磁化焙烧产品冷却氧化过程中的相变行为研究 —褐铁矿

磁化焙烧工艺作为处理难选铁矿资源的有效工艺,近年来在铁矿资源开发中的应用研究取得了巨大进展。在铁矿磁化焙烧的工业化生产中,焙烧产品的冷却是影响焙烧产品品质的重要环节。以西北某矿区褐铁矿为研究对象,通过拣选—强磁选—重选流程得到纯度为 92.0% 以上的褐铁矿作为试验物料进行磁化焙烧,考察了惰性气氛冷却、水淬冷却、空气气氛冷却对焙烧产品的影响,深入研究了空气气氛冷却方式下,焙烧产品在不同氧化温度、氧化时间条件下的氧化行为和相变情况。结果表明：焙烧产品在惰性气氛和水淬方式冷却过程中基本不发生氧化反应;在空气冷却方式下,氧化温度和氧化时间对褐铁矿磁化焙烧矿产品影响显著;在氧化温度为 100 ℃ 时,焙烧产品基本不发生氧化。在氧化温度高于 300 ℃时,焙烧产品开始发生明显氧化。氧化温度为 400 ℃、氧化时间 2.0 min 时,焙烧产品中的磁铁矿全部被氧化。磁化焙烧产品氧化后生成 α-Fe2O3和 γ-Fe2O3两种铁物相,在氧化反应过程中先生成 γ-Fe2O3,后生成 α-Fe2O3。试验结果可以为褐铁矿磁化焙烧工艺的优化提供参考。     

菱铁矿干式冷却磁化焙烧技术研究

为适应西部地区的铁矿资源和自然条件,对陕西大西沟菱铁矿矿石进行了试验研究。结果表明,应用中性磁化焙烧-干式自然冷却-异地磁选技术,将在700℃下焙烧70min的焙烧矿先封闭冷却至400～300℃,再排入空气中冷却至室温,可形成强磁性的磁铁矿和γ-Fe2O3;焙烧矿的磁选流程试验获得了精矿铁品位59．56％～59．37％、铁回收率达72．03％～73．72％的良好指标,为水资源缺乏的西部地区丰富的菱铁矿资源找到了新的开发利用途径。     

菱铁矿微波磁化焙烧试验研究

以菱铁矿为研究对象,分别在N2和CO2氛围下,考察微波焙烧温度以及微波焙烧时间对焙烧产品磁选分选指标的影响.结果表明,在N2氛围下,焙烧温度为650℃,焙烧时间为15 min,磁选磁场强度为85.12 kA/m的条件下,可以获得最佳磁选指标,铁精矿品位为63.93％,回收率为74.33％.在CO2氛围下,焙烧温度为65...     

王家滩菱铁矿流态化磁化焙烧试验研究

对王家滩菱铁矿在流态化状态下的磁化焙烧温度和焙烧气氛条件分别进行了试验研究。试验结果表明：焙烧矿样中菱铁矿热解率大于94.5%,磁性铁转化率大于89.94%;在弱还原气氛（1.5%CO）、800～1060 ℃的温度条件下,获得了铁回收率大于90.00%,精矿品位大于58.00%的指标;在1 000 ℃的温度条件下,无论在弱还原气氛（0～1.05%CO）还是弱氧化气氛（0.47%～1.85%CO）中焙烧,均能获得铁回收率大于90.00%的良好指标。     

悬浮态磁化焙烧菱铁矿及冷却条件对产品的影响

针对传统的堆积态菱铁矿焙烧工艺具有气固接触面积小、能耗大、矿石质量不均匀、容易产生"过烧"和"欠烧"的缺点,开展了悬浮态磁化焙烧细粒菱铁矿的试验,研究了不同冷却条件对焙烧产品的影响.研究结果表明,冷却速度是影响焙烧矿质量的重要因素,将焙烧矿在空气中快速冷却可跳过500～400℃相变激烈区,减小氧化程度,获得良好指标.     

