还原时间对难选赤铁矿石压球直接还原的影响研究

针对某种超微细难选赤铁矿采用压球后还原焙烧-磨矿磁选工艺,研究了还原时间对难选铁矿石原矿压球后还原焙烧的影响.破碎至-4 mm铁矿石原矿加入内配煤、粘结剂压球后模拟工业还原焙烧条件在实验室进行了还原焙烧.研究发现,不同还原时间对还原焙烧球强度和还原焙烧效果影响较大.还原焙烧时间为30 min时焙烧球不出现粘结碎裂等现象,强度可以满足后续工艺要求,经磨矿磁选得到的产品铁品位和回收率最高.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析发现,还原时间为30 min时生成的金属铁量最多,金属铁颗粒嵌布粒度较粗,且与脉石矿物界限分明,因此可以提高产品的铁品位和回收率.     

铅渣煤基直接还原-磁选选铁试验

云南澜沧某铅渣Fe、Cu、Pb、Zn含量均较高,采用煤基直接还原-磁选工艺对其中的铁进行了回收工艺技术条件研究,并对试验过程中的重要产物进行了XRD和SEM-EDS分析。结果表明,含铁25.98%的铅渣在还原煤用量为铅渣质量的30%、焙烧温度为1 200 ℃、焙烧时间为40 min、直接还原产物磨矿细度为-74 μm占83.92%、1粗1精弱磁选磁场强度分别为180、56 kA/m情况下,可获得铁品位为93.68%、回收率为77.59%的金属铁粉;煤基直接还原可使铅渣中粒度细微、嵌布关系复杂、磁性弱的含铁矿物转变成粒度粗大、与渣界限分明、磁性强的金属铁,为弱磁选分离创造了有利条件。     

云南某难选铁矿石煤基直接还原-弱磁选试验

云南某铁矿石为混合型铁矿石,由于铁矿物嵌布粒度微细而难以采用常规选矿方法有效选别。为此,对该矿石进行了煤基直接还原-弱磁选试验,结果表明,将原矿与作为还原剂的云南某褐煤和作为助熔剂的CaO按100∶20∶10的质量比混合,在1 200 ℃的温度下直接还原焙烧50 min,焙烧矿在一段和二段磨矿细度分别为-325目占81.34%和-325目占92.41%、一段和二段弱磁选场强分别为187.10和143.31 kA/m的条件下进行两段磨矿-弱磁选,可获得铁品位为91.20%、铁回收率为87.05%的直接还原铁精矿,从而为该难选铁矿石的开发利用提供了技术支持。     

超微细贫赤铁矿直接还原-磁选试验研究

湖南某赤铁矿石属铁质板岩，铁品位低，主要铁矿物赤铁矿粒度大部分仅3~5 μm，且赤铁矿与石英嵌布关系复杂，采用常规选矿工艺不能有效分选。为此，采用煤基直接还原-磁选工艺处理该矿石，实现了铁的有效富集：原矿在还原温度为950 ℃、还原时间为80 min、煤/矿质量比为2.5∶1的条件下通过煤基直接还原转化为金属化率为93.82%的还原矿；还原矿经3段磨矿、3段磁选，可获得铁品位为69.54%、铁回收率为65.58%（对还原矿）、金属化率高达98.02%的铁精矿。     

某难选铁矿石直接还原焙烧磁选研究

对某含铁品位为28.82%, 含磷0.35%的难选铁矿石进行了直接还原焙烧磁选研究。研究了焙烧温度、还原剂用量、焙烧时间、助溶剂用量、磨矿粒度以及磁场强度对直接还原铁品位和回收率的影响。在还原剂用量为30%, 助溶剂QK用量为20%, 焙烧温度为1 200 ℃, 焙烧时间为30 min, 一段磨矿粒度为-43 μm粒级含量达到95%以上, 二段磨矿粒度为-30 μm粒级含量达到100%, 一段磁选场强为111.5 kA/m, 二段磁选场强为95.5 kA/m的条件下, 可以获得品位为90.94%, 回收率为82.67%的直接还原铁。     

