湖北某鲕状赤铁矿石悬浮焙烧试验研究

针对传统磁化焙烧装备及技术所存在的还原时间长、还原不均匀、能耗及生产成本高等问题,采用悬浮焙烧法处理湖北某鲕状赤铁矿石。结果表明,在给矿细度为-0.074 mm占80%、气体速度为1.4 m/s、H2浓度为40%、还原温度为650℃、焙烧时间为10 s条件下,对铁品位为46.31%的鲕状赤铁矿石进行悬浮焙烧,焙烧产品磨细至-0.035 mm占90%后,在磁场强度为85 k A/m条件下磁选,可获得铁品位为58.32%、回收率为85.69%的铁精矿。对焙烧产品进行XRD分析表明,矿石中的赤铁矿经悬浮焙烧后转变为磁铁矿。对悬浮焙烧产品进行磁性分析表明,鲕状赤铁矿中弱磁性铁矿物经悬浮焙烧可快速转变为强磁性铁矿物,焙烧后物料的磁化强度和比磁化率显著提高。悬浮焙烧具有焙烧时间短、热利用效率高、处理能力大等优点,可在较短的时间内实现铁矿石的磁性转变,为难选铁矿石的利用开辟了新的途径。

鄂西某鲕状赤铁矿石深度还原—弱磁选试验

分别以取自吉林松原的烟煤和取自鞍钢的焦炭作为还原剂,对鄂西某鲕状赤铁矿石进行了深度还原—弱磁选试验研究。采用焦炭作还原剂时,在碳氧摩尔比为3.5、还原温度为1 250℃、还原时间为160 min、还原产物磨矿细度为-200目占88.92%的条件下,还原产物的金属化率为90.50%,弱磁选精矿的铁品位和铁回收率分别为96.47%和87.62%。采用煤作还原剂时,在碳氧摩尔比和还原温度不变、还原时间为50 min、还原产物磨矿细度为-200目占84.45%的条件下,还原产物的金属化率为91.63%,弱磁选精矿的铁品位和铁回收率分别为96.07%和88.54%。综合考虑工艺指标、能耗和还原剂成本,煤更适合作为深度还原时的还原剂。

宣龙式鲕状赤铁矿石工艺矿物学研究

为了给宣龙式鲕状赤铁矿石的大规模开发利用提供基础参考资料,对其进行了工艺矿物学研究。结果表明:矿石中的脉石矿物可划分为长石和石英等及黏土和云母等两类。前者嵌布粒度较粗,与赤铁矿关系不密切,较易通过选矿去除;后者嵌布粒度极细且与赤铁矿紧密共生,难以通过选矿分离,但其烧失量较高,可以通过灼烧降低其含量。据此建议采用高梯度强磁选—反浮选—灼烧(可与炼铁过程合并)工艺处理宣龙式鲕状赤铁矿石。最后在总结以往一些研究成果及本研究成果的基础上,指出工艺矿物学研究应注重矿物集合体嵌布特征的研究。

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0.02-0.2mm,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,＋75μm粒级仅占23.87%,-5μm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5-10μm以下。因此建议采用选冶联合方式进行选矿。

东鞍山某鲕状赤铁矿石悬浮焙烧试验

东鞍山某鲕状赤铁矿石铁品位为44.53%、P2O5含量为2.25%。矿石中赤铁矿主要以鲕状集合体形式存在,嵌布粒度微细,属难选矿石,采用传统选矿工艺难以获得理想的选别指标。为给该矿石合理开发利用提供依据,进行了悬浮焙烧—磁选试验。结果表明:在给矿细度为-0.074 mm占75%、总气流量为8 m^3/h、H2浓度为40%、焙烧温度为650℃、焙烧时间为75 s条件下进行悬浮焙烧,焙烧产品磨细至-0.074 mm占95%,在磁场强度为85.1k A/m条件下磁选,获得了铁品位为56.73%、回收率为83.96%、磷含量为0.78%的铁精矿,该精矿磷含量较高,还需进一步进行降磷研究。试验结果为我国鲕状赤铁矿石的开发利用提供了参考。

鲕状赤铁矿石熔融还原试验研究

本文开展了鲕状赤铁矿石熔融还原炼铁试验。首先采用X射线衍射(XRD)和光学显微镜分析了鲕状赤铁矿的矿物组成和矿物的分布情况,然后探讨了石灰(CaO)、还原剂的加入量、温度及保温时间对金属铁的回收率影响的工艺参数。通过试验分析得出金属铁中碳的质量分数与温度成y=0.002·e^(0.006 4T)的指数关系,TFe、P、S的质量分数与温度成线性关系。还原反应热力学及动力学计算表明:试验设定起始于1 350℃的熔融还原过程,固体碳C_((s))与溶解碳参与熔渣中[FeO]的还原反应,且C_((s))贡献度大于[C];随着还原反应温度升高,渣中[FeO]浓度C_(FeO)及[C]浓度C_([C])的变化对反应速率的影响随温度提高而逐步下降;反应速率常数随温度提高而增大。