新疆某菱铁矿磁化焙烧-磁选试验

以新疆某地菱铁矿为原料,详细研究了焙烧温度、焙烧时间、还原剂用量、菱铁矿粒度、焙烧产物磨矿细度和弱磁选磁场强度等因素对磁选效果的影响。结果表明：16～10 mm的菱铁矿在不加还原煤、焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为15 min条件下的焙烧产物磨至-0.074 mm占90%,经1次弱磁选（151.20 kA/m）,可获得铁品位为63.55%、回收率为95.76%的铁精矿。     

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。     

某含铜菱铁矿磁化焙烧选矿试验研究

对某含铜菱铁矿进行了磁化焙烧-磁选回收铁以及磁选尾矿浮选回收铜的试验研究.在焙烧温度800℃、焙烧时间60min、磁选场强96 kA/m以及浮选采用丁黄药+丁胺黑药各100 g/t等工艺条件下,分别获得了产率为61.85％、品位为64.64％、铁回收率为97.88％的铁精矿和产率为0.25％、品位为19.54％、铜回收率为29.37％的铜精矿.     

某菱铁矿磁化焙烧?磁选工艺试验研究

为了更好地利用菱铁矿资源,对云南某铁品位为40.84%的难选菱铁矿石进行了磁化焙烧-磁选工艺试验研究,在不添加还原剂的条件下,在焙烧温度800 ℃、焙烧时间60 min时得到焙烧矿,焙烧矿经磁选后获得了铁精矿产率61.25%、品位64.65%、回收率96.96%的指标。可为高效利用菱铁矿资源的工艺设计提供依据。     

悬浮磁化焙烧—氧化冷却过程中磁赤铁矿生成规律

悬浮磁化焙烧—磁选已在难选铁矿石的开发中实现工业应用,焙烧产物的冷却过程是影响磁选指标的 重要因素。 空气氧化冷却可以将焙烧产物中的部分磁铁矿氧化成强磁性磁赤铁矿,同时可以回收氧化过程释放的潜 热,具有广阔的应用前景。 对酒钢铁矿石进行了悬浮磁化焙烧—氧化冷却试验。 结果表明,氧化温度、氧化时间和空 气流量对氧化过程及磁选指标影响显著。 最佳的氧化条件为氧化温度 300 ℃ 、氧化时间 5 min、空气流量 500 mL / min。 在最佳条件下,氧化冷却产物中磁赤铁矿含量为 17. 74%,磁选精矿铁品位为 55. 34%、铁回收率为 90. 31%。 焙 烧产物的氧化冷却过程按两条路径同时进行,一是 Fe₃O₄→α—Fe₂O₃,二是 Fe₃O₄→γ—Fe₂O₃→α—Fe₂O₃;氧化温度高 于 300 ℃时,磁铁矿主要被氧化为赤铁矿。 因此,焙烧产物在氧化冷却时,应先在 N₂ 中冷却至 300 ℃ ,再经空气氧化 冷却至室温,以获得较高的磁赤铁矿含量。     

大西沟菱铁矿煤基回转窑磁化焙烧半工业试验

用Φ1.3 m×24 m煤基回转窑对大西沟菱铁矿(品位TFe 26.82%)进行了中性磁化焙烧半工业试验。控制合适的焙烧温度场和气氛场, 焙烧矿排入水中淬冷。水冷焙烧矿磨矿至95.60% -0.045 mm, 经磁场强度1.19×10² kA/m的磁选管选别得磁精矿的产率44.52%, 品位TFe 59.84%, 回收率86.41%的理想指标, 为我国菱铁矿的开发利用开辟了新的有效途径。     

某菱铁矿磁化焙烧矿干湿联合磁选试验研究

针对某缺水地区的磁化焙烧菱铁矿开展了一段干选与两段湿选联合工艺和两段干选与两段湿选联合工艺研究。结果表明:一段干选尾矿抛除率达到11.53%,精矿铁品位达到55.74%;两段干选总抛尾率达到17.92%,精矿的铁品位达到58.67%;一段干选与两段湿选联合工艺最终的铁精矿品位可达63%以上;两段干选与两段湿选联合工艺最终的铁精矿品位可达65.10%;硫、磷主要富集于尾矿中,在精矿中的含量达到铁精矿质量标准中的Ⅰ级品标准。     

