氧化铁矿物焙烧工艺与技术研究现状及展望

目前品位高且易选的铁矿石资源濒临枯竭,合理开发利用复杂难选铁矿石资源对缓解我国铁矿石供求矛盾,促进钢铁工业健康发展具有很重要的现实意义。近些年来,针对氧化铁矿物开发的新型高效磁化焙烧方式逐渐引起人们的关注,与传统回转窑及竖炉焙烧方式相比,新型磁化焙烧方式在提高氧化铁矿的选别指标和经济、环保方面有较大优势。本文重点阐述了常规磁化焙烧方式现状,新型磁化焙烧方式的原理及优越性,并对氧化铁矿物磁化焙烧研究前景进行了展望。     

难选铁矿石磁化焙烧机理及闪速磁化焙烧技术

概括了复杂难选铁矿石的类型和选矿现状;总结了复杂难选铁矿石的磁化焙烧机理;介绍了铁矿石磁化焙烧新技术--闪速磁化焙烧技术的特点和典型试验结果,指出闪速磁化焙烧技术可使过去根本无法利用或利用率极低的复杂难选铁矿石得以经济、高效利用。     

氧化铁矿物磁化焙烧研究现状及发展趋势

目前品位高且易选的铁矿石资源濒临枯竭,合理开发利用复杂难选铁矿石资源对缓解我国铁矿石供求矛盾,促进钢铁工业健康发展具有很重要的现实意义。近些年来,针对氧化铁矿物开发的新型高效磁化焙烧方式逐渐引起人们的关注,与传统回转窑及竖炉焙烧方式相比,新型磁化焙烧方式在提高氧化铁矿的选别指标和经济、环保方面有较大优势。本文重点阐述了常规磁化焙烧方式现状,新型磁化焙烧方式的原理及优越性,并对氧化铁矿物磁化焙烧研究前景进行了展望。第一作者简介：许道刚(1988年11月),男,江西省吉安市吉安县,内蒙古科技大学在读研究生。电话：15764939052邮箱：872632168@qq.com     

复杂难选铁矿流态化磁化焙烧研究现状及发展趋势

介绍了我国复杂难选铁矿的特点,以及流态化磁化焙烧的特点和研究现状,指出了流态化磁化焙烧存在的问题及发展趋势.     

第一座工业规模流态化磁化焙烧铁矿石的工厂

利用流态化技术磁化焙烧铁矿石,使非磁性或弱磁性的铁矿物转变成磁性矿物,然后进行磁选,为高炉冶炼提供优质原料。这一技术是处理贫铁矿石很有效的方法之一,具有许多优点,已引起不少国家的重视。但目前一般尚处在实验室研究或半工业性试验阶段。据最近资料报导,在意大利中部佛罗     

新疆某难选复合铁矿选矿试验研究

新疆某铁矿石品位较低, 嵌布粒度细, 属次生氧化型贫褐赤铁矿。针对其性质, 进行了强磁选、磁化焙烧-磁选、磁化焙烧-磁选-反浮选等多种工艺方案的试验研究。最终采用磁化焙烧-磁选工艺流程处理该铁矿石, 获得了铁品位为58.25%, 回收率为66.00%的铁精矿, 解决了该铁矿资源细、贫和极其难选的问题。     

东鞍山贫杂铁矿石选矿技术研究进展

东鞍山铁矿石资源储量丰富,但原矿品位低、组成复杂、嵌布粒度细、磨矿特性差,属典型难选贫杂铁矿石.但现有选矿流程存在的生产工艺复杂、粗细分级和再磨效率低、重选选别效果差、含碳酸盐铁矿石及尾矿固废资源无法高效利用等问题,总结了近年来东鞍山贫杂赤铁矿矿石选矿技术取得的进展,介绍了贫杂赤铁矿石"磨矿—弱磁选强磁选抛尾—搅拌磨磨矿—反浮选"短流程新技术、含碳酸盐铁矿石"悬浮磁化焙烧—磁选"新技术以及浮选尾矿"磁选预富集—悬浮磁化焙烧—磁选"新技术,为东鞍山贫杂铁矿石的高效开发与利用提供了新思路.     

