菱铁矿煅烧文档
菱铁矿干式冷却磁化焙烧技术研究
Series N o.340 October 2004 金 属 矿 山MET A L MI NE总第340期2004年第10期罗立群,武汉理工大学资源与环境工程学院,博士研究生,高级工程师,430070湖北省武汉市珞狮路122号。
菱铁矿干式冷却磁化焙烧技术研究罗立群(武汉理工大学)张泾生 高远扬 余永富(长沙矿冶研究院)摘 要 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。
关键词 磁化焙烧 菱铁矿 干式冷却 磁选R esearch on Dry Cooling Magnetic R oasting T echnology for Siderite OreLuo Liqun Zhang Jingshen G ao Y uanyang Y u Y ong fu(Wuhan Univer sity o f Technology)Abstract T o suit the iron ore res ource and natural conditions in the western region,beneficiation tests were made on Dax2 ig ou siderite ore of Shanxi.The results show that the technology of medium magnetized roasting2natural dry cooling2magnetic sepa2 tation in other place was feasible.The ore was roasted at700℃for70minutes,cooled in closed status to400～300℃,exposed to the air and cooled to ambient temperature.As a result,strongly magnetic minerals andγ2Fe2O3were formed.The test of mag2 netic separation flowsheet on the roasted ore obtained g ood indexes,with iron grade being59.56%～59.37%and iron recovery being72.03%～73.72%.Thus,a new way was found for the exploitation of the rich siderite ore res ource in the water2deficient western region.K eyw ords Magnetized rosting,S iderite,Dry cooling,Magnetic Separation 我国菱铁矿资源较为丰富,已探明储量18.34亿t。
某菱铁矿磁化焙烧？磁选工艺试验研究
某菱铁矿磁化焙烧⁃磁选工艺试验研究①毛拥军，张㊀茂，陈沪飞（长沙矿冶研究院环保技术研究所，湖南长沙４１００１２）摘㊀要：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８００ħ㊁焙烧时间６０ｍｉｎ时得到焙烧矿，焙烧矿经磁选后获得了铁精矿产率６１．２５％㊁品位６４．６５％㊁回收率９６．９６％的指标㊂可为高效利用菱铁矿资源的工艺设计提供依据㊂关键词：菱铁矿；磁化焙烧；磁选；选冶联合中图分类号：ＴＤ９２７文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１９．０１．