菱褐铁矿回转窑磁化焙烧技术研究现状

介绍了回转窑磁化焙烧工艺技术的实验室试验、半工业试验、工业试验研究过程以及取得的成果.长沙矿冶研究院开发的大型回转窑磁化焙烧技术与成套装备在处理中低品位菱、褐铁矿的工业试验中取得了圆满成功,同时在此过程中应用了多项先进技术,生产顺畅,产品品质高,获得了较好的经济效益和社会效益,为综合回收处理中低品位菱、褐铁矿提供了良好的途径.     

褐铁矿磁化焙烧过程回转窑内温度场数值模拟

回转窑是一种重要的加热用工业大型设备,测定和计算其内部的热量、温度分布对于合理设计转窑以及运行过程中物料的流量、加热温度等工艺参数的设定,以期达到节省能源的目的具有重要意义。本文分析了褐铁矿在回转窑内部还原焙烧过程中热量、燃气温度、物料温度、窑壁温度随窑长的变化,计算结果与测定结果较一致,对于理解热量以及温度的分布规律,合理安排烟气燃烧和物料分布的工艺参数具有一定意义。     

某鲕状高磷赤、褐铁矿回转窑磁化焙烧试验研究

针对四川某鲕状高磷赤、褐铁矿进行了800 mm×9 000 mm回转窑磁化焙烧半工业试验研究,在焙烧过程中添加自行研发成功的LCP降磷药剂获得了理想的降磷效果。通过试验,得到了工艺综合条件为焙烧温度1 000℃,焙烧时间45 min,焦炭用量8%,焦炭粒度-1 mm,球团直径-30+10 mm,LCP用量10%,一段磨矿细度-0.100 mm占95%,弱磁选磁感应强度B1=0.30 T,二段磨矿细度-0.045 mm占80%以上,弱磁选磁感应强度B2=0.12 T。在此综合条件下可得到铁品位65.93%,含磷0.225%,铁回收率78.91%的选矿指标,该工艺的成功为难选高磷铁矿石的开发利用提供了一条新思路。     

固阳褐铁矿磁化焙烧-磁选扩大实验研究

针对铁品位32.79%、磁性率(FeO/TFe)5.49%的固阳难选褐铁矿, 进行了回转窑磁化焙烧-磁选扩大实验。采用SEM和XRD对原矿物性结构及成分以及磁化焙烧过程中的物相演变进行了分析。通过单因素实验和正交实验确定了最佳工艺指标以及不同因素对实验结果的影响程度。结果表明, 原矿在焙烧温度750 ℃、配煤量7%、焙烧时间40 min条件下焙烧, 所得焙烧矿通过阶段磨矿、阶段磁选可获得铁品位61.62%、铁回收率82.54%的铁精矿。     

低品位褐铁矿制粒一气基磁化焙烧研究

针对某铁品位为30．16％低品位褐铁矿,采用制粒-气基磁化焙烧-磁选工艺进行了试验研究。结果表明,对小球粒度为5～2mm,混合气体CO、CO2、N2体积比为1：2：2,磁化焙烧料层厚度200mm,焙烧温度为725℃,保温时间为10min的磁化焙烧产品进行磨选试验,在磨矿细度为-0．074mm占85％、弱磁选磁场强度为100kA／m情况下,可以获得铁品位为59．78％、铁回收率达86．19％的弱磁精矿。     

云南某褐铁矿磁化焙烧-磁选工艺试验研究

对云南某铁品位为37.54%的难选贫褐铁矿进行了工艺矿物学研究, 并确定采用焙烧-磁选工艺进行选别, 最终获得的精矿铁品位达62%以上, 铁回收率85%以上, 尾矿铁品位下降到13%以下。     

湖南某褐铁矿磁化焙烧-磁选试验

以湖南某地隐晶质胶状结构为主的低硫磷褐铁矿样为对象,进行了磁化焙烧及磨选工艺技术条件研究。试验确定的适宜工艺技术条件为：造球用矿样粒度为-0.074 mm占35%、还原煤添加量为矿样质量的10%,适宜的焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为80 min,焙烧产物碎磨细度为-0.045 mm占80%、弱磁选磁场强度为90 kA/m,经1粗1精弱磁选,最终可获得铁品位为58.83%、铁回收率为81.19%的弱磁选精矿。     

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。     

利用磁化焙烧技术开发低品位褐铁矿的可行性研究

介绍了低品位褐铁矿磁化焙烧及选别试验的情况,褐铁矿磁化焙烧产物选别精矿的产率为67.39%,铁品位为57.16%,铁回收率为91.08%,细磨深选后精矿铁品位最高为59.04%,满足了高炉入炉要求。     

褐铁矿粉磁化焙烧的实验与模拟研究

针对脱水后的多孔褐铁矿, 利用同步热分析仪研究了CO在823~873 K之间还原褐铁矿的过程, 利用传热、传质与化学反应耦合的动力学模型模拟了微粉磁化焙烧的过程, 同时还模拟了孔隙率对焙烧反应的影响。实验结果表明, 细颗粒所需的反应活化能更低且反应时间明显缩短。数值计算结果表明, 当环境CO浓度由1 mol/m³增大到3 mol/m³时, 褐铁矿磁化还原时间减少了73%; 褐铁矿颗粒粒径越大, 气体越难进入到颗粒内部; 模拟和实验结果表明, 425 μm粗颗粒磁化焙烧所需时间约为75 μm颗粒的2.5倍。     

