60万t/a难选菱(褐)铁矿闪速磁化焙烧成套技术与装备

针对菱铁矿、褐铁矿等难选弱磁性铁矿石的选矿技术问题,长沙矿冶研究院有限责任公司等单位通过基础理论研究、成套技术与装置研发、系统工程技术开发、工业试验和产业化等工作,开发出闪速磁化焙烧成套技术与装备。60万t/a产业化工程于2016年在湖北省黄梅县建成并稳定生产,对铁品位为32.52%的菱(褐)铁混合矿石,采用闪速磁化焙烧成套技术和装备,工业生产获得了铁品位为57.52%、铁回收率为90.24%、Si O2含量仅为4.76%的铁精矿,吨原矿焙烧热耗为31.22 kg标准煤,铁精矿的制造成本为234.36元/t,技术、经济指标远好于其他工艺。因此,该技术推广应用前景十分广阔。     

难选铁矿磁化焙烧热力学研究

探讨了赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿磁化焙烧过程的热力学变化,指出不同矿石焙烧时需要的不同条件,为难选铁矿的磁化焙烧条件的选择提供理论依据。研究表明,赤褐铁矿磁化焙烧可以采用两种方式,即高温低CO浓度焙烧,或低温高CO浓度焙烧,低温焙烧在能耗上有一定优势;菱铁矿可以在中性气氛或弱氧化气氛中完成磁化焙烧,但存在气氛难以控制等问题,通过氧化-还原焙烧,可以方便控制反应气氛;当菱铁矿与赤铁矿的比例大于1∶1时,可以考虑在中性气氛中焙烧,否则,适宜的焙烧方案为氧化-还原焙烧。     

细粒铁物料闪速磁化焙烧前后的性质表征

对-0.30 mm酒钢富含镜铁矿、褐铁矿和镁(锰)菱铁矿的难选铁粉料进行了闪速磁化焙烧研究, 在弱还原气氛和740～800 ℃下, 通过闪速磁化焙烧处理, 获得了铁品位为55.67%～55.21%、铁作业回收率为81.66%～86.57%的弱磁选铁精矿。闪速焙烧前后物料的X射线衍射、磁性能测定和穆斯堡尔谱分析表明: 弱磁性细粒铁矿物的相均转变为龟裂较为发育的人造磁铁矿, 化学成分为Fe₃O₄, 其比饱和磁矩较焙烧前增加33～42倍不等, 计算表明闪速磁化焙烧的速度较常规的磁化焙烧时间快几十至数百倍; 在闪速磁化焙烧过程中, 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。     

难选铁矿石磁化焙烧机理及闪速磁化焙烧技术

概括了复杂难选铁矿石的类型和选矿现状;总结了复杂难选铁矿石的磁化焙烧机理;介绍了铁矿石磁化焙烧新技术--闪速磁化焙烧技术的特点和典型试验结果,指出闪速磁化焙烧技术可使过去根本无法利用或利用率极低的复杂难选铁矿石得以经济、高效利用。     

难选褐铁矿流态化磁化焙烧—弱磁选工艺研究北大核心

某低品位复杂难选铁矿,铁主要以褐铁矿形式存在,褐铁矿与脉石矿物紧密共生,导致强磁选精矿铁品位偏低,难以获得合格铁精矿。通过试验发现,采用高梯度强磁选预富集—流态化磁化焙烧—弱磁选工艺可以高效利用该褐铁矿,重点考察了焙烧温度、焙烧时间、还原气氛和气量,以及焙烧产品磨矿细度、磁感应强度等参数对强磁精矿磁化焙烧指标的影响。同时,详细分析了焙烧前后试样中铁物相及嵌布特征的变化情况。结果表明,针对铁品位36.58%、粒度为-0.074 mm占83.73%的强磁精矿,在焙烧温度500℃、焙烧时间15 min、还原气体CO浓度20%、总气量600 mL/min,焙烧产品磨矿细度为-0.043 mm占90%、磁场强度0.15 T的试验条件下,采用流态化磁化焙烧—弱磁选工艺,最终获得了产率59.01%、铁品位58.69%和铁回收率85.89%的铁精矿。研究结果为该类难选铁矿资源的高效利用提供了一种新的技术途径。     