０２０文章编号：０２５３－６０９９（２０１９）０１－００７９－０３ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｆＭａｇｎｅｔｉｃＲｏａｓｔｉｎｇ⁃ＭａｇｎｅｔｉｃＳｅｐａｒａｔｉｏｎｆｏｒＳｏｍｅＳｉｄｅｒｉｔｅＭＡＯＹｏｎｇ⁃ｊｕｎ，ＺＨＡＮＧＭａｏ，ＣＨＥＮＨｕ⁃ｆｅｉ（ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈａｎｇｓｈａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＣｏＬｔｄ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００１２，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｍａｋｉｎｇｆｕｌｌｕｓｅｏｆｓｉｄｅｒｉｔｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｋｉｎｄｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｓｉｄｅｒｉｔｅｇｒａｄｉｎｇ４０．８４％ＦｅｆｒｏｍＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅｂｙａｄｏｐｔｉｎｇａｐｒｏｃｅｓｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｒｏａｓｔｉｎｇａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｏｕｔａｎｙｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔ，ｔｈｅｒｏａｓｔｅｄｏｒｅｔｈａｔｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄａｆｔｅｒｒｏａｓｔｉｎｇａｔ８００ħｆｏｒ６０ｍｉｎｗａｓｔｈｅｎｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏａｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎａｎｉｒｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｇｒａｄｉｎｇ６４．６５％Ｆｅａｔ９６．９６％ｒｅｃｏｖｅｒｙ，ｗｉｔｈａｙｉｅｌｄｏｆ６１．２５％，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｏｆｒｅｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｉｄｅｒｉｔｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｄｅｒｉｔｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃｒｏａｓｔｉｎｇ；ｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎａｎｄｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ㊀㊀随着钢铁工业的发展，国内铁矿石消耗量逐年增加，然而国内铁矿石富矿短缺，贫矿难以满足生产要求，严重制约了我国工业化进程［１－２］㊂我国菱铁矿资源较丰富，已探明储量为１８．３４亿吨，占铁矿石探明储量的３．４％，另有保有储量１８．２１亿吨㊂菱铁矿理论铁品位较低，最高为４８．２８％［３－４］，采用常规选矿方法（如重选㊁磁选㊁浮选）所得铁精矿品位很难达到４５％以上，但经过焙烧后由于碳酸盐分解，可大幅度提高铁品位［５－７］㊂为了更好地利用菱铁矿资源，本文对云南某菱铁矿进行了磁化焙烧⁃磁选工艺试验研究，可获得铁品位６４．６５％㊁回收率９６．９６％的铁精矿㊂１㊀试㊀㊀验１．１㊀试验原料云南某菱铁矿矿石化学成分分析结果如表１所示，铁物相分析结果如表２所示㊂表１㊀矿石化学成分分析结果（质量分数）／％ＴＦｅＦｅＯＦｅ２Ｏ３ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯＭｎＯＫ２Ｏ４０．８４４８．０８４．９６６．４１１．３６０．９０１．９５３．６００．３１Ｎａ２ＯＣｕＳＰＡｓＴＣＣ有机Ｉｇ０．０７３０．２００．６２０．０２２０．０６１８．６４０．１８３１．６０表２㊀矿石铁物相分析结果铁物相含量／％分布率／％碳酸铁中铁３６．８２９０．１６硫化铁中铁０．４９１．２０磁铁矿中铁０．１８０．４４赤褐铁中铁２．４７６．０５硅酸铁中铁０．８８２．１５合计４０．