东鞍山贫杂铁矿石选矿技术研究进展

东鞍山铁矿石资源储量丰富,但原矿品位低、组成复杂、嵌布粒度细、磨矿特性差,属典型难选贫杂铁矿石.但现有选矿流程存在的生产工艺复杂、粗细分级和再磨效率低、重选选别效果差、含碳酸盐铁矿石及尾矿固废资源无法高效利用等问题,总结了近年来东鞍山贫杂赤铁矿矿石选矿技术取得的进展,介绍了贫杂赤铁矿石"磨矿—弱磁选强磁选抛尾—搅拌磨磨矿—反浮选"短流程新技术、含碳酸盐铁矿石"悬浮磁化焙烧—磁选"新技术以及浮选尾矿"磁选预富集—悬浮磁化焙烧—磁选"新技术,为东鞍山贫杂铁矿石的高效开发与利用提供了新思路.     

铁矿石焙烧动力学研究现状及发展

焙烧-磁选法是处理低品位难选氧化铁矿石的有效方法。归纳了铁矿焙烧过程动力学研究常用的3种表征方法,着重介绍了基于热重分析技术的静态法和动态法在铁矿石焙烧过程动力学研究方面的运用。总结了磁化焙烧、直接还原和深度还原过程动力学近年来的研究成果。指出菱铁矿磁化焙烧过程根据TG和DTG曲线可分为两个阶段,其反应机理分别符合随机核化和核生长机理;铁矿石直接还原过程根据TG和DTG曲线分为几个阶段,再由各阶段活化能的差异分为缓慢反应阶段和快速反应阶段,由此可以找出焙烧过程的限制环节;赤铁矿在深度还原过程中经历缓慢反应-快速反应-趋于平衡3个阶段,整体反应符合随机成核及长大模型,活化能约为320 kJ/mol。指出今后应加强对实际矿石磁化焙烧动力学的研究,为实际难选矿磁化焙烧关键技术提供理论支撑;还应注重焙烧过程热力学与动力学研究的结合,对焙烧过程进行计算机模拟等方面的研究。     

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。     

鞍山某难选混合铁矿石预富集精矿磁化焙烧过程物相转变研究

基于流态化焙烧手段,对鞍山某含菱铁矿难选混合铁矿预富集精矿的磁化焙烧过程物相转变行为进行了研究。参照工业还原气条件的直接磁化焙烧结果显示,预富集精矿中的菱铁矿会产出弱磁FeO,降低磁化率。采用氧化—还原的工艺,可以将菱铁矿改性为弱磁赤铁矿α-Fe₂O₃和磁赤铁矿γ-Fe₂O₃,避免分解产物FeO存在。但后续500~550 ℃长时间还原仍会出现弱磁FeO,只有在还原温度450 ℃磁赤铁矿γ-Fe₂O₃的还原产物Fe₃O₄能够稳定存在。据此提出了“低温预氧化—超低温还原”磁化焙烧工艺,能够实现含菱铁矿混合难选铁矿的稳定磁性转化,且满足生产适应性需求。经该流态化工艺磁化焙烧后,预富集精矿焙烧矿经弱磁选可达到铁精矿产品铁品位65.15%、铁回收率92.02%的良好指标。实验结果为含菱铁矿混合难选铁矿的磁化焙烧生产工艺开发提供了参考依据。     

难选红铁矿磁化焙烧技术现状及发展方向

介绍了难选红铁矿磁化焙烧技术的工业应用及试验研究现状,探讨其存在的问题.同时针对细粒难选红铁矿进行了实验室小型试验及反应速度动力学基础研究,提出难选红铁矿闪速磁化焙烧的发展方向.     

马钢姑山铁矿石磁化焙烧—弱磁选试验研究

马钢姑山铁矿石TFe品位为37.68%,主要含铁矿物为赤铁矿,脉石成分主要为SiO₂和Al₂O₃,有害元素P含量较高,采用传统选矿技术难以获得良好的技术经济指标,而对难选铁矿进行磁化焙烧是一种有效的预处理手段。针对姑山铁矿石开展了磁化焙烧—弱磁选试验研究,并探究了焙烧给矿粒度、焙烧温度、还原气浓度、焙烧时间对磁化焙烧效果的影响。结果表明：在焙烧给矿粒度为-0.074 mm占50%、焙烧温度500 ℃、CO气体浓度40%、焙烧时间20 min、气体流量500 mL/min的条件下进行磁化还原焙烧,焙烧产品经磨矿—磁选—再磨—磁选—三段磨矿—磁选工艺,可获得铁品位63.98%、铁回收率83.32%、P含量0.15%的铁精矿。产品指标优于现有工艺,研究结果可为马钢姑山铁矿的高效利用提供新思路。     

