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。     

生物质磁化焙烧赤铁矿的研究

利用生物质磁化焙烧赤铁矿,分别研究了焙烧温度、焙烧时间、生物质用量等实验条件对铁矿石磁化焙烧效果的影响,确定最佳实验条件为焙烧温度700℃,焙烧时间50min,生物质用量8%,对焙烧产品进行磁选可达到品位61.48%、回收率91.31%的铁精矿。对焙烧产品进行XRD分析表明,焙烧产品中铁物相主要为磁铁矿,说明利用生物质作为还原剂焙烧赤铁矿可以达到还原的效果。     

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。     

某高磷铁矿悬浮焙烧—磁选—浸出提铁降磷实验研究

针对高磷铁矿因铁矿物与磷矿物共生关系复杂、常规选矿方法难以高效利用的特点,提出了焙烧—浸出的提铁降磷技术。对阿尔及利亚TFe品位为60.81%、FeO含量为14.92%、P含量为0.71%的某高磷铁矿,采用悬浮焙烧(氧化焙烧—磁化焙烧)—磁选—浸出工艺开展了提铁脱磷实验研究,在氧化温度1 050℃、还原温度520℃、还原时间25 min、H₂体积浓度50%的磁化焙烧工艺条件下,获得了TFe品位65.50%、TFe回收率96.31%、P含量0.16%的铁精矿指标,磷脱除率77.46%。实验研究结果可为高磷铁矿提铁降磷提供指导。     

新疆某镜铁矿石磁化焙烧过程研究

新疆某镜铁矿矿石TFe含量为35.20%,CaO含量为30.64%;铁矿物主要为镜铁矿,脉石矿物主要为方解石和石英。矿石中镜铁矿嵌布粒度微细,属于难选铁矿石。为考察矿石磁化焙烧过程物相转变规律,进行了焙烧温度、焙烧时间和配煤比对其磁化焙烧效果、铁物相转变过程的影响规律试验。结果表明：在配煤比为12%、焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为75 min条件下还原焙烧后,焙烧产品磨细至-0.074 mm占90%,在磁场强度为120 kA/m条件下弱磁选,可获得铁品位为65.95%、回收率77.70%的指标。焙烧温度对镜铁矿磁化焙烧过程影响显著。焙烧温度低于800 ℃时镜铁矿磁化焙烧转变为Fe₃O₄,焙烧温度为800 ℃时,焙烧产品Fe₃O₄含量最高;焙烧温度高于800 ℃时,部分Fe₃O₄又被还原为FeO,产生过还原现象;焙烧温度为900 ℃时,焙烧产品FeO含量最高;焙烧温度达到1 000 ℃时部分FeO被还原成金属Fe。此过程与磁选结果的变化规律相符。另外,焙烧温度达到900 ℃时,部分Fe₂O₃与CaO反应,生成了2CaO·Fe₂O₃,不能通过弱磁选回收。试验结果为该镜铁矿资源的合理利用提供了技术参考。     

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。     

酒钢铁矿石悬浮磁化焙烧试验及机理研究

悬浮磁化焙烧—磁选技术是处理复杂难选铁矿石的有效技术手段,而悬浮焙烧产品特性决定着分选指 标的优劣,因此对悬浮磁化焙烧产品进行特性分析具有重要意义。 以酒钢镜铁山粉矿为研究对象,探究了焙烧时间、 焙烧温度、CO 浓度对焙烧产品磁选分选指标的影响规律。 采用 X 射线衍射分析、振动样品磁强计和扫描电子显微 镜,从物相转化、磁性转变及微观结构 3 个角度分析悬浮磁化焙烧产品的特性。 试验结果表明:在焙烧时间 10 min、焙 烧温度 570 ℃ 、CO 浓度 20%的条件下进行悬浮磁化焙烧,经磁选可以获得精矿铁品位 52. 98%和铁回收率 83. 92%的 最佳指标。 经过磁化焙烧,原矿中的赤铁矿与菱铁矿转化为强磁性的磁铁矿,而脉石矿物磁化焙烧前后无明显变化。 磁化焙烧反应由颗粒表面向内部逐渐发生,随着反应的逐渐进行,颗粒内部结构不断被破坏,变得疏松多孔,呈现出 蜂窝状形貌。     

赤铁矿与褐铁矿磁化焙烧试验研究

赤铁矿与褐铁矿是复杂难选铁矿石中的主要铁矿物,在磁化焙烧过程中赤铁矿与褐铁矿的反应行为不 同。为实现磁化焙烧过程中铁矿物物相转化的精准控制,以天然赤铁矿与褐铁矿纯矿物为研究对象,考察了焙烧温 度、焙烧时间和 CO浓度对赤铁矿单一体系、赤铁矿-褐铁矿混合矿体系和褐铁矿单一体系磁化焙烧过程的影响。试 验结果表明：3 种样品的最佳磁化焙烧温度为 550 ℃,CO 浓度为 20%、最佳磁化焙烧时间分别为 12 min、10 min 和 8 min,最佳焙烧条件下,焙烧产物的磁性率分别为43.03%、42.79%和42.60%。采用BET分析探究了焙烧样品的表面性 质,BET分析结果表明,褐铁矿在磁化焙烧过程中因受热脱水使颗粒产生许多裂纹和孔隙,使样品的孔隙率和比表面 积增加,有助于CO与样品充分接触并反应,因而可以加快焙烧反应的进行。     