８４１００．００①收稿日期：２０１８－０８－２０基金项目：国家科技支撑计划课题（２０１５ＢＡＢ０３Ｂ００）作者简介：毛拥军（１９６５－），男，湖南武冈人，高级工程师，主要从事冶金窑炉装备㊁工程及固废处理研究工作㊂第３９卷第１期２０１９年０２月矿㊀冶㊀工㊀程ＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．３９ɴ１Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１９㊀㊀由表１ ２可以看出：①矿石中可供选矿回收的主要元素铁含量为４０．８４％，矿石ＴＦｅ／ＦｅＯ比为０．８５，碱性系数（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）＝０．３６，属酸性原生铁矿石㊂②主要脉石为ＳｉＯ２，其次为Ａｌ２Ｏ３㊁ＭｇＯ㊁ＣａＯ和少量Ｋ２Ｏ㊁Ｎａ２Ｏ，其总量为１１％㊂有害元素磷含量低，对矿石质量影响不大㊂但含有一定量的硫，需要在选别过程中适当降低㊂③铁主要赋存在碳酸盐中，其次分布在赤（褐）铁矿中㊂作为碳酸铁为主的矿石，含铁４０．８４％属高品位矿石㊂综合化学成分特点，可以认为区内矿石属低磷的菱铁矿矿石㊂镜下鉴定㊁Ｘ射线衍射分析和扫描电镜分析结果表明，该矿石中铁矿物主要为菱铁矿，其次有少量褐铁矿㊂金属硫化物以黄铁矿为主，这些硫化物存在于菱铁矿矿石中㊂锰矿物为硬锰矿，产出在褐铁矿矿石中㊂脉石矿物总量不多，主要为石英，其次有绢云母和方解石㊁白云石，其它尚见绿泥石㊁锆石和磷灰石等零星分布㊂菱铁矿是主要目的铁矿物，构成矿石中其他矿物的嵌布基底㊂矿物结晶较好，晶粒为大小不一的自形 半自形粒状，晶粒大小０．０５ １．０ｍｍ不等㊂矿物多以密集集合体状态出现，粗粒集合体大小可达１０ｍｍ以上，一般为０．５ ８．０ｍｍ㊂少量矿物产生氧化，边缘有铁质物（褐铁矿）析出㊂部分集合体中有后期方解石或钙菱铁矿脉穿插㊂菱铁矿集合体大多十分密集，嵌布脉石很少，但仍有部分集合体中嵌布有细粒石英及黄铁矿等矿物㊂极少量的菱铁矿产生较明显的褐铁矿化并与脉石呈紧密的嵌布关系㊂１．２㊀试验设备试验设备包括ＸＰＺ－２００ｘ７５型破碎机（鹤壁市先烽仪器仪表有限公司），ＳＸ２－８－１３型厢式电阻炉（长沙华信合金机电有限公司制造），ＸＭＱ型系列球磨机（南昌海峰矿机设备有限公司），ＸＭＢ－Φ２００ˑ２４０棒磨机（武汉探矿机械床），ＲＫ／ＣＸＧ－Φ５０磁选管（武汉洛克粉磨设备制造有限公司）等㊂１．３㊀试验方法将来样破碎到－３ｍｍ，在焙烧温度７００ ８５０ħ㊁焙烧时间２０ ８０ｍｉｎ㊁还原剂用量０ ８％条件下进行磁化焙烧条件试验，焙烧矿经水冷并分别磨至－０．０７５ｍｍ粒级含量４０％ ９０％后分样㊁计量，同时在磁场强度０．０８ ０．２Ｔ时进行磁选试验，对所得精矿㊁尾矿计量，分析铁成分，确定最佳磁化焙烧⁃磁选工艺条件㊂２㊀试验结果及讨论２．１㊀磁化焙烧试验２．１．１㊀焙烧温度与焙烧时间试验根据磁化焙烧一般规律，焙烧温度高时，焙烧时间可缩短，温度低时需延长焙烧时间㊂焙烧试验矿样粒度－３ｍｍ，矿样５００ｇ，在不使用配煤的条件下进行焙烧，焙烧矿磨至－０．０７５ｍｍ粒级占７５％左右，在磁场强度０．１６Ｔ条件下对焙烧矿进行磁选管磁选，焙烧温度和焙烧时间对磁化焙烧⁃磁选效果的影响见表３㊂表３㊀焙烧条件试验结果焙烧温度／ħ焙烧时间／ｍｉｎ精矿产率／％Ｆｅ品位／％焙烧矿精矿尾矿精矿回收率／％２０７０．９１５１．６０５９．１８３３．１４８１．３２７００４０８２．９６５７．０８６３．３３２６．６５９２．０５６０８１．８７５６．４７６３．７４２３．６１９２．４２８０８３．９４５７．１８６３．８２２２．４８９３．６９２０７６．１９５４．０９６１．５５３０．２３８６．６９７５０４０８２．３３５６．６１６３．０４２６．６５９１．６８６０８３．７０５６．２１６３．２２２１．２１９４．１４８０８５．７１５６．８７６３．０６１９．７２９５．０５２０７８．０７５４．７２６１．３４３１．１７８７．５１８００４０８５．１９５６．０１６２．１７２０．６１９４．５５６０８８．３５５８．０６６３．５５１６．４５９６．７０８０８９．０４５８．３１６３．０６１９．７６９６．２９２０８７．１０５７．６２６２．５３２４．５０９４．５１８５０４０８９．９６５９．２０６３．１８２３．