微波预处理条件对鄂西鲕状赤铁矿磨矿效率的影响_钱功明
润磨预处理改善赤铁矿粉球团矿性能的研究
Ｉ ｐ ｏ ｅ ｅ ｔ ｏ ｍ ａ ｉｅ Ｐｅｌ ｔ ｏ ｅ ｔｅ ｙ Ｄａ ｐ Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｐｒ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｍ ｒ ｖ ｍ ｎ ｆ Ｈｅ ｔ ｌ ｓ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｂ ｍ ｌ ｎ ｅ ｒ ａ ｍ ｎ ｔ ｅ ｌ
艺参 数控 制难度 大 ， 而影 响成 品球 团矿 的质 量 ， 进 以及 后 续 高炉 冶炼 的合 理配用 ¨ Ｊ 。 本文 主要介 绍 了利 用润磨 工艺 处理 一种 以赤 铁矿
因此 ， 于 主要 以 赤铁 矿粉 为原 料 的链 篦机 一 埘 回转
①
粉为 主 的铁精 矿粉 ， 以改 善其 预热焙 烧性 能 ， 并与磁 铁
第 ３ ２卷 第 ４期 ２１ ０ ２年 Ｏ ８月
矿 冶 工 程
Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ ． ２ № ４ １３ Ａｕ ｕ ｔ ０１ ｇ ｓ ２ ２
润 磨 预 处 理 改 善 赤 铁 矿 粉 球 团矿 性 能 的 研 究①
收 稿 日期 ： ０ ２０ ６ ２ １ －３１ 作者简介 ： 晰玉 明（９ ８一） 女 ， Ｉ ’ 县人 ， １６ ， 山＿ｆ Ｊ 陆 Ｌ 工程师 ， 主要从事球团工艺管理工件。
第 ４期
席玉 明 ： 润磨预处理改善赤铁矿粉球团矿性能的研究
１ 、 精矿 球 团 适 宜 的 预热 、 ２铁 焙烧 制度 （ 热 温 度 和 预 时间、 焙烧 温度 和 时 间） 进行 了研 究 。 ３ １ 预 热 焙烧 制度 初步 研究 ．ＸＩ Ｙｕ ｍFra bibliotek ｇ — ｎ
鲕状赤铁矿微波碳热还原 磁选提铁脱磷实验研究
矿 冶 工 程
ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．３９ №５
Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１９
鲕状赤铁矿微波碳热还原⁃磁选提铁脱磷实验研究
①
何文浩１，２ ， 陈 雯３ ， 王 鑫２ ， 雷 鹰２ ， 李 雨２
ｂｙ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ
ｆｏｒ Ｉｒｏｎ⁃Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ａｎｄ Ｄｅｐｈｏｓｐｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ
ＨＥ Ｗｅｎ⁃ｈａｏ １，２ ， ＣＨＥＮ Ｗｅｎ ３ ， ＷＡＮＧ Ｘｉｎ ２ ， ＬＥＩ Ｙｉｎｇ ２ ， ＬＩ Ｙｕ ２
（１．Ｘｉｎｙｕ Ｘｉｎｌｉａｎｇ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｘｉｎｙｕ ３３８０１３， Ｊｉａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ａｎｈｕｉ
ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ ａｔ ａｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ １５％ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｒｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ａｔ ０．１５ ｍｍ， ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｐｅｌｌｅｔｓ ｗｅｒｅ ｇｒｏｕｎｄ ｄｏｗｎ ｔｏ － ０．１５ ｍｍ
ａｎｄ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ６５ ｍＴ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｐｏｗｄｅｒ ｗｉｔｈ ＴＦｅ
年我国进口铁矿石总金额高达 ７６３．１４ 亿美元。 因此
