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。     

强磁选—磁化焙烧—弱磁选工艺回收某尾矿中的菱铁矿

云南某尾矿含铁13.88%,主要以菱铁矿的形式存在,具有回收利用价值。采用“强磁选—流态化磁化焙烧—弱磁选”工艺回收铁,考察了矿样焙烧前后铁物相的转变。结果表明,强磁选可以获得产率21.60%、铁品位27.18%、铁作业回收率40.19%的铁粗精矿;铁粗精矿采用550℃预氧化7.5 min并在温度450℃、还原势R=0.6条件下还原磁化焙烧7.5 min,能保持还原产物中Fe3O4的稳定性,无Fe O生成,保证了铁氧化物的高磁性转化率和强适应性,获得产率90.84%、铁品位30.02%的焙砂;焙砂经弱磁选可获得产率35.29%、铁品位60.51%、作业铁回收率71.13%的磁铁精矿。研究成果为尾矿资源综合利用及难处理铁矿资源高效利用提供了有益参考。     

镜铁矿粉矿回转窑磁化焙烧-磁选试验研究

以碳作为还原剂,对某镜铁矿0～15 mm粒级粉矿进行了回转窑磁化焙烧-磁选试验研究。结果表明,还原剂与镜铁矿配比为2.5%,在焙烧温度820 ℃、焙烧时间30 min条件下经回转窑磁化焙烧,焙烧矿磨至-0.048 mm粒级占80%,在磁场强度120 kA/m条件下弱磁选获得铁精矿,其中给矿粒级0～0.5 mm所得弱磁选精矿平均全铁品位57.27%、平均铁回收率83.24%; 0.5～1.0 mm粒级所得弱磁选精矿平均全铁品位57.55%、平均铁回收率82.92%; 给矿粒级1～5 mm所得弱磁选精矿平均全铁品位57.58%、平均铁回收率89.31%,给矿粒级5～15 mm所得弱磁选精矿全铁品位58.36%、铁回收率84.40％; 全粒级弱磁选精矿平均全铁品位57.70%、平均回收率84.97%。     

重庆某菱铁矿石磁化焙烧—磁选试验

为了确定重庆某高度氧化的菱铁矿资源的开发利用方案,采用磁化焙烧—磨矿—弱磁选工艺进行了选矿试验。结果表明:在磁化焙烧温度为800℃、焙烧时间为50 min、配碳量为10%、磁化焙烧产物的磨矿细度为-200目占88%、弱磁选磁场强度为119.43 k A/m的情况下,可获得铁品位为58.94%、铁回收率为76.38%的弱磁选精矿;弱磁选精矿中Al2O3、Mg O、Mn O的含量较高,是仅次于Si O2的影响精矿铁品位的因素,这些杂质有待后续反浮选试验脱除。     

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。     

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。     

鞍钢东部矿区尾矿再选工艺流程优化

鞍钢东部矿区尾矿再选采用“预富集-流态化磁化焙烧-磁选”的选矿工艺,预富集流程采用“一次弱磁-一次强磁-磨矿-二次弱磁-二次强磁”的选矿工艺,优化为采用“一次弱磁-一次强磁-旋流器细筛联合分级”的选矿工艺,节省了投资和运行成本。预富集精矿进行流态化磁化焙烧后,原工艺流程是“造浆-磨矿-磁选”,根据试验报告焙烧磁化率为89.17%,还有10.83%的弱磁性铁矿物没有被磁化。因此,优化后的工艺流程是“造浆-磁选-磨矿”,可以提前将没有磁化的弱磁性铁矿物抛尾,大量减少入磨矿量。     

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。     

某菱铁矿块矿直接还原-磁选制备铁粉

为了提高某低品位菱铁矿的铁品位,采用了煤基直接还原-磁选工艺,对菱铁矿块矿进行了焙烧条件试验。结果表明:在焙烧温度1050℃,焙烧时间100 min,菱铁矿粒度10～16 mm,煤的粒度0～5 mm,煤矿质量比1.5:1的条件下进行还原焙烧,可得到金属化率93.13%的焙烧矿;该焙烧矿在磨矿粒度为-0.074 mm 80%以上,磁场强度为0.1 T,磁选时间为15 min的条件下进行磁选试验后可得到精矿铁品位为91.11%,铁回收率为97.15%的铁粉。且-25 mm的菱铁矿块矿全粒级直接还原效果良好,焙烧矿的金属化率可达到92.6%以上,磁选后的精矿铁品位高达89.4%,回收率在93.5%。     