５５９６．００６０９１．１４５８．６２６２．１９２１．９３９６．６９８０８９．１６５６．１４６０．４３２０．８７９５．９７从表３可知，７００ħ下，随着焙烧时间延长，磁选精矿产率及品位均增加，当焙烧时间为８０ｍｉｎ时，可得到较好的焙烧矿；７５０ħ下，焙烧时间为６０ｍｉｎ时可得到较好的焙烧矿；８００ħ下，焙烧时间为６０ｍｉｎ时可得到较好的焙烧矿；８５０ħ下，焙烧时间为４０ｍｉｎ时可得到较好的焙烧矿㊂可见，焙烧温度７５０ ８００ħ㊁焙烧时间６０ｍｉｎ为最佳磁化条件㊂为确保磁化效果，本文选用焙烧温度８００ħ㊁焙烧时间６０ｍｉｎ㊂２．１．２㊀还原剂用量试验根据物相分析结果，该矿样中赤褐铁矿中铁占全铁６％左右，为考查这部分铁的还原情况，在焙烧温度８００ħ㊁焙烧时间６０ｍｉｎ条件下进行了还原剂煤用量试验，结果见表４㊂表４㊀还原剂用量试验结果还原剂用量／％精矿产率／％Ｆｅ品位／％焙烧矿精矿尾矿精矿回收率／％０８８．３５５８．０６６３．５５１６．４５９６．７０４７３．７６５２．６０６３．０５２３．２３８８．４１６７３．５０５１．３８６１．５８２３．０８８８．１０８４２．４２４９．４３６３．３４３９．１９５４．３６表４结果表明，随着还原剂煤用量增加，精矿品位０８矿㊀冶㊀工㊀程第３９卷变化不大，但精矿产率㊁回收率明显降低㊂这是因为菱铁矿分解过程中产生的ＣＯ气体足以还原矿样中的少量赤褐铁矿，还原剂的加入反而抑制了菱铁矿的分解，因此该菱铁矿磁化焙烧无需加入还原剂㊂２．２㊀焙烧矿磁选试验２．２．１㊀磨矿细度试验对焙烧温度８００ħ㊁焙烧时间６０ｍｉｎ条件下所得焙烧矿进行了磁选条件试验㊂磁场强度０．１６Ｔ时，焙烧矿磨矿细度试验结果见表５㊂结果表明，磨矿细度从－０．０７５ｍｍ粒级占４０％增加到９０％，磁选精矿铁品位略有升高，精矿产率略有降低㊂因此，针对磁选而言，该焙烧矿的磨矿细度对磁选结果影响不明显㊂磨矿细度－０．０７５ｍｍ粒级占７１％时的磁选指标较好㊂表５㊀磨矿细度试验结果－０．０７５ｍｍ粒级含量／％精矿产率／％Ｆｅ品位／％精矿尾矿焙烧矿精矿回收率／％４０９４．４１６３．６１１７．１０５９．６１９７．５４５２９１．０８６４．０２１６．８２５９．８１９７．４８６０９１．０９６４．０９１８．６９６０．０４９７．２３７１９１．０３６４．００１８．５９５９．９３９７．２２８０９０．４５６４．０９１８．６０５９．７５９７．０３９０８９．９３６４．１８１７．５９５９．４９９７．０２２．２．２㊀磁场强度试验磨矿粒度－０．０７５ｍｍ粒级占７１％时，对焙烧矿进行了磁场强度条件试验，结果见表６㊂表６㊀磁场强度试验结果磁场强度／Ｔ精矿产率／％Ｆｅ品位／％精矿尾矿焙烧矿精矿回收率／％０．０８９０．００６５．３２１５．０３６０．２９９７．５１０．１２９１．９５６４．６８１１．１３６０．３７９８．５２０．１６９２．３０６４．３６１１．１０６０．２６９８．５８０．２０９１．９２６４．６０１１．５８６０．３２９８．４５结果表明，焙烧矿磁选管选别时，场强只要大于０．１２Ｔ均可取得精矿品位６４％以上㊁回收率保持在９８％左右的良好指标㊂选择磁场强度为０．１２Ｔ㊂２．３㊀选冶联合流程试验在条件试验基础上进行了磁化焙烧⁃磁选流程试验，试验流程见图１，结果见表７㊂焙烧温度８００ħ㊁焙烧时间６０ｍｉｎ所得焙烧矿在磨矿细度－０．０７５ｍｍ粒级占７１％条件进行一粗一精磁选（磁场强度为０．１２Ｔ），获得了铁精矿产率６１．２５％㊁ＴＦｅ品位６４．６５％和回收率９６．９６％的指标㊂C71图１㊀选冶联合工艺流程表７㊀选冶联合流程试验结果产品名称产率／％Ｆｅ品位／％回收率／％铁精矿６１．２５６４．６５９６．９６尾矿５．９２１５．２０２．２０烧失３２．０５焙烧矿６７．９５６０．１０１００．００原矿１００．００４０．８４１００．００３㊀结㊀㊀论１）矿石中可供选矿回收的主要元素铁含量为４０．８４％，ＴＦｅ／ＦｅＯ比为０．８５，碱度０．３６，属酸性原生铁矿石㊂矿石中铁主要分布在碳酸盐中，少量以褐铁矿形式存在，二者占总铁的比例分别为９０．１６％和６．０５％㊂全部回收这部分铁矿物，铁回收率可达９６．２１％㊂２）采用磁化焙烧⁃磁选工艺流程，在焙烧温度８００ħ㊁焙烧时间６０ｍｉｎ条件下所得焙烧矿经一粗一精磁选（磁场强度０．１２Ｔ），可获得铁精矿产率６１．２５％㊁ＴＦｅ品位６４．６５％㊁回收率９６．