高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷研究

对含铁品位为43.58%、含磷0.83%的鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿进行了直接还原焙烧脱磷试验研究。研究了焙烧温度、还原剂用量、焙烧时间、脱磷剂用量对直接还原铁指标的影响。在还原剂用量17.5%, TS用量50%, NCP用量2.5%, 焙烧时间60 min, 一段磨矿粒度为-0.074 mm粒级占89.56%, 磁选磁场强度为87.58 kA/m; 二段磨矿粒度为-0.025 mm粒级占100%, 磁选磁场强度为87.58 kA/m时可得到铁品位91.58%, 回收率84.96%, 磷品位0.049%的直接还原铁磁选精矿。     

某贫细鲕状赤铁矿直接还原-磁选新工艺

针对贵州某贫细鲕状赤铁矿难选的特点, 开发了直接还原焙烧-磁选新工艺。采用箱式电阻炉加热, 煤基直接还原工艺, 经磨矿-磁选, 得到高品位的铁精粉, 为开发利用细粒嵌布复杂低品位铁矿提供了理论依据。通过L₉(3⁴)正交试验, 确定试验的最佳条件为还原剂用量40%、助还原剂用量15%、焙烧温度1 050 ℃、焙烧时间180 min、磨矿浓度50%、磨矿产品粒度在-0.037 mm粒级含量达90%以上, 磁选场强为112 kA/m。在最佳条件下可得到TFe品位为90.80%、回收率为89.58%、且有害杂质含量少的铁精粉。该工艺所得高品位铁精粉可代替废钢直接作为电炉炼钢的原料。     

高炉灰与高磷鲕状赤铁矿共还原回收铁的研究

为考察高炉灰作为还原剂用于高磷鲕状赤铁矿石还原焙烧的可能性,以鄂西某铁品位为42.72%的鲕状赤铁矿石和河北某铁品位为23.96%、固定碳含量为32.83%的高炉灰为原料,进行了共还原焙烧回收铁试验。结果表明：在高炉灰用量为30%、共还原焙烧温度为1 150 ℃、焙烧时间为60 min、还原产品磨矿细度为-0.043 mm占96%、磁选磁场强度为87.58 kA/m条件下,可获得铁品位为91.88%、回收率为88.38%、磷含量为0.072%的还原铁。不同高炉灰用量下焙烧产品的XRD分析结果表明：随高炉灰用量的增加,铁的衍射峰逐渐增强,增加高炉灰用量有利于含铁矿物被还原成金属铁,但还原铁产品磷含量也升高。高炉灰作为还原剂用于高磷鲕状赤铁矿共还原焙烧,为高效利用高炉灰和难选铁矿石提供了一种新思路,又可以降低鲕状赤铁矿石直接还原焙烧的成本,同时减轻高炉灰对环境的污染,具有较高的经济和环境效益。     

给料粒度对悬浮焙烧过程铁矿物反应行为的影响

綦江铁矿石主要有用元素铁含量为35.47%,铁主要以赤铁矿和菱铁矿的形式存在,铁在赤铁矿和菱铁矿中分布率分别为45.45%和51.11%。对磨至不同粒度矿石进行悬浮焙烧-弱磁选试验结果表明,磨矿细度为 -0.074 mm占50%时,精矿指标最佳。对磨至-0.074 mm占50%的产品筛析为+0.1、0.074~0.1、0.045~0.074、-0.045 mm 4个粒级,分别进行悬浮焙烧-弱磁选试验。结果表明：给料粒度为0.074~0.1 mm和0.045~0.074 mm时,获得的精矿指标相对较佳。对不同给料粒度焙烧产品的XRD和磁性分析结果表明：+0.1 mm粒级因颗粒粒度较大,反应不完全,仍有部分赤铁矿和菱铁矿因未被还原而存在于还原物料中;0.074~0.1 mm和0.045~0.074 mm粒级焙烧产品中铁矿物主要为磁性较强的磁铁矿;-0.045 mm粒级焙烧产品产生过还原现象,生成了弱磁性的浮氏体。试验结果可以为綦江铁矿石悬浮焙烧工艺优化提供依据。     