积极开发利用复杂难选铁矿石，对我国铁矿石的供给
安全具有十分重要的战略意义。
作者 采 用 浮 选 脱 磷 ［３－４］ 、 浸 出 脱 磷 ［５－６］ 以 及 还 原 脱
赤铁矿微波还原焙烧-弱磁选工艺研究
赤铁矿微波还原焙烧-弱磁选工艺研究李解;韩腾飞;李保卫;韩继铖;王少炳【摘要】以活性炭为还原剂,氩气为保护气,采用微波还原焙烧的方法,将3种低品位赤铁矿还原为磁铁矿,并研究了微波还原焙烧温度、碳含量、保温时间及微波输出功率对其磁选指标的影响规律.结果发现:相同质量3种赤铁矿进行微波还原焙烧,随配碳量的增加,其升温速率加快,且3种赤铁矿具有相似的微波还原焙烧规律,即:在570～650℃、理论配碳量、微波输出电压220 V及保温10 min的条件下,其还原产物弱磁选后的品位和回收率均达到最佳,且磁铁精矿经细磨-二次磁选后,铁品位均能提高到60％以上.该研究对开发低品位赤铁矿的选冶技术新流程有重要的指导意义.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2014(034)001【总页数】5页(P82-86)【关键词】赤铁矿;微波加热;还原焙烧;磁选【作者】李解;韩腾飞;李保卫;韩继铖;王少炳【作者单位】内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室,内蒙古包头 014010【正文语种】中文【中图分类】TF111我国的矿产资源随着年开采量的增加而日渐枯竭，现存的共生矿由于品位低、嵌布粒度细，比较难选而没有得到很好利用。
目前，采用选矿联合流程可以回收低品位赤铁矿中的铁［1-2］，而共生矿中通常含有比铁矿更有价值的矿物，分离出铁矿物，仅是共生矿利用的第一步。
白云鄂博矿是富含Fe 和Nb、Re 等有价元素的共伴生矿，目前的生产工艺仅利用了大部分铁和少量稀土，故如何采用各种工艺实现铁与稀土［3］、铌［4］等有价元素的高效分离已成为研究的重点。
微波辐照预处理技术在难选铁矿石磨矿中的应用
为可控因素，主要包括矿石粒度、矿石质量、照射时 间、辐照功率、辐照后冷却处理方式及辐照方式等。 Ｋｕｍａｒ等［１１］采用 ９００Ｗ 微波炉加热 ０．５ｋｇ矿样，加 热时间分别为 ３０，６０，９０，１２０ｓ，研究微波加热预处 理对铁含量 ６２％的赤铁矿可磨性的影响。结果表 明，微波加热预处理后矿石产生微细裂纹，且微波辐 照时间越长，裂纹越明显。
有文献表明［２０２４］，微波辐照矿石助磨效果还与 介电损耗因数有关。矿石内不同矿物介电损耗因数 不同，短时间内吸收微波的能力也不同，从而产生不 同的局部温度差和热应力，进而影响内部裂纹的产 生。
虽然影响微波辐照预处理矿石可磨性的内在因 素难以控制，但 可 通 过 预 判 矿 石 铁 含 量、热 膨 胀 系 数、介电损耗因数等指导微波辐照预处理矿石的后 续相关试验，从而提高矿石可磨性。
矿物颗粒大小 对 ［１２１３］ 微波加热助磨有 明 显 影 响。细粒矿石初始加热速率慢，热量流失快，热应力 小，微波辐照助磨效果不明显；矿石颗粒较粗时，微 波加热预处理后助磨矿效果明显改善。主要原因是 粗粒矿石初 始 加 热 速 率 快，不 容 易 散 热，保 温 效 果 好，热应力较大。
何春林 发 ［１４］ 现微波加热预处理的铁矿石质量 越少、加热预处理时间越长，加热终点温度越高，微 波加热预处 理 助 磨 效 果 越 好。 钱 功 明 等 ［１５］开 展 微 波处理对鲕状赤铁矿解离的影响试验，发现微波加 热时间较长时，过高的温度会使矿石组分发生相变， 不同组分会重新粘连、聚结在一起，矿石矿物之间的 解离又变得困难。因此要想达到微波助磨矿石的最 佳效果，必须权衡微波加热功率与处理时间之间的 关系。
影响微波辐照矿石助磨效果的内在因素通常难 以控制，主要包括矿石对微波的吸收特性、矿石铁含 量、热膨胀系数、介电损耗因数等。
助磨剂对鄂西高磷鲕状赤铁矿磨矿的影响
的 助 磨 剂 后 用 Ｊ ９ Ｊ型 微 电 泳 仪 测 量 矿 浆 颗 粒 表 Ｓ４
面 的 一 位 。 电
用 已经初步 细 磨 的 鄂西 高磷 鲕状 赤 铁 矿 （ 小
于 ３ ｍ 的 颗 粒 含 量 占 ５ ． ） 在 １ ０ｍｍ Ｘ ８ｆ ２３ ， ５
的改善不 明显 ， 其 是要 达 到 单 体 解 离需 要 很 长 尤 的磨 矿 时间 ， 机 的单位 能耗较 大 ， 磨 且磨机 的单 位
添加 助磨 剂 六 偏 磷 酸 钠 和 三 聚 磷 酸Байду номын сангаас钠 对 磨 矿 效
作用， 降低 了颗粒 间 的摩 擦力 ， 大改善 了矿浆 颗 大