９６％的指标㊂参考文献：［１］㊀褚㊀永，李玉平．国际铁矿石资源市场均衡价格探讨［Ｊ］．金属矿山，２００８（２）：１３－１５．［２］㊀张兵豪，史长亮，张义顺，等．低品位菱铁矿焙烧⁃磁选试验研究［Ｊ］．材料导报，２０１５，２９（Ｓ２）：１２９－１３２．［３］㊀孙炳泉．近年我国复杂难选铁矿石选矿技术进展［Ｊ］．金属矿山，２００６（３）：１１－１３．［４］㊀刘明宝，印万忠，韩跃新．菱铁矿选矿研究现状及其应用［Ｊ］．中国非金属矿工业导刊，２００７，６４（Ｓ）：１４－１５．［５］㊀陈㊀雯．贫细杂难选铁矿石选矿技术进展［Ｊ］．金属矿山，２０１０（５）：５５－５９．［６］㊀薛生晖，陈启平，毛拥军．低品位菱褐铁矿回转窑磁化焙烧工业试验研究［Ｊ］．矿冶工程，２０１０，３０（８）：２９－３２．［７］㊀赵天平，王明国，李忠烈，等．云南某低品位菱铁矿选矿试验研究［Ｊ］．矿产保护与利用，２０１５，６（３）：３８－４０．引用本文：毛拥军，张㊀茂，陈沪飞．某菱铁矿磁化焙烧⁃磁选工艺试验研究［Ｊ］．矿冶工程，２０１９，３９（１）：７９－８１．１８第１期毛拥军等：某菱铁矿磁化焙烧⁃磁选工艺试验研究。
菱铁矿还原焙烧工艺流程
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焙烧针铁矿——菱铁矿精矿制备多孔赤铁矿吸附剂的研究
金属矿山
METAL MINE
总第 516 期 2019 年 第 6 期
焙烧针铁矿—菱铁矿精矿制备多孔赤铁矿 吸附剂的研究
侯 杰 1 贾菲菲 2
（1. 华中农业大学水产学院，湖北 武汉 430070；2. 武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430070）
收稿日期 2019-04-18 作者简介 侯 杰（1986—），男，讲师。通讯作者 贾菲菲（1986—），女，副教授，硕士研究生导师。
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总第 516 期
金属矿山
2019 年第 6 期
针铁矿—菱铁矿铁精矿为原料通过焙烧制备多孔赤 铁矿，考察焙烧过程中不同焙烧温度、升温速率、保 温时间对铁精矿分解产物的影响，找出使产物比表 面积最大、孔性能最优的条件，并通过物理吸附仪、 SEM 和 XRD 等检测手段对多孔赤铁矿产物进行表 征，为针铁矿和菱铁矿的利用提供一条可行途径。
Keywords Goethite，Siderite，Porous hematite，Calcination，Micro-pore，Adsorbent
针铁矿和菱铁矿是自然界中广泛存在的铁矿 物。在包括中国在内的许多国家，针铁矿和菱铁矿 都是通过高强度磁选或浮选首先生产铁精矿再用于 金属铁提取。但是由于这 2 种矿石中铁含量较低，在 炼铁行业的价值远远低于磁铁矿、钒钛磁铁矿和赤 铁矿等矿石，利用率不高［1］。理论上［2-3］，针铁矿在加 热分解的过程中会释放 H2O 水分子，而菱铁矿会释放 CO2 分子，从而形成大量的孔隙结构，使比表面积、孔 隙率大大增加，最终形成多孔赤铁矿，反应方程式为
α-FeOOH→α-Fe2O3+H2O
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新疆菱铁矿磁化焙烧试验研究及铁品位影响因素分析
试 验 矿 样 来 自 新 疆 菱 铁 矿 ，样 品 中 菱 铁 矿 含 量 ８２．１４％，原 矿 铁 品 位 为 ３２．６０％。 １－２ 试 验 设 备
本 实 验 主 要 用 了 ＲＫ／ＣＸＧ－中５０磁 选 管 ，由 美 国 贝 克 曼 库 尔 特 公 司 生 产 的 型 号 为 ＩＳ２３０的 激 光 粒 度 分 析 仪 ，酸 性 滴 定 管 以 及 自制 的 悬 浮 态 磁 化 焙 烧 装 置 ，其 构 造 如 图 １所 示 ，试 验 用 实 验 室 型悬 浮 磁化 焙烧 装 置 由配气 系统 、悬 浮焙 烧炉 、温 度控 制 系 统 和 尾 气 处 理 系 统 ４部 分 构 成 ０。炉 子 采 用 电 加 热 方 式 ，试 验 时 ，先 将温度控 制在所需 温度上 ，然 后缓缓打开 阀门 ３将气体 从 进 气 管 道 引 入 炉 内 ，同 时 加 入 料 ，并 调 节 阀 门 开 度 使 矿 样 在 充 分 悬 浮 的 状 态 下 进 行 焙 烧 。焙 烧 至 指 定 时 间 后 ，立 即 将 物 料 从 卸 料 口 １３卸 出 并 进 行 冷 却 。
