难选铁矿石悬浮磁化焙烧技术研究现状及进展

简述了悬浮磁化焙烧技术的形成历程,分析了预富集-悬浮磁化焙烧-磁选工艺（PRSM）选别复杂难选铁矿的技术优点。铁品位31.63%的东鞍山贫赤铁矿经预富集-悬浮磁化焙烧-弱磁选工艺处理,可获得铁品位为66.55%、回收率为77.01%的优质铁精矿;铁品位10.60%的鞍钢东部尾矿经预富集-悬浮磁化焙烧-弱磁选工艺处理,可获得铁精矿铁品位65.69%、回收率55.33%的技术指标;酒钢粉矿采用悬浮磁化焙烧-弱磁选工艺处理,可获得精矿铁品位60.30%、回收率79.49%的技术指标。东鞍山贫赤铁矿、鞍钢东部尾矿和酒钢粉矿经悬浮磁化焙烧扩大连续试验处理均取得了良好的选别指标,且设备运行稳定。PRSM技术为我国复杂难选铁矿选矿技术的重大突破。     

某低品位褐铁矿的选矿工艺研究

对云南某褐铁矿进行了强磁-阳离子反浮选和焙烧-弱磁选两种工艺的详细对比试验研究, 结果表明, 采用强磁-阳离子反浮选工艺可以获得TFe品位50.97%、回收率68.50%的铁精矿; 而采用焙烧-弱磁选工艺可以得到精矿TFe品位60.36%、回收率89.71%的良好技术指标, 尾矿TFe品位仅为4.42%。磁化焙烧-弱磁选工艺是选别该类型褐铁矿的有效方法。     

难选褐铁矿流态化磁化焙烧—弱磁选工艺研究北大核心

某低品位复杂难选铁矿,铁主要以褐铁矿形式存在,褐铁矿与脉石矿物紧密共生,导致强磁选精矿铁品位偏低,难以获得合格铁精矿。通过试验发现,采用高梯度强磁选预富集—流态化磁化焙烧—弱磁选工艺可以高效利用该褐铁矿,重点考察了焙烧温度、焙烧时间、还原气氛和气量,以及焙烧产品磨矿细度、磁感应强度等参数对强磁精矿磁化焙烧指标的影响。同时,详细分析了焙烧前后试样中铁物相及嵌布特征的变化情况。结果表明,针对铁品位36.58%、粒度为-0.074 mm占83.73%的强磁精矿,在焙烧温度500℃、焙烧时间15 min、还原气体CO浓度20%、总气量600 mL/min,焙烧产品磨矿细度为-0.043 mm占90%、磁场强度0.15 T的试验条件下,采用流态化磁化焙烧—弱磁选工艺,最终获得了产率59.01%、铁品位58.69%和铁回收率85.89%的铁精矿。研究结果为该类难选铁矿资源的高效利用提供了一种新的技术途径。     

袁家村铁矿尾矿再选试验研究

袁家村铁矿选矿厂综合尾矿TFe品位17.50%,主要含铁矿物为赤(褐)铁矿和磁铁矿,有害元素硫、磷含量很低,铁矿物嵌布粒度细小,回收难度较大。为了给该尾矿的综合利用提供技术支持,对其进行了预富集-磁化焙烧-磁选工艺研究。结果表明:在磨矿细度为-0.037 mm75%(不磨),强磁选粗选背景磁场强度为478 kA/m,强磁选精选背景磁场强度为398 kA/m的条件下,可获得铁品位为23.24%、铁作业回收率为86.38%的强磁选预富集精矿;强磁选预富集精矿在气体流量5 m3/h、CO浓度30%、磁化焙烧温度560℃、焙烧时间15min、焙烧产物磨矿细度为-0.037 mm90%、弱磁选磁场强度为88 kA/m的条件下,可获得铁品位61.82%、铁作业回收率80.91%、对原矿回收率55.98%的铁精矿产品。     