无烟煤转底炉直接还原铜渣回收铁、锌研究

以无烟煤作还原剂,经过配料、圆盘造球、转底炉直接还原和磨矿-磁选工艺流程,从国内某铜渣中回收铁、锌,先后进行了基础实验和中试研究。所得最佳还原条件为:铜渣∶无烟煤∶石灰石∶工业纯碱=100∶21.5∶10∶1,还原温度1 280 ℃,还原时间38 min;转底炉排出的金属化球团的磨选条件为:一段磨矿细度-0.074 mm粒级占75.88%,磁场强度143.31 kA/m,二段磨矿细度-0.074 mm粒级占62.89%,磁场强度95.54 kA/m。基于上述条件经过转底炉直接还原流程,金属化球团磁选得到金属铁粉TFe品位92.38%,铁回收率88.39%;布袋收尘系统所得粉尘中氧化锌含量为74.25%。机理研究表明,铜渣中的硅酸铁和磁铁矿经过转底炉还原后转变为金属铁,易于通过磨矿-磁选的方法回收。     

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。     

磨矿过程对某还原球团中金属铁的氧化及后续磁选的影响

以湖南某低品位赤铁矿石低温快速直接还原球团为对象,通过弱磁选、激光粒度分析、SEM、XRD和XPS等技术手段研究了磨矿过程对球团中金属铁的氧化及后续磁选的影响。研究结果表明：①直接还原球团铁品位为31.18%,金属铁含量为26.45%,金属化率达到84.83%,SiO₂含量为43.63%,金属铁多为集合体,呈蠕虫状或星点状分散于脉石矿物中,结晶粒度微细,粒径一般为10～30 μm,最大为400 μm。②延长磨矿时间,磨矿产品中铁的金属化率明显下降,磨矿10 min时铁的金属化率为82.24%,磨矿40 min时铁的金属化率降至71.67%;磁选精矿铁品位先大幅度上升后小幅下降,铁回收率先小幅上升后明显下降,铁金属化率明显下降;磁选精矿平均体积粒径、D50、D10均呈先快后慢的下降趋势,金属铁的单体解离度呈先快后慢的上升趋势;磨矿10 min时磁选精矿铁的金属化率为81.10%,磨矿40 min时铁的金属化率降至62.99%。③延长磨矿时间,磨矿产品中金属铁的衍射峰减弱,Fe₃O₄的衍射峰从无到有,从弱到强。Fe 2p3/2轨道结合能随着磨矿时间的延长而升高,金属铁颗粒表面的氧化程度加深。④SEM-EDS分析表明,磁选精矿金属铁颗粒表面与氧发生了结合,且磨矿时间越长氧含量越高,絮状含铁区域也呈现这样的特征。综上所述,还原球团中的金属铁在磨矿过程会发生氧化,且磨矿时间越长氧化程度越高。     

某难选褐铁矿直接还原焙烧-磁选工艺研究

对某难选褐铁矿进行了直接还原焙烧-磁选工艺研究。进行了焙烧温度、焙烧时间以及还原剂添加量的条件试验, 以及焙烧样品的多种磁选流程对比试验。在原料粒度-2 mm, 焙烧温度1150 ℃, CaCO₃用量为矿量的15%, 煤添加量为矿量的25%, 盖煤量为球团质量的33%, 保温时间2 h, 一段磨矿粒度为-0.045 mm粒级占97%, 一次粗选场强79 kA/m、两次精选场强45 kA/m时, 矿物焙烧金属化率95.24%, 铁精矿品位80.61%, 回收率88.58%。     