悬浮态磁化焙烧菱铁矿粉料试验研究

对粒度为40~60 μm的大西沟菱铁矿粉料进行悬浮磁化焙烧试验,研究了焙烧温度、焙烧时间和焙烧气氛对焙烧产品质量的影响规律。结果表明：温度是焙烧的主要影响因素,焙烧温度越高,达到最佳焙烧效果所需的时间越短。随着焙烧气氛中氧含量的增加,焙烧产品将因氧化而导致质量逐渐变差。在菱铁矿完全分解之前,FeCO₃的分解程度是焙烧效果的主要影响因素,延长焙烧时间对提高焙烧产品质量有利;在菱铁矿完全分解之后,氧化程度是焙烧效果的主要影响因素,延长焙烧时间会使焙烧产品质量下降。大西沟菱铁矿粉料在氧含量为1.05%的弱氧化气氛中于800 ℃或850 ℃下悬浮磁化焙烧1 min,可获得磁选精矿铁品位不低于58.21%、铁回收率不小于79.39%的焙烧产品。     

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。     

镜铁矿悬浮磁化焙烧过程中的铁物相与磁性转变研究

甘肃某镜铁矿石主要有价元素为铁,TFe含量为59.61%,原矿中94.79%的铁以赤褐铁的形式存在,脉石矿物主要为石英,含量为8.11%。为考察焙烧过程主要影响因素对焙烧产物的物相转化与磁性转变的影响,进行了悬浮焙烧试验。结果表明：镜铁矿经悬浮磁化焙烧后,焙烧产物中铁主要以磁铁矿的形式存在,磁性明显增强;随着焙烧温度升高、焙烧时间延长、CO浓度增加、总气量增加,焙烧产品中镜铁矿含量均逐渐降低,磁铁矿含量均逐渐增加,焙烧产品饱和磁化强度和最大比磁化系数均先提高后降低;在焙烧温度为550 ℃、焙烧时间为4 min、CO浓度为20%、总气量为600 mL/min时,焙烧产物的比饱和磁化强度为63.66 A·m²/kg、最大比磁化系数为5.02×10-4 m³/kg;焙烧过程铁物相按照Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO的反应顺序进行,焙烧产物铁物相的转化会影响铁矿物磁性的强弱,并且主要与磁铁矿的含量相关。试验结果可以为我国镜铁矿资源悬浮焙烧过程机理研究提供理论依据。     

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。     

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。     

磁铁矿对赤铁矿磁化焙烧过程诱导作用试验研究

以磁铁矿和赤铁矿纯矿物为研究对象,考察了气体流量、一氧化碳浓度、焙烧温度、焙烧时间对磁铁矿诱导赤铁矿磁化焙烧过程的影响。结果表明：随着磁铁矿添加量的增加,焙烧产品饱和质量磁矩和反应分数都逐渐提高,即磁铁矿对赤铁矿磁化焙烧的诱导作用越来越强。随着磁化焙烧气体流量、焙烧温度、焙烧时间的增加,焙烧产品饱和质量磁矩和反应分数的增大趋势总体来说先增强后减弱,即磁铁矿对赤铁矿磁化焙烧的诱导作用是先增强后减弱的;随着一氧化碳浓度的增加,磁铁矿对赤铁矿磁化焙烧的诱导作用逐渐减弱。试验结果对优化铁矿石焙烧工艺,提高磁化焙烧过程焙烧效率具有一定的指导意义。     

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。     

某赤泥预富集-闪速磁化焙烧扩大连续试验研究

针对某含铁赤泥样品, 在工艺矿物学研究基础上, 进行了强磁选预富集-闪速磁化焙烧-磨矿-弱磁选扩大连续试验研究。工艺矿物学研究结果表明, 试样中铁品位26.06%, 是主要的回收组分, 其中呈赤(褐)铁矿形式产出的铁占96.85%, 磁化焙烧是选铁的有效途径。闪速磁化焙烧矿XRD分析和MLA分析检测结果表明, 反应炉入口温度740～760 ℃、烟气中CO含量1.8%～2.2%条件下获得的焙烧矿中铁矿物主要为磁铁矿, 矿样磁化效果较为理想。焙烧矿经磨矿-弱磁选工艺处理, 可获得铁精矿产率58.35%、TFe品位 60.15%、铁回收率82.08%的选别指标。     

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。