东鞍山浮选尾矿预富集—磁化焙烧—磁选试验研究

东鞍山烧结厂浮选尾矿铁品位为17.20%,铁主要以赤（褐）铁矿形式存在,分布率达70.17%,磁铁矿含量较少。为高效回收利用该浮选尾矿,采用预富集—磁化焙烧—磁选工艺流程开展系统的试验研究,并对磁化焙烧前后矿样进行XRD、铁物相分析。结果表明：磁选预富集精矿在焙烧温度560 ℃、焙烧时间12 min、充气量0.03 m3/h、CO浓度30%的较优条件下进行磁化焙烧,焙烧产品磨矿至-0.025 mm含量占98%,在磁场强度为104 kA/m的条件下经弱磁选别,可获得精矿铁品位63.02%、铁回收率81.39%的技术指标;预富集精矿通过磁化焙烧,赤（褐）铁的分布率由66.98%减少至2.85%,磁性铁的分布率由13.98%增大至88.36%,表明磁化焙烧能高效地实现弱磁性铁矿物向强磁性铁矿物转化,经磁选可有效回收。     

马钢罗河矿尾矿预富集—悬浮磁化焙烧—磁选技术研究

马钢罗河矿选矿厂铁尾矿TFe品位高达13%以上,具有一定回收价值。采用预富集—悬浮磁化焙烧—磁选工艺对罗河矿尾矿开展试验研究。结果表明:试样经一阶段磁选—磨矿—二阶段磁选,磁选混合精矿1粗2精2扫浮选流程分选后,获得的预富集精矿铁品位为29.17%、铁回收率57.91%、硫含量0.402%;预富集精矿在焙烧温度540℃、还原时间30 min、还原气体浓度60%、气体流量600 mL/min、还原剂H2与CO体积比为3∶1、焙烧产品磨矿细度-0.023 mm占95%、磁选场强159.2 kA/m的条件下,最终可获得精矿铁品位64.30%、回收率45.90%、S含量0.110%的技术指标。磁选精矿中主要铁矿物为磁铁矿,且磁性铁矿物中铁的分布率高达98.26%,脉石矿物主要为石英,含量为6.32%。悬浮磁化焙烧—磁选技术有效地回收了尾矿中的铁元素,为马钢罗河矿尾矿的开发利用提供了技术支撑。     

磁化焙烧-磁选回收某褐铁矿中铁的试验研究

某褐铁矿原矿铁品位39.28%,其中褐铁矿矿物含量占73.86%,具有一定的回收价值。以焦煤为还原剂,采用磁化焙烧-磁选的工艺回收其中的铁,试验主要考察了磁化焙烧温度、时间、还原剂加入量、磨矿细度、磁场强度对铁精矿选别指标的影响。确定最佳工艺条件为:磁化焙烧温度800℃,焦煤加入量4%,焙烧时间40 min,焙烧样磨矿至-0.037 mm 90%,磁场强度设置192 KA/m进行磁选,最终可获得磁选精矿铁品位59.76%、铁回收率73.31%的良好指标。     

酒钢尾矿悬浮磁化焙烧扩大连续试验研究

酒钢选厂强磁选工艺产生的铁尾矿品位较高，约为21.50%。尾矿大量堆存不仅占用土地、污染环境，还浪费了大量铁资源。为了研究利用悬浮磁化焙烧技术处理该类尾矿的可行性，缓解酒钢原料不足的矛 盾，对该尾矿进行了预富集—悬浮磁化焙烧—磁选—反浮选扩大试验研究。试验结果表明：①酒钢尾矿经一段弱磁—两段强磁预富集工艺分选，获得了铁品位26.01%、回收率82.71%的预富集精矿，预富集精矿中含铁 矿物主要为赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿，脉石矿物主要为石英、白云石和重晶石。②预富集精矿在还原温度530 ℃、CO流量2.0 m3/h、N2流量3.0 m3/h、处理量99 kg/h的适宜悬浮焙烧工艺参数下，稳定试验连续运行了 48 h，取得了磁选管磁选铁精矿平均铁品位51.41%、铁回收率72.39%的技术指标。③酒钢总尾矿采用预富集—悬浮焙烧—磁选—反浮选全流程处理，最终可获得铁品位58.67%、铁回收率57.82%、SiO2含量6.48%的铁精 矿，综合尾矿铁品位12.00%，指标良好。该试验结果为酒钢下一步对该类尾矿资源的回收利用提供了技术依据。     