某鲕状赤铁矿石低温连续悬浮焙烧试验

中国地质科学院矿产综合利用研究所与东北大学联合研制了连续悬浮焙烧炉,为检验某应用于鲕状赤铁矿石开发的可能性,采用该炉进行悬浮磁化焙烧—弱磁选选矿试验。结果表明,-0.3 mm的某鲕状赤铁矿石在焙烧温度为575℃,还原气体CO的体积分数为90%(N2的体积分数为10%)、总流量为6 m3/h的情况下以100 kg/h的给矿速度连续悬浮焙烧,焙烧产物磨至-0.074 mm占90%后用400×300型筒式弱磁选机1次弱磁选(磁场强度为120 k A/m),获得的精矿铁品位为56.22%、铁回收率为88.84%。悬浮焙烧过程的特点及弱磁选精矿指标表明,连续悬浮焙烧炉可实现鲕状赤铁矿石的高效、低耗开发利用。

高铝鲕状赤铁矿石提铁降铝研究现状与展望

基于高铝鲕状赤铁矿石的矿物特性,针对国内外高铝鲕状赤铁矿石资源开发利用技术现状、提铁降铝工艺方法和机理进行了综述。指出常规的选矿法和冶炼法难以达到理想的提铁降铝效果,东北大学相关课题组在总结已有研究成果和大量试验研究的基础上提出了一种低耗、高效的提铁降铝工艺方法,即深度还原—磁选联合工艺技术,并对该技术的原理及前景进行了展望。

重庆某高磷鲕状赤铁矿石提铁降磷试验研究

重庆巫山桃花高磷鲕状赤铁矿石铁品位较高,赤褐铁占总铁的97.71%,矿石有害成分磷含量较高。为了确定该矿石的开发利用工艺,进行了选矿试验研究。结果表明,矿石在磨矿细度为-0.075 mm占85%、SSS—I—500型双频双立环脉动高梯度磁选机2次粗选背景磁感应强度分别为0.77和0.80 T,脉动冲次均为60 Hz,2次常温反浮选粗选、粗选尾矿1粗1精2扫流程常温反浮选扫选情况下进行全流程试验,获得了铁品位为54.39%、磷含量为0.25%、铁回收率为74.96%的精矿。研究结果说明,针对高磷鲕状赤铁矿,采用强磁选—反浮选工艺能较好地降低磷含量,提高铁品位。

温度对鲕状赤铁矿石深度还原特性的影响

深度还原-磁选技术可以高效回收鲕状赤铁矿石中的有价组分铁.为查明还原温度对鲕状赤铁矿石还原特性的影响规律,采用热重差热分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等对不同还原温度下鲕状赤铁矿石还原产物的物相组成及微观结构进行研究.结果表明:鲕状赤铁矿石具有良好的热稳定性,其熔化温度为1 312℃;还原过程中还原产生的FeO会与脉石矿物反应,生成铁橄榄石和尖晶石;还原温度是影响该矿石还原过程中物相转变和微观结构破坏的关键;还原温度越高,还原产物的物相组成越简单,矿石鲕粒结构破坏程度越严重.

还原剂组分对高磷鲕状赤铁矿直接还原效果的影响

分别以活性炭、焦炭、无烟煤1和褐煤为还原剂,并添加混合钠盐脱磷剂,通过直接还原焙烧—磨矿—弱磁选对鄂西高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷试验,发现灰分、固定碳和挥发分3种组分含量的不同导致4种还原剂对所获直接还原铁指标(铁品位、铁回收率、磷含量)的影响也不相同,但由于还原剂中3种组分的影响相互交织在一起,因而较难分别归纳出各组分对直接还原铁指标的影响规律。为此,又引入另6种还原剂,采取将不同单一还原剂进行复配,使复配还原剂只有1种组分的含量发生改变的方法进行了进一步研究,结果表明:还原剂中挥发分的含量较高有利于提高直接还原铁的铁回收率,但对直接还原铁的铁品位和磷含量有不利影响;还原剂中固定碳的含量较高也有利于提高所获直接还原铁的铁回收率而对直接还原铁的铁品位影响不大,但对降磷不利;还原剂灰分含量过高对直接还原铁的铁品位、铁回收率和磷含量都有不利影响。以上研究成果为采用直接还原焙烧—弱磁选工艺对高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷时合适还原剂的选择提供了有益的参考。

鄂西某鲕状赤铁矿磁化焙烧-磁选-反浮选试验研究

鄂西某鲕状赤铁矿石中的铁品位为43.50%,其主要赋存在赤褐铁矿中,分布率高达96.38%。矿石的脉石以Si O2和Al2O3为主,含量分别为18.68%和6.54%。有害杂质硫、砷的含量低,但磷的含量高达0.91%,属于典型低硫高磷单一酸性鲕状赤铁矿石。工艺矿物学研究表明,赤铁矿颗粒嵌布粒度较细,并与脉石紧密交生,因此试验采用磁化焙烧-弱磁选-细磨脱泥-阴离子反浮选工艺流程进行探索,获得合格铁精矿产率55.95%,全铁品位61.56%,铁回收率78.90%,含磷0.24%。