浅析酒钢镜铁山难选氧化铁矿焙烧产品选别指标差异

针对酒钢镜铁山弱磁性难选氧化铁矿, 采用不同焙烧装置进行磁化焙烧, 所得焙烧矿在相同工艺下磨矿、相同弱磁选工艺条件下选别, 对比了焙烧装置对焙烧矿产品性能的影响。结果表明: 无论采用竖炉、酒钢自行研制焙烧罐、马弗炉还是新型悬浮焙烧装置焙烧酒钢弱磁性铁矿, 其焙烧产品中弱磁性矿物均相变为磁性矿物, 焙烧产品比磁化系数存在差异。竖炉、焙烧罐、马弗炉焙烧物料弱磁选时磁团聚磁链普遍, 而悬浮焙烧产品弱磁选时不存在磁团聚磁链。磁团聚磁链将已达单体解离的脉石包裹带入精矿中, 是影响选别指标的主要原因。实验结果可为该类矿石磁化焙烧装置的筛选及高效开发利用提供技术支持。     

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。     

重庆接龙铁矿悬浮磁化焙烧温度对焙烧产品性能的影响

菱铁矿是我国重要的铁矿石资源,悬浮磁化焙烧是处理复杂难选铁矿的有效方法。本文采用实验室小型悬浮磁化焙烧装置,针对重庆接龙铁矿,开展悬浮磁化焙烧工艺优化及焙烧温度对磁化焙烧产品性能的研究。研究结果表明,接龙铁矿预氧化产品在焙烧温度为500℃、焙烧时间为3 min,CO用量为0.2 L/min的条件下,获得了铁精矿品位56.31%,回收率92.05%的试验指标。XRD分析表明,在450~550℃范围内,还原焙烧3 min,均可实现大部分的赤铁矿转变为磁铁矿,提高温度有利于赤铁矿还原更彻底,还原温度对焙烧产品的磁性影响较小。预氧化样品经还原焙烧后,比表面积降低,存在孔结构坍塌破坏后被填充的现象,导致孔尺寸增加。孔结构的改变,可能对后续的磨矿磁选造成一定的影响。研究结果对认识悬浮磁化焙烧规律有一定的意义。      

复杂铁矿物闪速磁化焙烧前后的物化特征

利用穆斯堡尔谱(CEMS)方法,结合X射线衍射(RXD)和磁性能测试等手段,研究粒度-0.30 mm的酒钢富含镜铁矿、褐铁矿和镁(锰)菱铁矿难选铁粉料闪速磁化焙烧前、后的物理和化学特征,探讨闪速磁化焙烧过程中弱磁性铁矿物的固态相变及磁性变化规律.研究表明:弱磁性细粒铁矿物的相变均转变为龟裂较为发育的人造磁铁矿,其比饱和磁矩的增加值较焙烧前增加33～42倍不等,综合效果与磁选管分选的铁回收率相吻合;在此磁化焙烧过程中,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.     

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。     

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。     

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。     

某细粒含锰褐铁矿焙烧-磁选试验研究

湖南某含锰铁矿铁矿物嵌布粒度细、锰含量高,本文采用磁化焙烧-磁选工艺进行铁的可利用性研究,并对磁化焙烧产品进行了X射线衍射分析和显微形貌分析。研究表明,在焙烧温度为850℃、时间60min、煤炭加入量4%条件下得到的磁化焙烧产品,控制磨矿细度-325目85%~90%,在159kA/m的磁选场强下,经过三次精选,可以得到铁品位55.72%、锰品位为7.03%的铁精矿,铁回收率达到80.84%;磁化焙烧产品中主要矿物为磁铁矿,大部分的磁铁矿嵌布粒度细,与锰矿物、脉石以集合体的形式存在,磁铁矿难以实现单体解离。     

酒钢-1mm镜铁矿粉矿微波磁化焙烧—弱磁选试验

鉴于酒钢-1 mm镜铁矿粉矿采用常规选矿方法难以获得好的分选指标,进行常规磁化焙烧—弱磁选又需解决球团问题,以哈密烟煤为还原剂,对该粉矿开展了微波磁化焙烧—弱磁选研究,考察了煤粉用量、微波功率、焙烧温度、焙烧时间、焙烧产品磨矿细度和弱磁选磁场强度对所获铁精矿指标的影响。试验结果表明,在煤粉与矿石的质量比为5%、微波功率为1 k W、焙烧温度为550℃条件下将该粉矿微波磁化焙烧15 min,然后将焙烧矿磨细至-0.074 mm占85.65%,在92.16 k A/m磁场强度下进行1次磁选管选别,可获得铁精矿铁品位为55.10%、铁回收率为86.65%的较好指标,从而为该-1 mm镜铁矿粉矿中铁矿物的高效回收提供了一种新思路。     

酒钢镜铁矿磁化焙烧—磁选精矿中镁和锰含量偏高的原因分析

酒钢镜铁山式镜铁矿矿物组成复杂,嵌布粒度细微,是一种难选的红铁矿,磁化焙烧—磁选是其较好的分选方法。但生产及研究发现,磁化焙烧—磁选精矿中Mg、Mn含量偏高,降低了其含铁品位。为查明原因,对原矿、焙烧矿、磁选精矿及尾矿进行了详细的微观分析。分析结果表明,原矿中的Mg、Mn元素主要存在于褐铁矿、菱铁矿及其铁白云石之中,极少分布于镜铁矿中;经磁化焙烧之后,大多镜铁矿已经转变成磁铁矿,而菱铁矿、褐铁矿与铁白云石受热分解,生成强磁性的镁、锰、铁尖晶石矿物,因此造成铁精矿中的Mg、Mn元素含量偏高。     

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。     

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。     

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。     

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。     

镜铁山5～15mm粒级镜铁矿石磁化焙烧—弱磁选试验

甘肃镜铁山矿采用竖炉磁化焙烧—弱磁选—反浮选工艺处理100~15 mm的镜铁矿石,可获得铁品位58.5%左右、铁回收率78%左右的铁精矿;对15~0 mm的粉矿采用磨矿—强磁选工艺处理,仅能获得铁品位为47.5%左右、铁回收率为60%左右的铁精矿。为了提高粉矿分选指标,改善烧结料的品质,对粉矿中的15~5 mm粒级进行了磁化焙烧—弱磁选试验。结果表明,在煤粉与试样的质量比为2%,煤粉粒度为1~0 mm,焙烧温度为810℃,焙烧时间为60 min,焙烧产物磨矿细度为-0.074 mm占80%,弱磁选磁场强度为91.56 kA/m条件下,可获得铁品位为55.80%、铁回收率为83.97%的铁精矿。     

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。