难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展

我国有大量的铁矿石资源无法通过常规选矿方法进行开发利用,流态化磁化焙烧是处理该类矿石最有效的方法,成为近年来的研究热点。综述了铁矿石磁化焙烧机理研究进展,总结了流态化磁化焙烧技术与装备发展历史和研发现状,重点介绍了沸腾炉磁化焙烧、闪速磁化焙烧、流化床磁化焙烧及悬浮磁化焙烧技术装备特点和应用示范,并分析了流态化磁化焙烧技术在菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等难选弱磁性铁矿资源及铁尾矿二次资源利用方面的发展前景。     

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.     

某低品位难选菱铁矿分级磁化焙烧试验研究

针对回转窑磁化焙烧过程中细粒级粉矿存在的容易“结圈”以致焙烧作业率偏低的问题,对某低品位难选菱铁矿进行了分级闪速磁化焙烧试验研究。结果表明,将原矿TFe品位24.68%的菱铁矿筛分成块矿与粉矿两种产品,采用块矿回转窑焙烧、粉矿闪速焙烧的联合焙烧工艺,可获得磁选精矿产率33.66%、TFe品位60.91%、铁回收率83.07%的选矿指标。     

复杂难选褐铁矿的闪速磁化焙烧试验研究

对复杂难选某褐铁矿进行了闪速磁化焙烧-弱磁选试验研究,获得铁精矿品位TFe 60.67%、回收率94.49%的技术指标.结果表明:应用闪速磁化焙烧-弱磁选技术处理褐铁矿,流程结构简单,控制方便,运行稳定,是高效开发利用褐铁矿的有效手段,对开发同类或类似复杂难选矿石也具有借鉴、指导意义.     

赤泥闪速磁化焙烧工艺技术研究

对广西某铝厂典型赤泥强磁选预富集粗精矿的闪速磁化焙烧过程进行了研究, 通过与马弗炉磁化焙烧试验对比, 研究了不同物料反应状态的反应热动力学过程及其工艺技术指标。结果表明, 闪速磁化焙烧工艺能充分利用赤泥颗粒特性, 在数十秒时间内完成马弗炉需要45 min以上才能完成的焙烧过程, 并取得水平相当的工艺产品指标, 凸显了闪速磁化焙烧工艺在赤泥消纳领域的潜力。     

某低品位难选菱铁矿磁化焙烧-磁选试验研究

对新疆某低品位菱铁矿矿石进行了提铁降杂试验研究。采用磁化焙烧-阶段磨矿-阶段磁选工艺,在焙烧温度800 ℃、焙烧时间45 min、一段磨矿细度-0.075 mm粒级占55.00%、一段弱磁选场强0.15 T、二段磨矿细度-0.075 mm粒级占91.60%、二段弱磁粗选场强0.12 T、二段弱磁精选场强0.12 T条件下,可获得产率49.32%、TFe品位63.02%、铁回收率91.36%的铁精矿,铁精矿中SiO₂、Al₂O₃、S和P杂质含量低,符合磁铁精矿C63级别质量要求。     

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。     

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。     

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。     

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500～55...     

某复杂难选红铁矿磁化焙烧-磁选工艺及机理研究

对某复杂难选红铁矿进行了磁化焙烧-磁选工艺研究。试验结果表明, 在焙烧温度为950 ℃, 焙烧时间为15 min, 碳粉(0～1 mm)用量为15%, 磁场强度为0.16 T, 磨矿粒度-0.074 mm粒级占87%左右的条件下, 可获得Fe含量为63.06%、回收率为88.45%的铁精矿。磁化焙烧-磁选机理研究表明, 红铁矿经磁化焙烧后的产品呈疏松多孔结构, 有利于磨矿作业; 红铁矿在950 ℃下磁化焙烧15 min, 焙烧产品的物相仅为Fe₃O₄。