过破碎/磨矿/分选将块状矿石变成粉末,以满足品位要求,一般为攀钢品位的60-67%和57%。
三.铁矿石冶炼类型
1、酸性烧结矿(酸性烧结矿):
碱度(氧化钙/二氧化硅)小于0.5的烧结矿是用不加或少加熔剂的铁精矿或富矿粉烧结而成。其含铁矿物为磁铁矿和赤铁矿,主要粘结相矿物为铁橄榄石(2FeO SiO2)和铁橄榄石(CaOFeOSiO2)。红酸烧结物在冷却过程中不会自然粉碎。其机械强度高,但FeO高,还原性差,熔化温度低。如果这类矿石单独用于炉冶的冶炼,需要加入大量的石灰石;而且还原性差,导致高炉产量低,焦比高。除了一些特殊情况,这种烧结矿不再用于现代高炉。
2.铁精矿:
从贫铁矿中经过细磨和精选,获得高铁品位的铁矿粉。铁精矿是生产人造富矿的钢铁冶金原料。根据含铁矿物的不同,铁精矿可分为磁铁矿精矿、赤铁矿精矿和褐铁精矿。根据选矿方法的不同,可分为弱磁精矿、高磁精矿、浮选精矿和重选精矿。磁铁矿精矿通常是通过磁选处理磁铁矿获得的。赤铁矿精矿通过重力分离、浮选、高强度磁选、磁化焙烧-磁选或通过联合工艺处理赤铁矿获得。通过重选、强磁选或磁化焙烧-磁选处理褐铁矿石,得到褐铁精矿。
一般来说,对铁精矿有四个要求:
(1)铁含量要高。磁铁矿精矿含铁量应在65%以上,赤铁矿精矿含铁量应在60%以上,褐铁精矿含铁量应在50%以上。铁含量波动小于0.5%。
(2)含水量应低。水分对储运、混矿、造球有很大影响。一般情况下,磁铁矿精矿的含水量应低于10%,赤铁矿精矿和褐铁精矿的含水量应低于12%。
(3)合适的粒径。对于用于生产球团矿的铁精矿,要求小于0.074mm的粒度分数占70%以上,比表面积优选为1200 ~ 1200 ~ 2000 cm2/g。
(4)杂质(如硫、磷、铅、砷、锌、铜等有害元素)含量越低越好,一般要求S ≤ 0.10% ~ 0.19%,P ≤ 0.05% ~ 0.09%,Pb≤0.1%,As ≤ 0.04% ~ 0.07%。
铁精矿(包括铁矿石)的酸碱性是指矿石中脉石成分的酸碱性,具体是指氧化钙与二氧化硅的比例。如果CaO/SiO2大于1,则为碱性矿石;如果CaO/SiO2小于1,则为酸性矿石。如果矿石中氧化镁和氧化铝含量高,(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)大于1,也认为是碱性矿石,否则认为是酸性矿石。
铁精矿的pH值与高炉炼铁指标有关。如果高炉使用碱性矿渣冶炼(为了更好的脱硫),最好使用碱性矿石。如果高炉是用酸渣冶炼的(为了提高高炉的利用系数,降低焦炭消耗),最好使用酸性矿石。目前国内高炉普遍使用碱性矿石,即希望铁矿石的碱度(CaO/SiO2值)更高。
铁精粉的酸碱度按下式计算:
(CaO+MgO)/(SiO 2+al2o 3)> 1.2;碱性矿石;
(CaO+MgO)/(SiO 2+al2o 3)= 0.8 ~ 1.2;自溶矿石;
(CaO+MgO)/(SiO 2+al2o 3)= 0.5 ~ 0.8;半自溶矿石;
(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)
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