新疆和钢新能科技股份有限公司 新疆维吾尔自治区 841309
摘要：目前，随着中国钢铁行业的飞速发展，然而，我国铁精粉自给率严重不足，大量依赖进口，进口精粉价格越来越高，莫托萨拉赤铁矿价值也随着提升，即使赤铁矿经过还原选别后的精粉品位不高，只要金属回收率足够高，如果赤铁矿还原成本不高，就为处理红矿留下了足够的利润空间。
关键词：红矿铅锌脱出
一、试验目的
红矿Tfe含量49.5%，而铅锌含量高达0.35%，为了烧结充分利用储量较大的红矿资源，最大可能减少高炉入炉铅锌的量，通过烧结杯试验，研究烧结过程中红矿脱出有害杂质铅锌的可能性。根据试验的结果，讨论了烧结过程中红矿铅锌的变化规律和烧结工艺对铅锌脱出率的影响。
二、试验原理
铅锌在铁矿石中主要以氧化物和硫化物的形式存在，其中ZnO的沸点1800℃，ZnS的沸点1185℃，PbO的沸点1470℃，BbS的沸点1281℃，要使它们在烧结过程中能够脱出，首先是它们的氧化物在烧结过程中能被还原，硫化物能够分解。由于铅锌熔点低（Pb：328℃，Zn：419℃），一旦被还原，在烧结温度下的铅锌即刻熔融，它们在负压的作用下极易脱离矿体；当它们移至低温区时，由于具有较高的反应性，部分铅锌再次被氧化并与下部料中的铁氧化物作用而凝结滞留在料层中，而另一部分则在负压作用下，成分子状弥散于废气中，随之排除。
三、试验方法及设备
试验选用0～8mm红矿矿沫，生产用的焦粉、石灰沫按不同配比配料后加水混匀，然后装入圆筒混料机内混合造球。混料时间15分，装料前先在烧结杯内装入20mm高的铺底料（粒度10～15mm的烧结矿），然后装入混合料。试验所用的烧结杯为Φ60cm，料层高度600cm，压料高度10～20mm，装配方式单层。经人工点火，烧结负压9.5KPa，烧结过程完成后，将烧结矿选取10～40mm粒级组成的5Kg，入试验转鼓机进行强度检测。
四、试验过程及分析
1、前期红矿试验
前期红矿脱铅锌试验，试验10～25mm红矿颗粒与焦丁混合布料，自然碱度烧结，负压偏低，脱铅锌效果较差；试验0～8mm红矿沫与焦粉、石灰沫用试验混合机加水混匀成球，由于石灰沫活性度偏低，混合料成球率和料温偏低，烧结过程中铅锌脱出效果不佳；试验0～8mm红矿沫与不同比例焦粉混匀，设想在密闭还原气氛下，放入马弗炉恒温1050℃30分，脱铅锌效果有所提高。10～25mm红矿颗粒烧结杯试验较难脱出铅锌，混合料料温偏低和弱还原烧结气氛，不利于铅锌的脱出。
2、混合料配碳量与铅锌脱出率的关系
(1)混合料配碳量与Zn脱出率的变化
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从上图混合料配碳量与Zn脱出率的变化可以看出，烧结杯和马弗炉1050℃30分烧结试验后，随着混合料配碳量的增加，Zn脱出率有下降趋势；而马弗炉1050℃1h烧结试验后,随着混合料配碳量的增加，Zn脱出率逐步呈趋势，且12%焦粉+8%石灰沫+80%红矿沫的烧结杯和马弗炉1050℃30分烧结下烧结试验，Zn脱出率53.7%,脱出率最高。
(2)混合料配碳量与Pb脱出率的变化
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从上图混合料配碳量与Pb脱出率的变化同Zn脱出率一致，且12%焦粉+8%石灰沫+80%红矿沫的混合料在马弗炉1050℃1h条件下烧结试验，Pb脱出率90.9%，脱出率最高。
3、烧结矿碱度与铅锌脱出率的关系
(1)烧结矿碱度R与Zn脱出率的变化
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从上图烧结矿碱度R与Zn脱出率的变化可以看出，烧结杯、马弗炉1050℃30分和1h烧结试验后，随着烧结矿碱度R的升高，Zn脱出率整体呈上升趋势。
(2)烧结矿碱度R与Pb脱出率的变化
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从上图烧结矿碱度R与Pb脱出率的变化，烧结杯、马弗炉1050℃30分和1h烧结试验后，随着烧结矿碱度R的升高,Pb脱出率整体呈下降趋势，一方面是由于随着混合料白灰配加量的增加，烧结矿出矿率和品位下降，Pb含量的百分占比升高所致；另一方面，烧结碱度升高对脱铅较为不利。
4、球团矿焦粉配比与铅锌脱出率的关系
(1)球团矿焦粉配比与Zn脱出率的变化
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从上图球团矿焦粉配比与Zn脱出率的变化，马弗炉1050℃30分和1h焙烧试验后，随着焦粉配比的增加,Zn脱出率整体呈上升趋势。
(2)球团矿焦粉配比与Pb脱出率的变化
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从上图球团矿焦粉配比与Pb脱出率的变化，马弗炉1050℃30分和1h焙烧试验后，随着焦粉配比的增加,Pb脱出率整体呈上升趋势,且Pb脱出率远高于Zn。
五、试验初步结论
1、初步试验结果表明，正常烧结过程中可以脱出少量铅锌，锌脱出率为10%左右，铅脱出率为20%左右，增加燃料配比有利于脱铅锌，而提高烧结碱度利于脱锌不利于脱铅；正常烧结条件下，可在一定范围内适当调整燃料配比和烧结碱度，以最大程度的提高脱铅锌率，若要大量脱出铅锌较为困难。
2、人造红矿球团矿配加焦粉试验结果表明，在1000℃高温还原气氛下焙烧，PbS极易大量脱出；红矿中大部分锌可能以氧化态存在，受温度和还原气氛制约，ZnO较难熔融或还原大量脱出。
参考文献
[1]赵娜,苏艳蓉,尤翔宇.奥斯麦特富氧顶吹炼铅工艺技术改造及烟气净化除尘[J].有色金属科学与工程.2019(01)