鲕状赤铁矿的微波介电特性研究

采用微波谐振腔微扰法, 在1 051~1 052 MHz和2 339~2 345 MHz微波频率和室温条件下, 研究了鲕状赤铁矿与还原剂、脱磷剂混合颗粒样品在微波场中的介电特性, 考察了样品粒度、还原剂种类、配碳系数、脱磷剂种类与用量对介电常数、损耗因子和损耗正切的影响规律。结果表明, 采用较高微波频率, 样品粒度0.42~5 mm, 以焦炭为还原剂, 采用较大的配碳系数, 并以9%的Na₂CO₃作为脱磷剂有利于样品获得较好的微波加热效率, 在此条件下样品介电常数、损耗因子和损耗正切的变化范围分别为4.29~5.79、0.47~0.87、0.062~0.65。可为鲕状赤铁矿的微波还原脱磷研究提供理论依据。     

鄂西某鲕状赤铁矿石工艺矿物学研究

鄂西某鲕状赤铁矿石铁品位为43.50%,铁主要以赤铁矿形式存在,铁在赤铁矿中分布率为96.34%。矿石主要有用矿物为赤铁矿,脉石矿物主要为石英、高岭土和鲕绿泥石。矿石结构主要为针状-纤维棉絮状结构、交代结构、隐晶质结构、鳞片状结构、自形-半自形粒状结构;矿石构造主要为鲕状构造和浸染状结构。赤铁矿主要呈鲕粒状集合体形式产出,直径0.08～0.8 mm;部分呈不规则粒状、细脉状或与脉石镶嵌状形式产出,粒度0.02～0.2 mm,部分小于0.005 mm;少量呈浸染状形式产出,粒度小于0.005 mm。赤铁矿的粒度极细,+75 μm粒级仅占23.87%,-5 μm粒级含量达39.20%。赤铁矿粒度极细,部分胶磷矿呈鲕环或鲕核分布在赤铁矿鲕粒内部,要通过常规选矿工艺实现磷的脱除,需磨细至5~10 μm以下。因此建议采用选冶联合方式进行选矿。     

高磷铁矿石含碳球团等温还原动力学

 为了研究高磷铁矿石含碳球团等温还原动力学在温度为1 173、1 273、1 323、1 373、1 423和1 473 K时,采用界面化学反应模型、Jander方程、Ginstling-Broushtein方程、G Valensi-R E Carter方程等固-固/气反应机理函数对反应过程进行拟合,并采用XRD、SEM、EDX等对样品的物相组成、微观形貌和元素分布进行表征分析。研究结果表明,随着还原程度提高,反应速率由0迅速增至最大值,随后逐渐减小并趋于平缓;当温度为1 173～1 373 K时,反应过程符合界面化学反应,表观活化能为70.02 kJ/mol,线性相关系数为0.948 1;当温度为1 373～1 473 K时,反应过程符合Jander方程,限制步骤为铁离子固相扩散,表观活化能为215.36 kJ/mol,线性相关系数为0.991 2。     

东鞍山铁矿阴离子反浮选工艺技术研究

东鞍山铁矿矿物组成复杂、主要铁矿物有磁铁矿、赤、褐铁矿、菱铁矿等、嵌布粒度微细、含铁品位较低,研究表明:采用弱磁—强磁—阴离子反浮选流程,可得产率52.31%、品位TFe67.05%、回收率78.22%的浮选铁精矿,对开发同类或近类复杂难选铁矿高效选矿回收铁矿物有一定借鉴意义。     