我国铁矿选矿技术最新进展

介绍了我国铁矿资源的分布及特点,总结了近5 a我国铁矿选矿技术领域的研究进展,着重评述了微细粒铁矿分选、破碎磨矿、磁化焙烧、深度还原、铁尾矿再选、常温捕收剂研发等方面形成的铁矿选矿新技术及新成果。磁重浮联合分选工艺可以实现微细粒铁矿和铁尾矿的高效分选;与常规碎磨技术相比,高压辊磨、自磨/半自磨和搅拌磨技术可以降低矿石碎磨过程中的能耗;磁化焙烧新技术(闪速焙烧、流化床焙烧和悬浮焙烧)与深度还原技术为难以利用的铁矿资源开辟了新途径;新型常温铁矿捕收剂的应用可以降低浮选作业温度,显著降低能耗。指出了未来我国铁矿选矿技术的主要发展方向为微细粒铁矿强化分离基础性课题的研究,高效碎磨设备及新型矿石预处理设备的研制与应用,绿色环保选矿工艺及药剂的研发。     

Online optimization of a low pressure,high temperature oxidation refractory ore treatment plant

Newmont Mining Corporation has successfully applied online optimization to the low pressure, high temperature fluidized bed oxidation refractory ore roaster at their Carlin Property in Nevada, USA. This project has yielded significant benefits, including increasing gold recovery by two percentage points (2%) for refractory ore treated in this plant. This paper describes how online optimization was applied to the process, what benefits were realized, technical challenges involved and the key elements for this successful project.     

鄂西鲕状赤铁矿还原焙烧机理及分选有效途径探析

研究分析了鄂西鲕状赤铁矿的矿石性质,通过对几种国内典型难选氧化铁矿石与鄂西鲕状赤铁矿石的还原焙烧—磁选对比研究发现,鄂西鲕状赤铁矿与赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿的磁化焙烧效果存在较大的差异。对鄂西鲕状赤铁矿还原焙烧机理进行了探讨、分析,指出降低矿石还原焙烧粒度(0.2mm以下)、采用闪速磁化焙烧—磁选工艺是开发鄂西鲕状赤铁矿的一个比较有前途的方向和途径。     

鞍山某含菱铁矿强磁精矿流态化磁化焙烧—弱磁选试验研究

鞍山某强磁精矿中菱铁矿含量较高,难以实现有效分选。为此,采用流态化焙烧反应器,在传统还原磁化焙烧的基础上,开展了低温预氧化—超低温还原磁化焙烧—弱磁选试验研究。结果表明：①试样 TFe品位为29.47%,主要脉石成分SiO2含量为52.81%,有害杂质S、P含量较低;铁主要以赤铁矿的形式存在,分布率为79.37%,其次为碳酸铁11.71%、磁性铁3.46%。②在500 ℃和550 ℃的条件下,以工业发生炉煤气 为还原气,直接还原磁化焙烧过程中生成弱磁性浮氏体,难以实现弱磁选铁矿物相的完全磁性转化。③采用低温预氧化—超低温还原磁化焙烧可获得稳定的完全强磁性转化,适宜的流态化磁化焙烧参数为550 ℃预氧 化2.5 min,再450 ℃还原焙烧10 min。④焙烧矿在磨矿细度为-30 μm占92.60%、磁场强度为79.60 kA/m的条件下,可获得精矿全铁品位大于63%、全铁回收率大于84%的良好指标。⑤产品XRD分析、BSE矿相检测、EDS 能谱检测结果显示试验过程中未见弱磁性赤褐铁矿和浮氏体存在,预氧化矿保持了原试样中含铁物相边界的初始形态,菱铁矿矿物相中类质同象替换的Mg、Ca元素在焙烧过程也未发生迁移,磨矿和弱磁选过程也无法 将其分离。