高磷铁矿石的除磷方法

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟高磷赤铁矿脱磷技术简介根据矿石品位不同可分为富矿和贫矿，一般富矿指含铁量在60%以上，25%-60%之间的称为贫矿，我国铁矿石储量丰富但有近80%属于贫矿，开采难度大成本高。

铁矿石是我国钢铁工业的主要原料，国内钢铁行业的快速发展带动了铁矿石的旺盛需求。

近年来，我国钢铁工业快速发展，钢铁产量先后突破2 亿、3 亿、4 亿吨，2007 年达到4.89 亿吨，到2008 年中国成为世界上首个年粗钢产量超过5 亿吨的国家，2009 年我国钢铁行业粗钢产量达到5.678 亿吨，同比增长13.5%，但是从我国已查明的铁矿资源自然丰度上看，品位低，平均品位31-32%，低于世界平均水平11 个百分点，97%以上是难于直接利用的贫矿，开采难度较大。

而我国铁矿石储量2002 年为578.72 亿吨，仅占世界总量的18.67%，我国钢铁产量已经占到世界总量的40%以上。

由此可见，我国铁矿石资源在总量、质量上相对不足、无法独立支撑国内庞大钢铁工业的快速发展。

钢铁工业的快速发展带动了铁矿石旺盛的需求，2009 年我国进口铁矿石达到6.3 亿吨，近期市场价格暴涨，目前已经上涨至135 美元的协定价，现货价最高更是逼近200 美元，虽然国内大量资本进入铁矿石开采业，我国的铁矿石供应量快速增加。

但铁矿石属于不可再生的矿产资源，虽然新增产能在暴力的刺激下大量增加，但与此同时，许多矿井也在不断枯竭。

高磷赤铁矿是我省乃至我国潜在的优势矿产，广泛分布在鄂西、湖南、重庆、云南等地。

已探明储量100 多亿吨，远景资源量200 亿吨以上。

我省已探明储量近22 亿吨，广泛分布在宜昌西部和恩施州。

由于矿石含磷量高，有用矿物粒度细，选矿脱磷难度大成本高，极大的限制了该类铁矿石的工业利用。

高磷赤铁矿提铁脱磷技术长期以来一直是国际国内冶金选矿技术攻关难题。

目前除少量零星高磷赤铁矿开发利用于水泥配料外，基本处于闲置状态。

转炉脱磷工艺摘要磷是有害元素，对于高级别钢，除需要硫含量很低外，还需要磷含量控制在很低的水平。

由于炼铁过程为还原性气氛，脱磷能力较差，脱磷是炼钢过程中的重要环节之一。

本文主要从转炉冶炼的双渣法双联法进行分析，探讨了冶炼过程中温度、炉渣碱度、铁水中Si含量、(FeO)对P含量的影响，回磷的原因、以及两种冶炼方法脱磷效率的对比，针对鞍钢三炼钢的转炉炼钢冶炼数据分析了两种方法在温度、炉渣碱度、铁水中Si含量、(FeO)对P含量的影响，并对转炉脱磷现状进行了分析。

结果表明，双联法在脱磷方面优越与双渣法，效果显著，工艺简单，渣量减少，为生产超低P钢创造了优越的条件。

关键词：转炉，脱磷，双渣法，双联法AbstractPhosphor is one of the elements destroying the properties of steel product．Besides the low content of sulphur,it needs low phosphor for high quality steel．Since the ironmaking process is reduction atmosphere，the ability for dephosphorization is poor,thus dephosphorization during the steelmaking becomes the main step．This research mainly analyzed the Double Slag Process and the Deplexing process of converter, discussed the impact of smelting temperature, slag basicity, hot metal Si content and (FeO) on phosphorus content and the reason of rephosphorization as well as the comparison of the two methods on the efficiency of dephosphorization. In this research, we have looked into the figure of No. 3 Steelmaking Plant of An Steel Corporation to analyze the effect of smelting temperature, slag basicity, hot metal Si content and (FeO) and current situation of converter dephosphorization. The result indicates the advantage of Deplexing Process over Double Slag Process, which is effective, easy and produces less slag. Thus it provided superb conditions to produce lowest phosphorus steel.Key words ：converter dephosphorization the Double Slag Process the Deplexing process of converter目录一国内外转炉深脱磷发展现状 (1)1.1国际上对超低磷钢的研究 (1)1.2我国国内对超低磷钢的研究以及这方面的探索 (7)二转炉深脱磷机理： (9)2.1转炉脱磷热力学分析 (9)2.1.1气体与金属间的反应 (9)2.1.2熔渣与钢水之间的反应 (10)2.2脱磷反应的动力学分析 (14)2.2.1脱磷动力学的研究基础 (14)2.2.2温度对反应速度的影响 (14)2.2.3 化能对反应速度的影响 (15)三实验现状 (15)3.1鞍钢第一炼钢生产工艺 (15)3.2 实验方案 (17)3.2.1双炼法 (17)3.2.2 双渣法脱磷过程分析及工艺要点 (21)3.3 实验结果分析 (26)3.3.1 双渣法数据处理 (32)3.3.2双联法转炉脱磷数据处理 (39)四结论 (45)近年来，随着我我国钢材的发展，对低磷钢的生产要求越来越高，对高级别钢特别是低磷钢的需求大大增加，这些产品对钢中磷的质量分数提出了很高的要求，大多要求磷含量低于0.015%；低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求钢中磷低于0.010%；一些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求磷低于0.005%，所以超低磷钢将成为以后发展的主要方向。

