难选铁矿石悬浮磁化焙烧技术研究现状及进展

简述了悬浮磁化焙烧技术的形成历程,分析了预富集-悬浮磁化焙烧-磁选工艺（PRSM）选别复杂难选铁矿的技术优点。铁品位31.63%的东鞍山贫赤铁矿经预富集-悬浮磁化焙烧-弱磁选工艺处理,可获得铁品位为66.55%、回收率为77.01%的优质铁精矿;铁品位10.60%的鞍钢东部尾矿经预富集-悬浮磁化焙烧-弱磁选工艺处理,可获得铁精矿铁品位65.69%、回收率55.33%的技术指标;酒钢粉矿采用悬浮磁化焙烧-弱磁选工艺处理,可获得精矿铁品位60.30%、回收率79.49%的技术指标。东鞍山贫赤铁矿、鞍钢东部尾矿和酒钢粉矿经悬浮磁化焙烧扩大连续试验处理均取得了良好的选别指标,且设备运行稳定。PRSM技术为我国复杂难选铁矿选矿技术的重大突破。     

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%。     

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。     

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。     

镜铁矿磁化焙烧试验及其焙烧产品磁性研究

酒钢现采用竖炉磁化焙烧工艺处理镜铁矿,焙烧产品经磁选后获得的铁精矿指标不理想。为考察磁化焙烧得到的焙烧产品与天然磁铁矿磁性存在差异的原因,以焙烧产品的质量磁化率为表征,对酒钢镜铁矿进行磁化焙烧条件试验。结果表明,在焙烧温度800 ℃、焙烧时间60 min、还原剂兰炭用量为2%时,焙烧产品可获得最大质量磁化率,为7.11×10-4 m3/kg,其铁品位为38.66%。以天然磁铁矿为参照,分析焙烧产品与天然磁铁矿的磁性差异。结果表明：粒度相同时,焙烧产品的质量磁化率比天然磁铁矿的小,磁性更弱,因此焙烧产品磁选精矿指标较低;随着焙烧产品与天然磁铁矿粒度的降低,两者的磁性差异逐渐减小;焙烧产品中存在较多的空隙及杂质是其磁性弱、磁选指标差的主要原因。     

袁家村铁矿尾矿再选试验研究

袁家村铁矿选矿厂综合尾矿TFe品位17.50%,主要含铁矿物为赤(褐)铁矿和磁铁矿,有害元素硫、磷含量很低,铁矿物嵌布粒度细小,回收难度较大。为了给该尾矿的综合利用提供技术支持,对其进行了预富集-磁化焙烧-磁选工艺研究。结果表明:在磨矿细度为-0.037 mm75%(不磨),强磁选粗选背景磁场强度为478 kA/m,强磁选精选背景磁场强度为398 kA/m的条件下,可获得铁品位为23.24%、铁作业回收率为86.38%的强磁选预富集精矿;强磁选预富集精矿在气体流量5 m3/h、CO浓度30%、磁化焙烧温度560℃、焙烧时间15min、焙烧产物磨矿细度为-0.037 mm90%、弱磁选磁场强度为88 kA/m的条件下,可获得铁品位61.82%、铁作业回收率80.91%、对原矿回收率55.98%的铁精矿产品。     

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。     

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。     

镜铁矿粉矿磁化焙烧-磁选试验研究

以甘肃地区镜铁矿粉矿为原料, 采用磁化焙烧-弱磁选工艺, 研究了焙烧温度、焙烧时间、还原剂用量、磨矿细度、磁场强度等对磁选效果的影响。结果表明, 在煤粉用量2%、焙烧温度800 ℃、焙烧时间60 min条件下焙烧, 再在磨矿细度-0.074 mm粒级占85.36%、磁场强度92.16 kA/m条件下磁选, 可得到品位为54.95%、回收率为88.92%的弱磁选精矿。     