某尾矿预富集-磁化焙烧-磁选工艺试验研究

采用“预富集-磁化焙烧-磁选工艺”对某赤铁矿尾矿进行了选别试验研究。在一段磨矿细度-0.074 mm粒级含量90%, 二段磨矿细度-0.025 mm粒级含量90%条件下, 获得了精矿品位65.82%、产率9.63%、金属回收率55.21%、尾矿品位5.69%的选别指标, 实现了对赤铁矿尾矿中铁矿物的有效回收。     

关于江西某褐铁矿选矿工艺的探讨

江西某铁矿主要为褐铁矿,该矿含泥含水大且可选性差。本研究采用浮选、重选、磁选和磁化焙烧等选矿方法进行了试验研究。试验表明,在原矿品位37.16%的情况下,磁化焙烧工艺可获得铁精矿品位在65%左右,回收率80%左右的技术指标。如果从当地能源情况和经济方面考虑,也可采用,弱磁选-强磁选-正浮选工艺或者分级-重选-细粒浮选工艺联合流程。     

难选弱磁性铁矿石闪速(流态化)磁化焙烧成套技术开发与应用研究

针对难选弱磁性菱铁矿、褐铁矿采用常规选矿方法不能有效分选的难题,进行了基础理论研究、成套技术与装置研发以及系统工程技术集成等,开发了高效处理难选弱磁性铁矿石的闪速磁化焙烧成套技术与装备,并在湖北黄梅建成了首个60万吨/年的产业化工程项目并稳定生产。原矿品位32.52%的菱(褐)铁混合矿,经闪速磁化焙烧处理后,工业生产可获得铁精矿品位57.52%、SiO₂含量4.76%、铁回收率90.24%的先进技术指标;原矿焙烧热耗31.22 kgce/t,产品铁精矿制造成本234.36元/吨,低于其它焙烧方法。该技术的推广应用前景十分广阔。     

梅山强磁选尾矿强磁再选—分步浮选试验研究

梅山铁矿石中弱磁性铁矿物含量很高,主要为赤铁矿和菱铁矿,造成强磁选尾矿的铁品位高,有较多的的赤铁矿和菱铁矿没有被回收。对该尾矿先采用较高的磁场强度进行强磁再选,然后再对强磁再选精矿通过分步浮选进行菱铁矿与其他矿物的分离及赤(褐)铁矿与脉石矿物的分离。试验获得的最终精矿铁品位为42.75%,高于目前生产过程中强磁扫选的精矿品位,略低于强磁粗选的精矿品位,可以提高梅山铁矿选矿厂铁回收率5个百分点以上。     

云南某难选褐铁矿石选冶联合工艺研究

云南某难选褐铁矿铁品位偏低,矿物嵌布粒度复杂,泥化现象严重,有害元素含量高,属难选矿石,常规的强磁选、重选、浮选工艺对该矿石几乎没有分选效果。鉴于对该矿石工艺矿物学的研究,采用了强磁选—反浮选—磁化还原焙烧—弱磁选的选冶联合工艺,获得了铁品位为69.87%,回收率为55.27%的铁精矿,其中含磷0.39%,含硫0.2%,含硅6.38%,为类似难选褐铁矿的分选提供了一条新的思路。     

酒钢镜铁矿悬浮磁化焙烧试验研究

酒钢选烧厂竖炉给矿铁品位为33.84%,有用铁矿物主要为镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿,脉石矿物主要为石英,有害元素P含量较低。针对酒钢镜铁矿采用常规选矿方法选别指标差的问题,采用磁化焙烧-磨矿-弱磁选流程法对有代表性试样进行选别试验研究。结果表明：在焙烧温度650 ℃、焙烧时间5 min、CO浓度30%、总气体流量500 mL/min条件下进行磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.074 mm占82%,在磁场强度为119.4 kA/m条件下经过弱磁选,精矿铁品位可以达到59.12%、铁回收率为81.31%,精矿中主要有害杂质Al2O3和P含量都较低,达到冶炼原料的要求。研究结果为酒钢镜铁矿的开发利用提供了依据,并对同类型矿石的开发利用具有指导意义。     

