第12期 薛正良等：高碱度内配煤含铁团块自还原过程中脱硫和脱磷 1535 2.3高温自还原制备的金属铁颗粒质量 图3金属铁颗粒表面光滑，尺寸主要分布于10~ 用OG泥配加硫酸渣或瓦斯灰的高碱度内配煤 20m 含铁团块高温自还原制备的金属铁颗粒形貌见 10 mm 1 10mm] 图3高碱度内配煤含铁团块高温自还原制备的金属铁颗粒形貌.(a)OG泥+硫酸渣.C/0121330℃，(b)OG泥+瓦斯灰，C/0 1.11350℃ Fig 3 Mohology of iron nuggets produced by self reduction of h baskit coalbearng ion oxde brquetes at hgh tmper a)made by BOF steemaking sludge and pyrite cinder C/O 12 1330C:(b)made by BOF stee making sudge and BF dedusting ash C/O 1.1 1350C 表2为不同内配碳比和还原温度下得到的金属 尽管原材料中硫、磷含量较高，但还原得到的金属铁 铁粒的化学成分，其中金属铁(MF)采用三氯化铁 粒的硫含量均小于0.01%，磷含量分布于005%~ 浸取重铬酸钾滴定法测定，碳和硫采用红外碳硫 0.08%.因此，用高碱度内配煤含铁团块高温自还 分析仪测定，磷采用ICP-AES测定.由表2可见， 原可以得到“纯净”的金属铁颗粒. 表2金属铁颗粒化学成分（质量分数） Table 2 Chem ical com positions of iron nugge ts % C/O=11 C/0=12 配料 还原 温度C MFe P 少 MFe P C 1350 9335 0.050 0.0096 3496 级13 0.079 00073 4.103 OG泥十硫酸渣 1380 9448 0.065 0.0055 3366 9426 0047 00034 3.664 1350 95.36 0074 0.0021 3318 男.13 0054 00039 3.75 OG泥+瓦斯灰 1380 9585 0068 0.0069 3.551 9488 0071 00058 3.492 注：用1m筛孔的筛子分离出的铁颗粒中混杂有少量渣子，表中数据为把所有筛上物砸碎磨细后分析的结果.加和不足1%的部分包 含了混杂的渣子及被还原出来的微量Si和M等. 除，占原料总磷量的20%~25%.未被还原的磷通 3结论 过渣铁分离被去除，这部分占原料总磷量的25%~ (1)高碱度内配煤含铁团块高温自还原法制备 309%. 金属铁粒过程中，硫的去除包括两部分：一部分为自 (3)高碱度内配煤含铁团块高温自还原法可制 还原阶段，可通过产生的气态COS随CO从团块内 备出低硫、低磷的“纯净”金属铁粒. 部逸出而去除，这一阶段可去除20%~40%的硫： 另一部分在渣中以CaS形式存在，通过还原产物的 参考文献 渣铁分离而去除.总脱硫率可达到9%以上 [I]GrantR T Pageter JK Mac Dougall JA Irmetoo DRI Ppoess (2)高碱度内配煤含铁团块在高温自还原过程 orwaste oxdes and irn ores MPTMemll PlntTedngl 1983 6(420 中，过量的C0可以在一定程度上抑制脉石中的 【】Hofman G E Handa T Saus repon a the FASTMET Ppoess ￡Q被碳还原.己被还原的磷在高温下呈气态，一 fro te Kakogwva demonstraton plant//Proceed ingsIomaking 部分被新生态的金属铁吸收，占原料总磷量的 Conference 1997.553 50%~60%:另一部分随C0从团块内部逸出而去 [3 Munn R Borkee J Stey us D (OMET A new cnlbased第 12期 薛正良等:高碱度内配煤含铁团块自还原过程中脱硫和脱磷 2.3 高温自还原制备的金属铁颗粒质量 用 OG泥配加硫酸渣或瓦斯灰的高碱度内配煤 含铁团块高温自还原制备的金属铁颗粒形貌见 图 3.