目录摘要.世界上对高磷铁矿脱磷的主要工艺有磁选、浮选、反浮选，酸浸、微生物浸出等。

脱磷工艺因其原料的种类、性质和磷含量的差异而各不相同。

在这些工艺中，酸浸法因其脱磷效率高，而且矿石中的磷矿物无须完全单体解离，只要暴露出来与浸出液接触就可以达到降磷的目的等优点而成为极具前景的脱磷方法。

但是，世界上关于高磷铁矿酸浸脱磷的动力学的相关理论研究比较薄弱，这严重制约了铁矿脱磷技术的发展。

已有的研究工作大多是针对脱磷工艺，铁水，钢水，渣的脱磷动力学而开展的，对铁矿的酸浸浸出脱磷动力学研究较少。

本文在前人研究基础上，以重庆巫山高磷铁矿颗粒为原料，采用盐酸酸浸脱磷工艺，用分光光度计测试吸光度的测试技术，研究高磷铁矿在酸浸条件下的浸出动力学。

旨在研究高磷铁矿酸浸脱磷的反应机理，找到影响高磷铁矿脱磷的各种因素，以便为以后的工艺研究提供有参考意义的数据。

主要研究内容和结果如下：本文采用了稀盐酸酸浸脱磷的方法，对高磷铁矿的酸浸脱磷动力学进行了研究。

考察了在液固比为（50:1）的情况下，浸出剂盐酸的浓度（0.2mol/L，0.5mol/L，0.75mol/L，1.0mol/L，1.5mol/L）；铁矿的粒度（0.3175~0.635mm，0.254~0.3175mm，0.1693~0.254mm，0.127~0.1693mm）；搅拌强度（200r/min，250r/min，300r/min，350r/min，400r/min）对磷浸出率的影响，建立了铁矿酸浸脱磷的动力学模型。

结果表明：磷的浸出动力学可以用收缩核模型来解释。

反应过程中磷的浸出速率常数与浸出剂的浓度成正比，与初始粒径成反比，而外扩散阻力基本上可以忽略的。

关键词：铁矿酸浸脱磷动力学Abstract Keywords: iron ore acid leaching dephosphorization Dynamics1绪论近年来，我国的钢铁产业蓬勃发展，随着汽车、石油、微电子、国防、航空及航天等工业的发展，导致洁净钢生产成为炼钢技术发展的核心内容。

专利名称：一种高磷铁矿石的处理方法
专利类型：发明专利
发明人：黄武胜,延黎,孙体昌,哈贾特·侯赛因申请号：CN202111455981.5
申请日：20211201
公开号：CN114134318A
公开日：
20220304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种高磷铁矿石的处理方法，包括：将高磷铁矿石、还原剂、脱磷剂、粘结剂和水混合，得到混合物；将所述混合物进行压球，得到干球；将所述干球在回转窑中进行还原焙烧，得到焙烧矿；将所述焙烧矿破碎后进行磨矿和磁选，得到粉末还原铁。

本发明提供的高磷铁矿石的处理方法以回转窑为主要焙烧设备，能够有效去除高磷铁矿石中的磷，同时生产铁品位高，磷含量低的粉末还原铁，整个工艺流程简便易行，经济价值高。

申请人：中钢设备有限公司,北京科技大学,阿尔及利亚国家钢铁公司
地址：100080 北京市海淀区海淀大街8号26层
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：耿苑
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一种高效去除高磷鲕状赤铁矿中磷的方法说实话高效去除高磷鲕状赤铁矿中磷的事儿，我一开始也是瞎摸索。