微波还原鲕状赤铁矿中铁晶粒的形核生长机理

采用Avrami-Erofeyev模型对微波还原鲕状赤铁矿含碳球团过程中铁晶粒的形核与生长动力学进行了研究，并采用XRD、SEM、EDX对还原样物相组成、铁晶粒形貌尺寸、元素组成分布等进行了测试分析。研究结果表明，在1 173~1 473 K下20 min时间内可获得金属化率77.6%~92.6%；微波还原鲕状赤铁矿球团过程中铁晶粒形核速率与铁晶粒生长速率与模型拟合度高，1 173~1 473 K下置信度R2范围分别为0.941 1~0.997 7与0.948 4~0.984 8。拟合得出了动力学参数，获得铁晶粒形核活化能为51.21 kJ/mol、生长活化能为18.05 kJ/mol，还原速率受形核速度控制。通过与常规加热对比发现，微波场中铁晶粒形核与生长速率更快。扫描电镜观察发现铁晶粒的生长形态部分为球形熔滴状、部分为蠕虫状链晶，视域内最大单个铁晶粒尺寸约为10 μm。      

某难选弱磁性铁矿石预选试验研究

甘肃某难选弱磁性铁矿储量巨大,品位较低(地质品位TFe27.6%左右,采出品位TFe23%～24%)。为提高矿石入选品位,在不同粒度下进行了滚筒式强磁选机和辊带式强磁选机预选对比实验室试验研究,在实验室试验的基础上进行半工业试验,以确定开发利用该矿石的合理预选工艺技术方案。在保证预选总尾矿TFe品位低于15%的条件下,可以将预选粗精矿品位提高5.47个百分点,尾矿含铁品位仅为13.70%,提高了矿石入炉焙烧的品位。     

鲕状赤铁矿微波加热还原提铁脱磷机制

采用微波加热还原鲕状赤铁矿内配碳球团,考察了还原温度、碱度及添加剂用量对球团含磷组元迁移的影响,对微波碳热还原提铁脱磷机制进行了分析。结果表明,随着还原温度的升高含磷组元逐渐被还原,当还原温度达到1 150℃以上时含磷矿物被大量还原,并且富集到还原铁中造成还原铁粉磷含量过高。在较低还原温度下,通过选择合适的碱度和脱磷剂用量,能有效地抑制含磷组元的还原,促进铁氧化物的还原和聚集。实验采用原矿粒度0.8 mm、碱度0.8、碳氧摩尔比1.0、钠盐添加剂用量20%(质量分数)、还原温度为950℃保温10 min的条件对物料进行还原,将还原物料研磨到0.074 mm在65 mT的场强下进行磁选可得到全铁质量分数82.79%、回收率86.49%、P质量分数0.34%的指标,所得到的还原铁粉杂质较少,而含磷物质主要以磷酸盐的形式存在于磁选渣中。     

磁铁矿与磁黄铁矿综合回收试验研究

某细粒低品位铁矿石中磁铁矿与磁黄铁矿紧密共生, 为了在回收磁铁矿的同时, 综合回收伴生的磁黄铁矿资源, 针对矿石性质特点, 采用阶段磨矿-阶段弱磁选-一段磁选精矿浮选脱硫-二段磁选精矿反浮选提铁-反浮选尾矿再磨再选工艺流程, 使用磁黄铁矿高效活化剂CS和铁矿反浮选新型阳离子捕收剂YA, 获得了TFe品位70.05%、S含量0.16%、TFe回收率73.17%的高品位铁精矿和S品位25.86%、TFe含量50.10%、S回收率53.43%的硫精矿, 有效实现了磁铁矿与磁黄铁矿的综合回收。     

1173～1473K下鲕状赤铁矿石墨还原动力学研究

采用热重法研究了1 173～1 373 K下鲕状赤铁矿的石墨还原动力学。研究了温度对还原度和还原速率的影响,采用不同固相反应机理函数对反应过程进行拟合,分析了不同还原阶段反应限制性环节,并对还原样品进行了XRD、SEM和EDX表征分析。结果表明,随着温度增加,还原度和还原反应速率增加,随着还原度增加,还原反应速率先增加后降低;在1 173～1 273 K和1 273～1 373 K两个阶段,反应过程分别符合界面化学反应1-(1-α)~(1/3)和杨德模型[1-(1-α)~(1/3)]~2,对应的表观活化能分别为60.657 kJ/mol和301.662 kJ/mol,反应的限制环节分别为界面化学反应和固态扩散;还原样品的物相组成和微观形貌分析结果与前述反应动力学机理分析结果相符合。