王家滩菱铁矿流态化磁化焙烧试验研究

对王家滩菱铁矿在流态化状态下的磁化焙烧温度和焙烧气氛条件分别进行了试验研究。试验结果表明：焙烧矿样中菱铁矿热解率大于94.5%,磁性铁转化率大于89.94%;在弱还原气氛（1.5%CO）、800～1060 ℃的温度条件下,获得了铁回收率大于90.00%,精矿品位大于58.00%的指标;在1 000 ℃的温度条件下,无论在弱还原气氛（0～1.05%CO）还是弱氧化气氛（0.47%～1.85%CO）中焙烧,均能获得铁回收率大于90.00%的良好指标。     

鞍钢某铁尾矿磁化焙烧—磁选试验研究

为了确定适宜的磁化焙烧条件,采用磁化焙烧—磁选工艺,对鞍钢某铁尾矿进行了系统的试验研究,考察了焙烧温度、焙烧时间、还原气体浓度以及气体流速对磁化焙烧效果的影响,结果表明：①鞍钢铁 尾矿TFe品位为14.70%,主要杂质SiO2含量为66.17%,有害元素P、S、Na的含量较少;铁尾矿中的铁主要以赤、褐铁矿的形式存在,分布率为83.87%;铁尾矿中主要有用矿物为磁铁矿、赤铁矿,主要脉石矿物为石英。 ②该铁尾矿适宜的焙烧条件为：焙烧温度580 ℃、焙烧时间5 min、CO浓度30%、气体流速500 mL/min;在此条件下获得的焙烧产品,经弱磁选（磁场强度为87.12 kA/m）选别,可获得TFe品位62.17%、TFe回收率 84.02%的磁选精矿。③焙烧产品的铁物相分析结果表明,经过磁化焙烧,试样中磁性铁的含量和分布率显著提高,赤、褐铁矿中的铁含量和分布率则大幅度降低。不同焙烧时间下产品的XRD谱图结果进一步说明铁尾矿 中的赤铁矿转换成了磁铁矿。研究结果可为同类型尾矿的开发利用提供参考。     

东鞍山烧结厂含菱铁矿浮选中矿焙烧机制研究

东鞍山烧结厂含菱铁矿浮选中矿经700 ℃还原焙烧-磁选工艺处理,可以得到品位为60.43%,回收率为83.59%的铁精矿。利用X射线衍射分析和扫描电镜分析手段着重对焙烧过程中铁矿物的转化机制进行了研究,结果表明,随着焙烧温度的改变,焙烧过程将经历菱铁矿分解、赤铁矿还原和铁矿物过反应3个阶段,其中赤铁矿还原阶段对应的焙烧温度正是700 ℃,此时焙烧产品中的铁矿物以磁铁矿为主,最有利于弱磁选。     

磁化焙烧过程中磁性转化率对磁选影响规律研究

磁化焙烧—磁选是目前处理难选铁矿的主要方法之一,为了探究焙烧工艺参数对赤铁矿磁性转化率及磁选指标的影响规律,以天然赤铁矿纯矿物为研究对象系统地开展了赤铁矿磁化焙烧—磁选试验,并采用偏光显微镜及XRD探究了磁铁矿的生长趋势和物相转变过程。结果表明：针对本研究试样,适宜的焙烧条件为焙烧温度550 ℃、CO浓度20%、还原时间4 min,此时赤铁矿的磁性转化率为32.99%,样品的磁选回收率达到99.58%。赤铁矿焙烧过程中新生磁铁矿首先在矿物表面及裂隙生成,随着焙烧时间的增加,新生磁铁矿沿矿石颗粒表面向内部生长。当颗粒外层部分被还原为磁铁矿,赤铁矿转化率达到32.99%时,整个颗粒即可在磁选过程中被回收,无须将赤铁矿完全还原为磁铁矿,便可获得良好的磁选指标。     