除 了 上 述 考 虑 的 焙 烧 条 件 之 外 ，焙 烧 气 氛 的 影 响 也 不 容 忽 视 。以焙烧 温度 ８００￣（２、焙烧 时间 １５ｍｉｎ、冷却条 件是水 冷为基 准 条件 ，说明 不 同焙烧 气氛 下的磁 化焙烧 菱铁 矿的 铁品 位和 回 收 率 。试 验 结 果 见 表 ３。
量为 ３５ｇ。依照表 ３设计 的实验 方案进行 悬浮态磁 化焙烧 ，试验 结 果 及 极 差 分 析 结 果 见 表 ２。
水平
１
１
表 １ Ｌ （２。）正 交试 验设 计
微波焙烧强化菱铁矿干法磁选试验研究
微波焙烧强化菱铁矿干法磁选试验研究史长亮;王胜楠;赵继芬;邓小伟;路阳【摘要】菱铁矿由弱磁性矿物转变为强磁性矿物,可满足在较弱磁场环境下实现铁的回收.选取陕西某地菱铁矿,开展微波焙烧强化菱铁矿干法磁选试验研究,结果表明:在焙烧时间25 min,焙烧温度650 ℃,粒级0.1~0.2 mm时,铁矿相由菱铁矿转变为磁铁矿和磁赤铁矿,菱铁矿磁性显著增强;磁铁矿呈单体、疏松海绵状,易于磨矿及分选;磁选精矿回收率89.53%、TFe品位40.21%.%The transformation of siderite from weak magnetic minerals to ferromagnetic minerals could realize smelting and recovering with a high grade in a weaker magnetic field.The dry magnetic separation of siderite strengthened by microwave roasting were conducted with a siderite ore from Shaanxi Province.The results showed that after the 0.1 mm~0.2 mm siderite was roasted at 650 ℃ for 25 min, the iron ore phase was converted from siderite to magnetiteand maghemite, during which the magnetism of siderite was significantly enhanced.The magnetite was formed as a loose sponge-like monomer, which was beneficial for grinding and sorting.As a result, the magnetic concentrate with a grade of 40.21% and a recovery of 89.53% was obtained.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】4页(P65-67,74)【关键词】菱铁矿选矿;微波焙烧;干法磁选【作者】史长亮;王胜楠;赵继芬;邓小伟;路阳【作者单位】河南理工大学化学化工学院,河南焦作 454003;河南理工大学化学化工学院,河南焦作 454003;河南理工大学化学化工学院,河南焦作 454003;河南理工大学化学化工学院,河南焦作 454003;河南理工大学化学化工学院,河南焦作454003【正文语种】中文【中图分类】TD951.1我国有丰富的菱铁矿资源，但多以贫矿为主，达到经济合理利用的资源量少，已用于冶炼钢铁的部分富矿不足菱铁矿储量的10%[1]。
红矿(赤铁、褐铁、菱铁矿)磁化焙烧新工艺新技术
红矿（赤铁、褐铁、菱铁矿）磁化焙烧新工艺新技术一、红矿的磁化焙烧选矿技术及工程赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其共生矿（红矿）属于难选矿，尤其是嵌布粒度细、易泥化的矿石，常规的强磁或强磁－浮选工艺回收率和精矿品位较低，资源浪费严重、精矿质量较差难以满足精料冶炼的要求。
工业应用表明：磁化焙烧是一种把难选红矿变为易选磁矿的经济可行的有效法。