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。     

大西沟菱铁矿闪速磁化焙烧-磁选探索试验

采用自主研发的闪速磁化焙烧中试装置,对铁品位为21.21%的大西沟铁矿菱铁矿-1 mm粉矿进行闪速磁化焙烧-弱磁选探索性试验,获得了铁精矿产率为38%~40%,铁品位＞56%,金属回收率＞80%的良好试验指标,为难选弱磁性铁矿石的高效利用开辟了新的工艺路线。     

云南某难选菱铁矿磁化焙烧—磁分选试验研究

对云南某难选菱铁矿进行了磁化焙烧—磁分选试验研究。研究结果表明：菱铁矿经过磁化焙烧-弱磁分选后（优选条件为：焙烧温度1050 ℃、焙烧时间120 min、m(煤)/m(矿)比3:20、助剂/矿质量比1:10和磨矿细度-0.074 mm粒级占90％）,可以获得铁精矿品位为70.22％,回收率83.67％的良好指标。在此基础上进行了半工业验证试验并获得了铁品位为75.03%,回收率为81.91%的铁精矿,其中含磷0.09%,含硫0.25%,含硅9.45%。本研究为类似难选菱铁矿资源的分选提供了参考依据。     

磁化焙烧产品氧化动力学研究

针对磁化焙烧后的氧化反应过程开展了研究,利用 TGA、SEM 检测技术对酒钢选矿厂综合尾矿磁化焙 烧产品的氧化过程反应机制进行分析,并结合模型匹配法对氧化动力学参数进行求解。 结果表明:磁化焙烧产品在 氧化过程中,适当地增加氧化反应的温度,可以明显加快氧化反应的速率,减少磁化焙烧产品被氧化所需的时间,但 过高的温度会导致磁化焙烧产品过氧化。 氧化反应动力学的最佳机理函数为二维扩散模型(Valensi) G(α) = α + (1 - α)ln(1 - α) ,其表观活化能 E 为 5. 16 kJ / mol,指前因子 A 为 14. 73 min-1。 磁化焙烧产品中的微裂纹可为 O2 气体 提供向内扩散的通道,其氧化过程的反应限制环节为 O2 气体在颗粒表面及缝隙表面的二维扩散。     

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。     

强磁选—磁化焙烧—弱磁选工艺回收某尾矿中的菱铁矿

云南某尾矿含铁13.88%,主要以菱铁矿的形式存在,具有回收利用价值。采用“强磁选—流态化磁化焙烧—弱磁选”工艺回收铁,考察了矿样焙烧前后铁物相的转变。结果表明,强磁选可以获得产率21.60%、铁品位27.18%、铁作业回收率40.19%的铁粗精矿;铁粗精矿采用550℃预氧化7.5 min并在温度450℃、还原势R=0.6条件下还原磁化焙烧7.5 min,能保持还原产物中Fe3O4的稳定性,无Fe O生成,保证了铁氧化物的高磁性转化率和强适应性,获得产率90.84%、铁品位30.02%的焙砂;焙砂经弱磁选可获得产率35.29%、铁品位60.51%、作业铁回收率71.13%的磁铁精矿。研究成果为尾矿资源综合利用及难处理铁矿资源高效利用提供了有益参考。     

重钢接龙铁矿闪速磁化焙烧试验研究

针对重钢接龙铁矿的性质,采用闪速磁化焙烧—弱磁选流程,可得到产率45.04%、TFe品位60.09%、铁回收率81.37%的弱磁铁精矿。该工艺流程结构简单、经济实用、工业生产可操作性好、易于实现,是当前处理重钢接龙铁矿行之有效的选矿技术,也为同类型复杂难选铁矿的开发提供了一定的参考和借鉴作用。