大西沟菱铁矿石磁化焙烧—弱磁选试验研究

对大西沟菱铁矿石在中性气氛条件下进行磁化焙烧—弱磁选试验研究。结果表明,在焙烧温度为650℃、焙烧时间为40 min条件下直接焙烧,焙烧产品磨细至-0.043 mm占95%,在磁场强度为104 k A/m条件下弱磁选,获得的精矿铁品位为57.09%、铁回收率为90.17%,Si O2含量为12.03%,精矿还需进行提铁降硅试验。焙烧使矿石中的菱铁矿和褐铁矿转变为强磁性的磁铁矿,焙烧后物料的磁化强度和比磁化率均显著提高,增大了物料中铁矿物与脉石矿物的磁性差异,因而可通过弱磁选进行有效分离。     

东鞍山铁矿混磁精矿悬浮焙烧—弱磁选试验研究

磁化焙烧技术是处理难选铁矿资源典型、有效的方法。采用实验室间歇式悬浮焙烧炉,以高纯N2和H2的混合气体作为还原气体,在气体流量为8 m3/h、H2浓度为30%、焙烧温度为650℃、焙烧时间为8 s条件下,对东鞍山铁矿铁品位为43.92%为的混磁精矿进行悬浮焙烧,焙烧产品磨细至-0.038 mm占85%,在磁场强度为80 k A/m条件下弱磁选,获得了铁品位为65.48%、回收率为88.26%的精矿。为我国含碳酸盐铁矿资源的高效利用提供了新途径。     

湖北某鲕状赤铁矿石悬浮焙烧试验研究

针对传统磁化焙烧装备及技术所存在的还原时间长、还原不均匀、能耗及生产成本高等问题,采用悬浮焙烧法处理湖北某鲕状赤铁矿石。结果表明,在给矿细度为-0.074 mm占80%、气体速度为1.4 m/s、H₂浓度为40%、还原温度为650 ℃、焙烧时间为10 s条件下,对铁品位为46.31%的鲕状赤铁矿石进行悬浮焙烧,焙烧产品磨细至-0.035 mm占90%后,在磁场强度为85 kA/m条件下磁选,可获得铁品位为58.32%、回收率为85.69%的铁精矿。对焙烧产品进行XRD分析表明,矿石中的赤铁矿经悬浮焙烧后转变为磁铁矿。对悬浮焙烧产品进行磁性分析表明,鲕状赤铁矿中弱磁性铁矿物经悬浮焙烧可快速转变为强磁性铁矿物,焙烧后物料的磁化强度和比磁化率显著提高。悬浮焙烧具有焙烧时间短、热利用效率高、处理能力大等优点,可在较短的时间内实现铁矿石的磁性转变,为难选铁矿石的利用开辟了新的途径。     

难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展

我国有大量的铁矿石资源无法通过常规选矿方法进行开发利用,流态化磁化焙烧是处理该类矿石最有效的方法,成为近年来的研究热点。综述了铁矿石磁化焙烧机理研究进展,总结了流态化磁化焙烧技术与装备发展历史和研发现状,重点介绍了沸腾炉磁化焙烧、闪速磁化焙烧、流化床磁化焙烧及悬浮磁化焙烧技术装备特点和应用示范,并分析了流态化磁化焙烧技术在菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等难选弱磁性铁矿资源及铁尾矿二次资源利用方面的发展前景。     

赤铁矿微波还原焙烧-弱磁选工艺研究

以活性炭为还原剂, 氩气为保护气, 采用微波还原焙烧的方法, 将3种低品位赤铁矿还原为磁铁矿, 并研究了微波还原焙烧温度、碳含量、保温时间及微波输出功率对其磁选指标的影响规律。结果发现: 相同质量3种赤铁矿进行微波还原焙烧, 随配碳量的增加, 其升温速率加快, 且3种赤铁矿具有相似的微波还原焙烧规律, 即: 在570～650 ℃、理论配碳量、微波输出电压220 V及保温10 min的条件下, 其还原产物弱磁选后的品位和回收率均达到最佳, 且磁铁精矿经细磨-二次磁选后, 铁品位均能提高到60％以上。该研究对开发低品位赤铁矿的选冶技术新流程有重要的指导意义。