金属铁颗粒表面光滑, 尺寸主要分布于 10 ～ 20 mm. 图 3 高碱度内配煤含铁团块高温自还原制备的金属铁颗粒形貌 .(a)OG泥 +硫酸渣, C/O1.2, 1 330℃;(b)OG泥 +瓦斯灰, C/O, 1.1, 1 350℃ Fig.3 Morphologyofironnuggetsproducedbyself-reductionofhighbasicitycoal-bearingironoxidebriquettesathightemperature:(a)madeby BOFsteelmakingsludgeandpyritecinder, C/O1.2, 1 330℃ ;(b)madebyBOFsteelmakingsludgeandBFdedustingash, C/O1.1, 1 350℃ 表 2为不同内配碳比和还原温度下得到的金属 铁粒的化学成分, 其中金属铁 (MFe)采用三氯化铁 浸取--重铬酸钾滴定法测定, 碳和硫采用红外碳硫 分析仪测定, 磷采用 ICP--AES测定.由表 2可见 , 尽管原材料中硫、磷含量较高 ,但还原得到的金属铁 粒的硫含量均小于 0.01%, 磷含量分布于 0.05% ～ 0.08%.因此 ,用高碱度内配煤含铁团块高温自还 原可以得到“纯净”的金属铁颗粒. 表 2 金属铁颗粒化学成分(质量分数) Table2 Chemicalcompositionsofironnuggets % 配料 还原 温度 /℃ C/O=1∶1 C/O=1∶2 MFe P S C MFe P S C OG泥 +硫酸渣 1 350 93.35 0.050 0.009 6 3.496 93.13 0.079 0.007 3 4.103 1 380 94.48 0.065 0.005 5 3.366 94.26 0.047 0.003 4 3.664 OG泥 +瓦斯灰 1 350 95.36 0.074 0.002 1 3.318 93.13 0.054 0.003 9 3.775 1 380 95.85 0.068 0.006 9 3.551 94.88 0.071 0.005 8 3.492 注:用 1mm筛孔的筛子分离出的铁颗粒中混杂有少量渣子, 表中数据为把所有筛上物砸碎磨细后分析的结果.加和不足 100%的部分包 含了混杂的渣子及被还原出来的微量 Si和 Mn等. 3 结论 (1)高碱度内配煤含铁团块高温自还原法制备 金属铁粒过程中 ,硫的去除包括两部分:一部分为自 还原阶段,可通过产生的气态 COS随 CO从团块内 部逸出而去除, 这一阶段可去除 20% ～ 40%的硫 ; 另一部分在渣中以 CaS形式存在, 通过还原产物的 渣铁分离而去除 .总脱硫率可达到 97%以上. (2)高碱度内配煤含铁团块在高温自还原过程 中 ,过量的 CaO可以在一定程度上抑制脉石中的 P2O5 被碳还原 .已被还原的磷在高温下呈气态 ,一 部分被新生态的金属铁吸收 , 占原料总磷量的 50% ～ 60%;另一部分随 CO从团块内部逸出而去 除, 占原料总磷量的 20% ～ 25%.未被还原的磷通 过渣铁分离被去除 ,这部分占原料总磷量的 25% ～ 30%. (3)高碱度内配煤含铁团块高温自还原法可制 备出低硫 、低磷的“纯净 ”金属铁粒 . 参 考 文 献 [ 1] GrantRT, PargeterJK, MacDougallJA.InmetcoDRIprocess forwasteoxidesandironores.MPTMetallPlantTechnol, 1983, 6(4):20 [ 2] HoffmanGE, HaradaT.StatusreportontheFASTMETprocess fromtheKakogawademonstrationplant∥Proceedings-Ironmaking Conference, 1997:553 [ 3] MunnixR, BorleeJ, SteylusD.COMET:A new coal-based · 1535·