1、基本原理：铁是一种多价态元素，能形成几种氧化物：α-Fe2O3(赤铁矿) 、γ-Fe2O3(磁赤铁矿)、Fe3O4（磁铁矿）、FexO（浮氏体）. 其中只有磁铁矿和磁赤铁矿是强磁性，其余是弱磁性，这取决于他们的结构和各种影响因素。
磁铁矿是一种尖晶石型的铁氧体，赤铁矿及浮氏体的晶体结构属斜方晶系，磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行化学反应的过程，弱磁性矿物（赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿菱锰铁矿及其共生矿）经磁化焙烧后，磁性显著增强，即可通过弱磁选进行有效的分离。
常用的的磁化焙烧法可分为：还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化还原焙烧和还原氧化焙烧。
我们通过多年的试验研究和工业化实施，解决了磁化焙烧工业应用方面的技术问题，通过磁化焙烧，赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿（及其共生矿）转化为易选的磁铁矿，磁化率可达85～92％，弱磁选回收率可达70～85％、精矿品位61～63％，为这些难选资源的工业应用找到了一条经济、可行的新方法。
2、还原焙烧：赤铁矿、褐铁矿、高价锰矿石和铁锰矿石在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可使弱磁性的铁矿物转变为磁铁矿，同时锰矿物由高价还原为低价，常用的还原剂有C、CO、H2等。
Fe2O3+C →Fe3O4+COFe2O3+CO→Fe3O4+CO2Fe2O3+H2→Fe3O4+H2OMnO2+CO→MnO+CO2MnO2+H2→MnO+H2O褐铁矿在加热脱水后变成赤铁矿后，按上述反应还原成磁铁矿。
3、中性焙烧：菱铁矿（FeCO3）、菱镁铁矿、菱铁镁矿、等碳酸铁矿石与赤褐铁矿的共生矿在一定焙烧条件也可变成磁铁矿。
悬浮态磁化焙烧菱铁矿及冷却条件对产品的影响_宋海霞
Ser i es N o .367January 2007金 属 矿 山M ETAL M I N E总第367期2007年第1期宋海霞(1981 ),女,西安建筑科技大学材料科学与工程学院,硕士研究生,710055陕西省西安市雁塔路13号西安建筑科技大学342信箱。
徐德龙(1952 ),男,西安建筑科技大学,校长,中国工程院院士,博士生导师,710055陕西省西安市雁塔路13号。
悬浮态磁化焙烧菱铁矿及冷却条件对产品的影响宋海霞 徐德龙 酒少武 李 辉(西安建筑科技大学)摘 要 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。
关键词 菱铁矿 悬浮态 磁化焙烧 空气快速冷却Siderite M agnetizati o n by Suspe nsion Roasti n g and Effect of C ooli n g C onditions on P roductSong H a i x ia Xu Delong Ji u Shaowu L iH ui(X i 'an Universit y of A rchitect ure&T echno logy )Abstrac t T he trad iti onal roasti ng pro cess for si derite has defects o f s m a ll g as -so li d contact area ,h i gh energy con -sumpti on ,inho m ogenous product qua lity and proneness to under -roasting o r over -roasting .Therefore ,tests were conducted on the m agne tiza ti on o f fine sider ite ore by s uspens i on roasti ng ,m eanwh ile ,the effect o f the coo li ng conditi ons on t he roast produc