菱铁矿煅烧文档

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。

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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。

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。

菱铁矿热解动力学及其多级循环流态化磁化焙烧的数值模拟和
试验研究
近10年来,中国钢铁工业所需的铁矿石连续自给率不足50%,铁矿资源短缺已成为制约中国钢铁工业发展的“瓶颈”,开发新的铁矿资源已成为当务之急。

目前国内尚不能有效利用的菱铁矿、褐铁矿,鲕状赤铁矿等复杂难选铁矿石储量多达100亿吨,若采用行之有效的磁化焙烧-磁选工艺加以处理,则可望转化为现实的战略资源。

不过,常规的磁化焙烧,如竖炉、回转窑等工艺存在流程复杂、成本较高等诸多缺陷,难以实现大规模的工业应用。

针对这一问题,本文利用气-固流态化高效传热传质的优点,通过热重实验、悬浮态实验、计算机数值模拟和半工业试验相
结合的方法,对菱铁矿的热解和磁化焙烧新工艺开展了系统深入的研究。

选用了国内两种典型的菱铁矿,即陕西大西沟菱铁矿和云南王家滩菱铁矿,采用热重分析技术对菱铁矿在惰性气氛中的热解动力学进行了实验研究。

实验应用等升温速率多重扫描法,热分析动力学的数据采用Kissinger法、FWO法和Friedman法相结合的方法处理,确定菱铁矿的热解机理并求取动力学参数。

研究结果表明：大西沟菱铁矿的热解机理为收缩圆柱体模型R2,而王家滩菱铁矿的热解机理为一级化学反应F1,两者的热分解均属化学反应控制。

王家滩菱铁矿的热解实验数据还表明,当粒径大于某一尺寸时,菱铁矿颗粒的热解动力学
参数会受其影响。

本文进一步将这种影响引入到指前因子,建立了吻合度较高的数学关联式。

论文还采用X衍射分析法和光学显微分析法研究了菱铁矿在惰性气氛中热解的
物相学,以验证焙烧矿磁性转化的效果。

Series No.312 J une　2002 金 属 矿 山METAL MIN E总第312期2002年第6期3黑龙江省教育厅科研基金资助,基金编号:9551088。

杨秀红,黑龙江科技学院,讲师,清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,博士研究生,100084北京市海淀区。

菱铁矿热处理分层现象及临界线度的研究3杨秀红　张迎春(黑龙江科技学院)　施倪承　马哲生(中国地质大学(北京))摘　要　在空气环境下对菱铁矿进行热处理,发现其在480～600℃温度范围内会出现分层现象。

XRD分析表明,热处理样品的内层物质为Fe3O4,而外层物质为γ-Fe2O3和α-Fe2O3。

对于分层现象,存在1个临界线度,它主要与热处理温度、保温时间及样品的结构特征密切相关。

关键词　菱铁矿　热处理　监界线度Study on the Stratif ication and Critical Size in Siderite H eattreatmentYang Xiuhong　Zhang Y ingchun (Heilongjiang Institute of Science and Technology)　Shi Nichen　Ma Zhesheng (China U niversity of Geology(Beijing))Abstract　In the heat treatment of siderite in an air enviroment,siderite stratification ma y occur at a temperature range of480～600℃.XRD analysis shows the sample’s inner2layer substance is Fe3O4while the outer layer,r2Fe2O3and α2Fe2O3.There exists a critical size for the stratification which is closely reated to the temperature and heat2retaining time in the heat treatment and to the sam ple’s structural characteristics.K eyw ords　Siderite,Heat treatment,Critical size 菱铁矿是一种常见的铁矿石矿物,同时它也是一种重要的成岩矿物,对它的研究具有重要的理论意义和工业价值。