一种微波氢气还原铁矿粉脱硫、磷方法
本发明提供一种微波氢气还原铁矿粉脱硫、磷方法,涉及氢冶金、微波冶金技术领域,方法包括:将铁矿石研磨成预设粒度的铁矿粉;获取铁矿粉内金属相的温度和熔融状态;根据温度和熔融状态控制微波照射的功率,对铁矿粉进行微波照射,使还原出的金属铁相中不产生液相,并通入还原气体进行铁氧化物的逐级还原;向还原后的金属铁相中通入保护气体,恢复至室温,得到还原铁粉;对还原铁粉进行磁选,得到目标还原铁粉。本发明可促进氢气还原效果及气化脱磷、脱硫效果。实现较低温下的高效还原,实现从原材料上控制硫磷含量,有利于提高钢材的洁净度,既可减轻后续金属液冶炼过程脱硫、脱磷的难度,又可对铁矿粉进行还原直接生产铁粉,缩短冶炼流程。
钢铁工业的产量规模巨大,历史贡献卓越,对支撑国民经济与社会的未来发展战略意义重大。同时,所面临的碳排放环境与政策压力日趋严峻,零或低碳突破性技术已成为钢铁制造业领域的时代命题。为此,国内外正大力研发碳减量和碳资源再利用前沿技术。高炉炼铁产能大、效率高,但高炉高焦比高能耗的现实与环境绿色发展的矛盾日益突出。高炉炼铁正在研究包括用天然气或生物燃料替代焦炭、以富氢气体喷吹代替喷煤等一系列技术,但焦炭的骨架、还原和热源的主导地位不会改变。由于能源效率的急剧提升,从能源效率角度,工艺技术几近完善,在现有技术上,改进空间有限。
本发明实施例中铁矿粉在微波照射下,十分有利于硫、磷的还原和气化脱除,在冶炼铁矿的同时利用微波照射加热铁矿,可促进氢气还原效果及气化脱磷、脱硫效果。采用微波辐射氢气作为还原气体可大幅降低还原冶炼温度,实现较低温下的高效还原,实现从原材料(源头)上控制硫磷含量,有利于提高钢材的洁净度,既可减轻后续金属液冶炼过程脱硫、脱磷的难度,又可对铁矿粉进行还原直接生产铁粉,缩短冶炼流程。本发明取消了高炉冶炼必不可少的烧结和焦化工序,反应过程不需要固体碳或煤气作为还原剂,也不依赖于固体碳或煤气作为燃料提供热源,以氢气为还原剂,在微波照射下实现铁矿石的还原,反应过程主要生成水蒸气,可实现零碳排放,大幅降低二氧化硫、氮氧化物、粉尘、二噁英等的排放
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