我试过好多方法呢，最开始我就想着是不是能用简单的物理方法，把磷给分离出来。

就像淘米一样，我想把鲕状赤铁矿当成米，磷当成沙子，把它洗掉。

我把矿石放到水里，一通搅和。

结果呢，屁用没有，磷哪是那么容易就被水洗掉的呀，那时候才知道自己太天真了。

后来我又想，化学反应会不会有用呢？于是我就找来各种化学试剂开始往里加。

先试的是盐酸，我想啊，盐酸可厉害了，说不定一下子就能把磷给反应掉。

我就瞅着矿石在盐酸里咕噜咕噜冒泡，心里那叫一个期待。

可是反应完一检测，磷确实少了点，但还是有好多，而且盐酸把矿石腐蚀得乱七八糟的，把我心疼得呀。

这个失败告诉我不能这么莽撞，得找对合适的试剂。

再之后，我研究了好多资料，发现有一种试剂可能会专门针对磷起反应。

我小心翼翼地进行实验，按照一定的比例把试剂和矿石混合，还不断调整温度和反应时间，就像烹饪一样，调料的量和火候都得恰到好处。

刚开始效果也不好，我琢磨了半天，发现是我搅拌不均匀的问题。

就好比炒菜的时候你没把调料炒匀，有的地方咸有的地方淡。

于是我改进了搅拌的方式，最后终于发现，在合适的温度，足够的搅拌强度和特定比例的试剂下，磷的含量明显降低了好多。

但是我不确定这个方法是不是在所有的高磷鲕状赤铁矿处理中都这么有效。

而且在操作过程中，有很多小细节得注意。

比如说添加试剂的时候，速度不能太快，不然局部反应可能太剧烈，影响最终效果，这就像倒水的时候不能一下子倒太多一样。

还有啊，在反应过程中要时不时测试一下磷的含量，就像你做菜的时候尝尝咸淡。

这就是我的一些尝试，希望对你们也有点价值。

QC成果资料铁矿中高含量磷结果偏低原因及消除措施湖北省地矿局鄂东南实验室QC小组二○○五年六月铁矿中高含量磷结果偏低原因及消除措施一、概况湖北省地矿局鄂东南实验室创建于1958年，目前主要承担矿产品有益有害成分分析；矿产勘查样品测试；污染元素监测；仲裁分析等业务。

1991、2001年两次通过湖北省计量认证，2002年荣获湖北省计量认证机构计量工作先进单位，2002、2004年两次荣获湖北省优秀质量管理QC小组称号，本室在鄂东南地区享有较高的社会声誉。

鄂东南实验室测试QC小组成立1991年，本课题组成立于2005年1月，小组类型：实用型，现有5人，均受过TQC知识培训，能应用TQC方法开展实验测试及质量管理。

课题组成员见表1表1 课题组成员情况二、选题理由近期，有位客户给我室反馈信息，抱怨我室铁矿石中磷分析结果有偏低现象。

根据这一信息，我们抽取2005年1月份的部分样品送湖北省地质实验研究所和武钢矿研所分析检测中心进行比对。

分析结果情况见表2表2 分析结果对照（%）从上表，我们可以看出我室分析结果存在偏低现象，特别是样品中高含量磷的分析结果偏低更明显。

针对这种情况，我们选题为：《铁矿中高含量磷结果偏低原因及消除措施》目标：找出偏低原因和消除办法三、原因分析我们召集全组人员针对铁矿中高含量磷结果偏低的现象，共找出了16条原因（见图1）。

大家经过反复分析，找出了分析中的主要原因（3条）：1、使用的熔剂碳酸钠太粗，不能将试样分解彻底。

实验情况见表3表3 熔剂碳酸钠粒度对结果影响4从表3可以看出，将碳酸钠研磨后进行样品分解，分解程度均比用粗粒碳酸钠分解的完全、彻底，分析结果都有一定程度的提高，尤其是高含量磷，提高幅度较大。

2、环境温度也影响测试结果，导致分析结果偏低。

见表4表4 测试温度影响情况从表4可知，显色温度不能高，也不能低，低于10℃，将会导致显色缓慢,分析结果有所偏低。

夏天温度高时，可在空调房内显色测定，冬天温度低时，可在20℃的水浴锅中保温测定。