西北某难选铁矿石选矿试验

西北某难选铁矿石中主要铁矿物为磁铁矿和镜铁矿,其中磁铁矿与镜铁矿、镜铁矿与石英嵌布关系密切。对该矿石进行了磨选工艺技术条件研究,结果表明,采用磨矿-1粗1精弱磁选-强磁粗选-强磁粗精矿再磨-强磁精选流程处理,可以获得铁品位为66.39%、回收率为40.94%的弱磁精矿和铁品位为63.41%、回收率为37.27%的强磁精矿,综合精矿铁品位为64.95%、回收率为78.21%。     

酒钢镜铁山竖炉焙烧矿选矿工艺优化研究

为解决酒钢镜铁山镜铁矿竖炉焙烧熟料采用磁滑轮预选-欠烧矿二次焙烧后抛废-磨矿-弱磁选工艺处理所存在的磨矿效率、精矿铁品位和铁回收率均较低等问题，进行了选矿试验研究。结果表明，原料破碎至0～5 mm后经粉矿干选，干选精矿磨矿-弱磁选，干选中矿二次焙烧-磨矿-弱磁选，最终可获得铁品位为58.31%，回收率为84.39%的铁精矿，粉矿干式抛尾产率为7.56%、铁品位为7.75%，需进行二次焙烧的中矿产率为18.03%。与现场生产指标相比，新工艺精矿铁品位高3个百分点左右，铁回收率高2个百分点左右。因此，新工艺是处理现场焙烧矿的合适工艺，具有节能减排、降本提质的效果。     

甘肃某镜铁矿尾矿磁化焙烧—弱磁选试验

甘肃某镜铁矿尾矿中尚含有22.39%的铁,且铁主要以镜铁矿形式存在,其次以菱铁矿形式存在。为了给该尾矿的综合利用提供技术支持,以甘肃某焦化厂生产的半焦化煤粉作为还原剂,对该尾矿进行了磁化焙烧—弱磁选工艺研究。结果表明:在煤粉与原尾矿的质量比为1.5%、温度为750℃的条件下磁化焙烧60 min,可使原尾矿中绝大部分的镜铁矿和菱铁矿转化为磁铁矿;焙烧矿磨至-0.074 mm占87.36%后经1次弱磁粗选和1次弱磁扫选—粗、扫选所得粗精矿按0.045 mm筛分—筛下物1次弱磁精选—精选精矿与筛上物合并,可以获得铁品位为54.57%、铁回收率为78.97%的最终铁精矿。     

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。     

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。     

镜铁山粉状铁矿低温氢还原磁化焙烧试验研究

针对酒钢镜铁山0~15 mm粉状铁矿强磁选工艺生产指标差、资源利用率低的问题,利用外热式回转窑开展了低温氢还原磁化焙烧实验室试验,通过有效利用还原剂中的氢,实现了铁氧化物在低温下的快速还原。镜铁山粉状铁矿经破碎至0~0.3 mm后,在焙烧温度720 ℃、还原剂用量2.5%、焙烧时间18 min、还原剂粒度0~0.2 mm条件下焙烧后,经磁场强度100 kA/m磁选可获得精矿铁品位55.78%、金属回收率80.25%的良好指标。     

0~1 mm镜铁矿制粒-磁化焙烧-弱磁选试验

回转窑磁化焙烧是目前处理镜铁山镜铁矿石的有效方法,但是0~1 mm粒级镜铁矿不能直接进入回转窑磁化焙烧,磨矿造球工艺又过于复杂。为开发利用0~1 mm粒级镜铁矿资源,采用制粒-磁化焙烧-弱磁选工艺进行试验。结果表明：在外配兰炭用量为2.5%、膨润土用量为1%、水用量为8%时配制成粒度为3~5 mm的小球,小球经100 ℃烘干后,在焙烧温度为750 ℃、焙烧时间为60 min条件下磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.045 mm占80%,经磁场强度为80 kA/m弱磁选,获得了全铁品位为52.85%、回收率为86.33%的精矿指标,为0~1 mm粒级粉矿的利用提供了一种新思路。     

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。