t w as i nvestigated .It i s shown tha t t he coo li ng speed is an i m portant factor i nfl uenc i ng the roast product qua lity .T he rap i d coo li ng o f roast o re i n t he air can s k i p ov er the 500~400 range where i ntense phase change m ay occur so as to re -duce the ox i diza ti on deg ree and to obtai n good perfor m ances .K eywords S i der i te ,Suspensi on ,M agneti zati on roasti ng ,R ap i d coo li ng i n the air我国铁矿资源贫矿多、富矿少、矿石类型复杂[1],且可供开采的富矿资源面临枯竭,因此开发低品位矿石的利用技术具有重要的现实意义。
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菱铁矿煅烧工艺
一、所收集到的资料：
菱铁矿的化学组成是FeCO3，纯矿物含Fe48.2%，折合FeO62%、CO238%密度3.7-3.9g/cm³，硬度3.5-4.5。
菱铁矿属于三方晶系，晶形为菱面体。
由于Fe2+、Mg2+、Mn2+离子半径相近，容易相互置换形成类质同象。
以FeCO3和MgCO3相互置换为例，根据二者相对含量的多少，可以赋予不同的矿物名称，如下表所示：（常见的焙烧方法有哪些）
菱铁矿在煅烧过程的化学反应，随炉内气氛和煅烧过程的温度不同而异。
若煅烧温度低于570℃且不通入空气，FeCO3的离解反应为：
3FeCO3＝＝Fe3O4＋2CO2＋CO
若煅烧温度高于570℃也不通入空气，FeCO3的离解反应为：
FeCO3＝＝FeO＋CO2
3FeO＋CO2＝＝Fe3O4＋CO
如果在煅烧过程中通入少量空气，则除上述分解反应外，还有下列反应：
2FeCO3＋（1/2）O2＝＝Fe2O3＋2CO2
3FeO＋CO2＝＝Fe3O4＋CO
3Fe2O3＋CO＝＝2Fe3O4＋CO2
加热至一定的温度便可获得较好的煅烧效果。
炉内的氧化或还原性气氛，对菱铁矿煅烧都不利，其原因是在这两种条件下均不利于Fe3O4的形成。
6FeO＋O2＝＝2Fe3O4
由上述可能发生的反应分析可知，菱铁矿的磁化煅烧应严格控制炉内气氛和温度在中性或弱氧化气氛条件下煅烧效果更佳。
2、Fe3O4资料：为具有磁性的黑色晶体，故又称为磁性氧化铁。
分子量：
231.54，密度为5.18g/cm3。
二、数据和资料：
1.通过实验室煅烧试验，菱铁矿的总失水率约为10%，煅烧温度为600～800℃，实验室静态煅烧时间约1.0个小时。
2.煅烧后，Fe3O4的含水率为0.5%以下,粒径为150-200目（106μm～50μm）。
3.热源燃料为煤气发生炉的煤气。
三、逆流式转筒干燥煅烧的几点考虑：
1.煅烧后Fe3O4产量的设定：菱铁矿总处理量为：G
=4000kg/h,通过化学反应
=4000×232/348=2682kg/h;二氧化碳生成产量方程式可知：Fe3O4的产量为：G
1
=1100kg/h。
为：G
2
2.在转筒中干燥煅烧是动态的，通过逆流预干燥，所以在转筒中的动态干燥煅烧时间要比实验室的静态干燥煅烧时间要短，设：在转筒中干燥煅烧时间为0.5个小时（30min,或1800s）。
3.工艺路线简述：
为了充分煅烧，800℃热风应与物料为逆流,且采用煤气燃烧器窑内直接燃烧，有效减少热损失，部分空气（氧气）进入后会被直接氧化燃烧，降低窑内的氧化性气氛。
但还必须考虑煅烧热风的平均速度不能大于Fe3O4的沉降速度，否则只能采用顺流（一下详细计算说明）。
煅烧后的350～500℃尾气作为含水菱铁矿的热源，将10%的游离水烘干，并对菱铁矿预热升温，200℃的水蒸汽和二氧化碳与排放气体一起排出，高温Fe3O4产品进入冷却器进行密闭冷却，防止再次氧化，最后用密封包装袋进行包装。
见如下流程示意图：
常州首信干燥设备有限公司
2012-4-22。