鞍钢东部尾矿资源特征及磁选预富集工艺研究

鞍钢东部尾矿样铁品位为10.64%,FeO含量为2.71%,铁主要以赤(褐)铁矿形式存在,磁铁矿少量,且这些铁矿物嵌布粒度较细,单体解离度较低,常规选矿工艺难以获得高品质的铁精矿。为解决该二次资源的开发利用问题,对有代表性试样进行了选矿试验研究。结果表明,采用筒式弱磁选—立环高梯度强磁选的初级预富集工艺处理,抛尾产率达49.48%,获得铁品位为16.24%、铁回收率为78.54%的初级预富集精矿;初级预富集精矿在磨矿细度为-0.043 mm占90%的情况下,采用筒式弱磁选—立环高梯度强磁选工艺处理,可获得铁品位为32.08%、铁回收率为62.68%的预富集精矿;采用弱磁选1—立环高梯度强磁选1初级预富集—初级预富集精矿细磨—弱磁选2—立环高梯度强磁选2再富集的阶段磨选流程处理试样,可获得铁品位32.08%、铁回收率62.68%的磁选预富集精矿,抛尾产率达79.21%,这有效降低了后续焙烧—磁选系统处理量,从而大幅度降低了后续生产成本,为二次铁矿石资源的高效利用提供了技术支持。     

细粒铁物料闪速磁化焙烧前后的性质表征

对-0.30 mm酒钢富含镜铁矿、褐铁矿和镁(锰)菱铁矿的难选铁粉料进行了闪速磁化焙烧研究, 在弱还原气氛和740～800 ℃下, 通过闪速磁化焙烧处理, 获得了铁品位为55.67%～55.21%、铁作业回收率为81.66%～86.57%的弱磁选铁精矿。闪速焙烧前后物料的X射线衍射、磁性能测定和穆斯堡尔谱分析表明: 弱磁性细粒铁矿物的相均转变为龟裂较为发育的人造磁铁矿, 化学成分为Fe₃O₄, 其比饱和磁矩较焙烧前增加33～42倍不等, 计算表明闪速磁化焙烧的速度较常规的磁化焙烧时间快几十至数百倍; 在闪速磁化焙烧过程中, 菱铁矿的磁化转变过程主要由化学反应速度控制, 而镜铁矿的磁化转变过程受扩散控制影响, 部分未转化完全。     

含铁铜尾矿选冶联合分选提铁研究

对某含铁铜尾矿进行了选冶联合回收铁的试验研究。结果表明,采用强磁选预富集-焙烧-弱磁选工艺从该含铁铜尾矿中回收有价金属铁,在强磁选磨矿细度-0.06 mm粒级含量90%、磁场强度0.8 T,焙烧温度800 ℃、焙烧时间20 min,弱磁选磨矿细度-0.06 mm粒级占90%、磁场强度0.12 T的综合工艺条件下,获得了铁品位58.38%、铁回收率81.11%的铁精矿产品,提铁效果明显。     

某褐铁矿微波磁化焙烧-弱磁选试验

以河南义马褐煤为还原剂,对印尼某褐铁矿进行微波磁化焙烧-弱磁选试验,主要考察了焙烧时间、焙烧矿磨矿细度及磁场强度对精矿指标的影响。试验结果表明：在还原剂配加量为5.4%、微波功率为1 kW的固定条件下,当焙烧时间为45 min（终点温度840 ℃）、焙烧矿磨矿细度为-200目占97.17%（-325目占82.03%,-400目占64.15%）、磁场强度为150 kA/m时,可获得铁品位为57.28%、铁回收率为83.95%的铁精矿。试验中发现,微波焙烧产品可以很容易就被磨得很细。     

焙烧温度及时间对白云鄂博铁矿选铁尾矿悬浮磁化焙烧的影响

为了回收白云鄂博铁矿选铁尾矿中的铁矿物,采用强磁预富集-悬浮磁化焙烧-磁选工艺进行铁矿物再选试验。结果表明：TFe品位为14.10%的白云鄂博铁矿选铁尾矿经磁选预富集所得精矿在总气量600 mL/min、CO浓度15%、焙烧温度800 ℃、焙烧时间5 min条件下焙烧后,焙烧产品磨细至d90=39.29 μm,在磁选管磁场强度为10.56 kA/m时,可获得TFe品位为63.88%、对原矿回收率为57.25%的磁选精矿。对试验各阶段产品分析表明,焙烧温度过高、焙烧时间过长会导致过还原,同时焙烧过程使得预富集精矿中表面光滑无裂纹的赤铁矿变为表面伴有微裂纹的磁铁矿。研究结果为多金属共（伴）生铁矿资源的高效利用提供了理论基础。