某微细嵌布贫赤铁矿石直接还原-弱磁选试验

湖南某赤铁矿石铁品位约27%,大部分铁矿物嵌布粒度在5 μm左右。对该矿石进行煤基直接还原-弱磁选试验研究,主要考察了还原温度、还原时间对还原效果的影响以及磨矿细度、磁场强度对弱磁选效果的影响。试验结果表明：将原矿压团后与烟煤（煤与矿的质量比为2∶1）在1 150 ℃下还原焙烧100 min,所得还原矿的金属化率为93.41%;还原矿磨至-0.043 mm占90.22%后在63.68 kA/m的磁场强度下经1次弱磁选,可获得铁品位为75.71%、金属化率为92.11%、铁回收率为91.12%的铁精矿。     

铜渣转底炉直接还原回收铁锌工艺研究

为解决国内某铜渣的开发利用问题,以兰炭为还原剂、白云石为添加剂,采用模拟转底炉直接还原-磨矿-磁选工艺,对有价元素铁、锌的回收及杂质硫的脱除进行了研究。结果表明：在兰炭用量为25%,白云石用量为10%,还原温度为1 300 ℃,还原时间为35 min情况下,直接还原过程的锌脱除率为99.14%,可获得ZnO含量为79.59%的氧化锌粉,金属化球团经磨矿、磁选后,获得了铁品位为92.79%、铁回收率为88.12%、硫含量为0.08%的金属铁粉。机理分析表明,铜渣中的铁橄榄石、磁铁矿相大部分已转变为金属铁相,金属铁颗粒明显聚集长大,最大粒度超过100 μm,且与脉石矿物等存在清晰平滑的界面,有利于后续磨矿、磁选工序得到高品位的金属铁粉。     

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。     

内蒙古某难选赤铁矿石直接还原-弱磁选试验

以山东某地产烟煤为还原剂、QM为助还原剂,对内蒙古某难选赤铁矿石进行直接还原-两段阶段磨矿、阶段弱磁选试验,在还原剂和助还原剂与矿石的质量比分别为40%和30%、直接还原温度为1 200 ℃、直接还原时间为3 h、两段磨矿细度分别为-0.074 mm占70.63%和-0.043 mm占90.48%、两段弱磁选磁场强度均为110 kA/m的条件下,获得了铁品位和铁回收率分别为91.74%和91.46%的粉末铁产品,从而为该铁矿石的开发利用提供了备选技术方案。     

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%。     

云南某褐铁矿直接还原—弱磁选试验

为确定云南某低品位难选褐铁矿的开发利用方案,对有代表性矿样进行了直接还原—弱磁选试验。结果表明:在试样、褐煤、CaO质量比为100∶20∶15,焙烧温度为1 150℃,焙烧时间为50 min,一段磨矿细度为-0.045mm占86.66%,一段弱磁选磁场强度为199.04 kA/m,二段磨矿细度为-0.045 mm占99.73%,二段弱磁选磁场强度为111.46 kA/m条件下,可获得铁品位为93.17%、铁回收率为88.43%的金属铁粉。对试验确定条件下焙烧产物的XRD和SEM分析表明,铁矿物被直接还原成了颗粒饱满、形状规则的单质铁,粒径大多在50μm左右,与脉石的界面清晰,为磨矿过程中较好地实现铁颗粒与脉石矿物的解离创造了条件。对最终金属铁粉的主要化学成分分析表明,该金属铁粉杂质含量低,满足炼钢质量要求。     

某难选铁矿石煤基直接还原—磁选试验研究

某难选铁矿石属"江口式"微细粒嵌布混合型铁矿石。对该矿石进行了煤基直接还原—磁选试验研究,结果表明,以30%的烟煤为还原剂,15%的NM为助熔剂,将矿石在1250℃的温度下直接还原焙烧80min,焙烧矿经两段阶段磨矿—阶段磁选,可获得铁品位为91.93%,铁回收率为83.87%的直接还原铁产品。