磁化焙烧-磁选回收某褐铁矿中铁的试验研究

某褐铁矿原矿铁品位39.28%,其中褐铁矿矿物含量占73.86%,具有一定的回收价值。以焦煤为还原剂,采用磁化焙烧-磁选的工艺回收其中的铁,试验主要考察了磁化焙烧温度、时间、还原剂加入量、磨矿细度、磁场强度对铁精矿选别指标的影响。确定最佳工艺条件为:磁化焙烧温度800℃,焦煤加入量4%,焙烧时间40 min,焙烧样磨矿至-0.037 mm 90%,磁场强度设置192 KA/m进行磁选,最终可获得磁选精矿铁品位59.76%、铁回收率73.31%的良好指标。     

低品位褐铁矿制粒—气基磁化焙烧研究

针对某铁品位为30.16%低品位褐铁矿,采用制粒—气基磁化焙烧—磁选工艺进行了试验研究。结果表明,对小球粒度为5～2 mm,混合气体CO、CO2、N2体积比为1∶2∶2,磁化焙烧料层厚度200 mm,焙烧温度为725℃,保温时间为10 min的磁化焙烧产品进行磨选试验,在磨矿细度为-0.074 mm占85%、弱磁选磁场强度为100 kA/m情况下,可以获得铁品位为59.78%、铁回收率达86.19%的弱磁精矿。     

国外某褐铁矿石磁化焙烧—磨矿—弱磁选试验

国外某褐铁矿石铁品位为54.12%,褐铁矿多呈疏松、多孔的胶状分布,少部分呈块状或鲕状分布。采用单一浮选和重选工艺不能获得合格铁精矿。为给该矿石开发利用提供依据,进行了磁化焙烧—磨矿—磁选试验,考察了焙烧温度、焙烧时间、烟煤用量、磨矿细度、磁场强度对精矿指标的影响。结果表明:在烟煤用量为15%、焙烧温度为850℃、焙烧时间为60 min,焙烧产品自然冷却后经球磨磨细至-0.074 mm占90%,在磁场强度为160 k A/m条件下弱磁选,可获得铁品位为64.65%、回收率为86.05%的精矿。     

山东某褐铁矿磁化焙烧-磁选试验研究

对山东某褐铁矿进行了磁化焙烧-磁选试验。在工艺矿物学研究的基础上, 对该矿进行了不同粒度预选试验和焙烧、磁选分选试验, 并进行了多流程对比试验; 开发出了适合该矿的选矿工艺流程, 在原矿TFe品位31.31%条件下, 采用预选-焙烧-弱磁选-磨矿-弱磁选工艺, 取得了精矿产率49.69%、TFe品位59.48%、回收率94.40%的指标。     

某褐铁矿微波磁化焙烧-弱磁选试验

以河南义马褐煤为还原剂,对印尼某褐铁矿进行微波磁化焙烧-弱磁选试验,主要考察了焙烧时间、焙烧矿磨矿细度及磁场强度对精矿指标的影响。试验结果表明：在还原剂配加量为5.4%、微波功率为1 kW的固定条件下,当焙烧时间为45 min（终点温度840 ℃）、焙烧矿磨矿细度为-200目占97.17%（-325目占82.03%,-400目占64.15%）、磁场强度为150 kA/m时,可获得铁品位为57.28%、铁回收率为83.95%的铁精矿。试验中发现,微波焙烧产品可以很容易就被磨得很细。     

陕西镇安地区赤褐铁矿磁化焙烧-磁选工艺研究

磁化焙烧技术目前是提高难选铁矿利用率的有效方法之一。针对陕西镇安地区赤褐铁矿进行了磁化焙烧影响因素的试验研究,确定的最优磁化焙烧-弱磁选工艺条件为焙烧温度800℃、焙烧时间70min、煤粉含量8%、磁场强度为1260奥斯特,经过一次精选,可获得铁品位63.50%、回收率72.56%的合格铁精矿。     

包子铺褐铁矿石微波悬浮磁化焙烧技术研究

针对包子铺褐铁矿石进行了微波悬浮磁化焙烧试验研究。结果表明,原矿铁品位为32.89%,赤、褐铁中铁分布率为98.45%,主要杂质Si O2含量为33.88%,有害元素P含量为1.22%。条件试验确定的微波悬浮磁化焙烧条件为:焙烧温度500℃、焙烧时间5 min、微波功率550 W、CO体积分数20%。将焙烧产品磨至-0.045 mm占74.47%,再进行弱磁选(磁场强度120 k A/m),可获得铁品位为58.05%、回收率为90.24%的铁精矿产品。通过化学多元素分析、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分析发现,通过微波磁化焙烧,原矿中的赤、褐铁矿转化为磁铁矿,矿石的饱和磁化强度及比磁化系数得到显著增强,可以通过磁选有效回收铁矿物。     

大西沟菱褐铁矿表面磁化焙烧-强磁选新工艺研究

对大西沟铁矿进行了表面磁化焙烧-强磁选预富集新工艺探索。结果表明,采用表面磁化焙烧-强磁选预富集技术,在尾矿铁损失率仅10.30%的情况下,可以将菱褐铁矿品位从23.93%提高至33.89%,抛出产率36.68%、品位仅6.72%的尾矿。表面磁化焙烧-强磁选一粗两精流程可获得强磁精矿品位42.15%、回收率69.39%,总尾矿品位仅11.44%。研究成果可为菱褐铁矿合理经济利用提供新的方案。     

难选铁矿回转窑还原焙烧、分离技术研究与应用

通过大型回转窑磁化焙烧工艺技术和装备的研究与工业实践,在难选赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其共生矿的磁化焙烧技术领域取得了重要进展.对合理利用我国储量巨大的难选铁矿等资源具有重要的现实意义,为开发利用这类矿产资源开辟了新的有效途径.