关于鲕状赤铁矿磁化焙烧-磁选工艺的初步研究

作者：刘静宇

来源：《黑龙江工业学院学报（综合版）》 2018年第8期

摘要：分别对粉状赤铁矿（-325目为90%）和球团状赤铁矿（-200目为90%）的两种原料磁选前的磁化焙烧过程进行研究。研究结果表明：当粉状赤铁矿的煤粉配比为15%时，在700℃条件下焙烧15min，磁化焙烧过程效果最佳，但是采取球团方式进行磁化焙烧与采取粉矿方式相比，效果更好。同时CaF2和Na2SO4这两种添加剂的加入对磁铁矿晶粒长大的促进作用不明显。

关键词：磁化焙烧；磁铁矿；磁选；赤铁矿

中图分类号：TD95

文献标识码：A

随着我国经济的发展，钢铁工业在我国迅速崛起，2017年我国钢材总产量达到10.5亿吨，其中有5000万吨出口，为我国带来巨大的经济利益。但是随着钢材需求量的增大，我国的富铁矿和易选的贫铁矿储量不断下降，导致国内的钢铁行业依赖进口铁矿的现象日趋严重［1-3］。但是随着进口铁矿石价格的不断飙升，钢铁行业发展的压力逐渐变大，为了缓解这种发展压力，现在广大科研工作者将目标聚焦在鮞状赤铁矿资源的开发与利用上［4-6］。

鮞状赤铁矿石因其中含有大量的云母及绿泥石，而这些成分在磨矿过程中易于泥化，不易分离，而且赤铁矿成分结晶不完善、粒度极细等多方面因素导致该类型矿石用物理选矿方法不能有效分选。但是，该类型铁矿石储量极为丰富，占我国铁矿资源总量的1/9，而且现阶段该类型的铁矿石资源并没有得到大规模开发利用，它的开采和利用具有巨大的经济利益和战略利益［7］。

为提高鮞状赤铁矿的分选效果，通过翻阅和查找资料，发现通过改变赤铁矿的性质的方法对铁矿石的分选效果有巨大帮助，通过高温焙烧将其转变为磁铁矿，再通过弱磁进行磁选回收，该方法是可操作的。因此本文分别对粉状矿（-325目为90%）和球团状矿（-200目为90%）的两种原料对其磁化焙烧过程工艺进行研究。�

1实验与讨论�

1.1粉状赤铁矿磁化焙烧过程研究

根据相关文献的查阅和生产实践研究，本文针对磁化焙烧过程中焙烧温度、焙烧时间以及煤粉掺入配比这三个因素进行实验设计研究，讨论它们对磁选效果的影响。�

1.1.1反应温度的影响

本实验选取煤粉配比为20%，焙烧时间20min，磁场强度为80KA/m。实验结果如表1所示。�

由表1数据结果对比可知，温度在700℃时精矿的产率、品位和回收率都比其他两种温度下磁选效果优良，精矿产率、品位和回收率都呈现出先增后降的趋势，这可能是由于当焙烧温度低于700℃时赤铁矿还未能完全转化为所需的磁铁矿，而当温度大于700℃时赤铁矿可能被还原生成了金属铁导致回收和产率的降低，因此焙烧温度选择700℃最佳。�

1.1.2反应时间的影响

本实验选取煤粉配比为20%，焙烧温度700℃，磁场强度为80KA/m。实验结果如表2所示。�

由表2数据结果对比可知，焙烧时间为10min时精矿的品位最高，但是产率和回收率太低，当时间的延长至15min时，磁选精矿铁的产率和回收率都有较大的提高，继续延长焙烧时间磁选的各项数据浮动不明显，因此选取焙烧时间为15min。�

1.1.3原料中煤粉配比的影响

由表3实验结果对比可知，煤粉配比由5%增加到20%的过程中，磁选精矿品位波动不明显，而产率的波动变化较大，无明显的规律趋势，在煤粉配比为15%时获得最大值，无法作为参照依据，通过磁选精矿铁回收率的分析，发现精矿的回收率呈现先增后减的趋势，而在煤粉配比为15%时达到最大，由此选择最佳的煤粉配比为15%。�

1.2球团状矿磁化焙烧过程的研究

为了考察球团状矿在磁化焙烧过程中铁矿物是否能相互聚集长大，本文针对焙烧温度、焙烧时间、添加剂等因素的影响进行了探讨。�

1.2.1实验温度的影响

本文选择的反应时间为15min，磁场强度为80KA/m，该实验未添加任何添加剂。实验结果如表4所示。�

由表4结果对比可知，随着焙烧温度的提高，精矿铁的产率和回收率都呈现先增后减的趋势，在焙烧温度达到700℃时达到最大值，而精矿的品位基本不发生任何波动。�

1.2.2焙烧时间的影响

本试验选取的焙烧温度为700℃，磁场强度为80KA/m，该实验未添加任何添加剂。实验结果如表5所示。�

由表5数据分析可知，随着时间的延长精矿铁品位的波动幅度不明显，而回收率和产率呈下降趋势，说明焙烧时间超过15min不但增加能耗而且还会导致精矿的产率和回收率下降。�

1.2.3添加剂的影响

本试验选择的添加剂种类为CaF2和Na2SO4，实验条件为温度700℃，时长15min，磁场强度80KA/m，添加剂配比5%。实验结果如表6所示。�

从表6实验数据结果分析可知，CaF2和Na2SO4这两种添加剂的加入对磁铁矿晶粒长大的促进作用不明显。�

2结论

对鮞状赤铁矿的粉矿进行磁化焙烧过程研究表明，在煤粉配比为15%，焙烧温度为700℃的条件下焙烧15min，可获得精矿品位为52.31%，回收率为81.82%。而采取球团方式进行磁化焙烧过程与采取粉矿方式相比，获得的铁精矿铁品位得到明显提升，由52.31%增加到60.20%，同时回收率也有所增长，由81.82%增加到87.91%。而且反应时间只需要15min，因此初步判断在球团状的条件下，鮞状赤铁矿的磁化过程较为优秀，同时发现CaF2和Na2SO4这两种添加剂的加入后对磁铁矿晶粒长大的促进作用不明显。

�参考文献

［1］董怡斌，强敏，段正义，等.CMS抑制剂对鄂西高磷鲕状赤铁矿反浮选效果的研究［J］.矿冶工程，2011(03)：44-47.

［2］韦东.鄂西高磷鲕状赤铁矿提铁降杂技术研究［J］.现代矿业，2011(05)：28-31.

［3］祁超英，余永富，张亚辉.鄂西鲕状赤铁矿还原焙烧机理及分选有效途径探析［J］.金属矿山，2010(10)：57-60.

［4］孙永升，韩跃新，包士雷，等.全鲕状赤铁矿深度还原矿组成特性及磁选试验研究［J］.现代矿业，2010(07)：26-29.

［5］李育彪，龚文琪，辛桢凯，等.鄂西某高磷鲕状赤铁矿磁化焙烧及浸出除磷试验［J］.金属矿山，2010(05)：-67.

［6］张汉泉，余永富，彭泽友，等.黄梅褐铁矿悬浮闪速磁化焙烧试验研究［J］.钢铁，2009(07)：11-14.

［7］王成行，童雄，孙吉鹏.某鲕状赤铁矿磁化焙烧-磁选试验研究［J］.金属矿山，2009(05)：57-59.