率 、 机生产 能力 和单 位能耗 的影响 ， 磨 以期 为其 工
业 应用 提供依 据 。
粒 的流 动性 ， 使矿 浆颗 粒体 系更分 散 ， 而降低 促 从
ｖ ｓ ｏ ｉｙ ｉ ｃ ｓｔ
用粒 度 小 于 ３ ｍ 的鄂 西 高 磷 鲕 状 赤 铁 矿 ８肚
配 成 浓 度 为 ０ ２ 的 矿 浆 ， 温 下 添 加 不 同 用 量 ．％ 常
收 稿 日期 ：０ ０ １ － ３ ２ １ — １０
１ 试 验
用 粒 度 小 于 ３ ｍ 的 鄂 西 高 磷 鲕 状 赤 铁 矿 ８
配 成 浓 度 为 ５ 的 矿 浆 ， ５ ℃ 下 分 别 添 加 不 Ｏ 在 Ｏ
＼
皇
摆
同含量 的助磨 剂六 偏 磷 酸 钠 和 三 聚磷 酸 钠 （ 析 分
纯 ） 测 量 矿 浆 的 黏 度 ， 究 助 磨 剂 添 加 量 （ 磨 后 研 助
剂 固体 质量 与矿浆 中矿 粉 质 量 的 比值 ） 矿浆 黏 对 度 的影 响 。黏 度 测 量采 用 ＤＶ ７ － ９数 字 型黏 度 测
润磨预处理改善球团用赤铁精矿粉性能的研究
ｗａ ｌ ｃ ｉｈ ｒ ｓ ｎｕ ｈ ｈ ｇ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｔｉ ｄ ｃ ｔｄ，ｄ ｍｐ ｍｉ ｉ ｇ ｐ ｅｒ ａｍｅ ｔｔ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｆ ｃｓ ｏ ｍｐｒ ｖｎ ｅ — ｅ ｔ ｓ ｎ ｉａ ｅ ａ ｌ ｎ ｒ ｔｅ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｈ ｄ ｅｆ ｔ ｆｉ ｏ ｉ ｇ ｐ ｌ ｌ ｅ ｌ ｔｐ ｅ ｅ ｔｎ ｏ ｓｉｇ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ １ ｉｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｙ，ｓｒ ｎ ｔ ｆ １ ｉｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌ ｌｅ ｅ ｒ ｈ ａｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｒ ｐ ｒｙ ｏ ｒ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔａｅ ｒ ｍａ ｋ ｂｌ ｎ ｔｅ ｇ ｈ ｏ ｒ ｎ ｃ ｎ ｅ ｌａｅ ｐｅｌｔ
摘
要
对 ２种 细粒 铁精 矿粉 的造球及 焙 烧性 能进 行 了研 究。 结果表 明 ， 以磁铁 矿 为主 的 ２
铁 精 矿 比以赤铁 矿 为主的 １铁精 矿 生产 出的球 团性 能指标 更好 。１铁精 矿 生产 的球 团需在较 高的 预 热温度及 较 长的预 热 时 间下才能 获得 满 足链 篦机一 回转 窑生 产要 求的预 热球 ， 艺技 术条件 较 工 高。润磨 预 处理 工艺具有 显著 改善 １铁精 矿球 团预 热焙 烧性 能的 作 用 ， 润磨预 处理 的 １铁 精 矿 经
ＸｉＹｕ ｉ ｍ ｎｇ
（ ａ ｕ ｎＩ ｎ＆ Ｓｅｌ ｎｎ ｎ ｕｔ ｒｎｈＣ ｍ ａ ｙ Ｅ ｏ ｒｎＯ ｅ Ｔ ｉ ａ ｒ ｙ ｏ ｔ ｉｇＩｄ ｓ ｙＢａ ｃ ｏ ｐ ｎ ， ｋｕＩ ｒ） ｅ Ｍｉ ｒ ｏ
微波预处理对方解石磨矿效率的影响
度 处 理 后 的该矿 进 行 磨矿 ４ ｍｉｎ，磨矿 后 的产 品采 取 激 光粒 度 分 析仪 进 行 粒 度 分 析 ， 以 Ｄ９０粒 度 作 为衡量 指 标 ，分 析 不 同温 度 对方解 石 助磨 的效 果 。 结果 见 图 ４，７００℃ 时磨 矿 产 品 的 Ｄ９０粒 度 达 到 最 小 １９．６８８ ｍ，略 低于 原矿 磨矿 ８ ｍｉｎ的 Ｄ９０粒 度 。
２ 结果 与分析
２．１ 矿石的磨矿性能 试 验 使 用 的研 磨 介 质 是 氧 化 锆 ，其 密度 ３．９７５
ｃｍ ／ｇ， 填 充 量 为 １ ｋｇ， 转 速 ２５ ｒ／ｓ， 矿 浆 浓 度 ５０％，处 理 量 为 １００ ｇ。 采 用立 式搅 拌 磨 机 磨 矿 不 同时 间 ，然 后 进 行 粒 度 分 析 ，磨矿 产 品 粒 度 变 化 见 图 ２，磨矿 产 品 Ｄ９０的粒 度 随着 时 间的增 多逐 渐 减小 。其 中磨矿 ４ ｍｉｎ的产 品 Ｄ９０的粒 度 为 ２８．８１２ 岬 ，磨矿 ８ｍｉｎ的产 品 Ｄ ９Ｏ的粒 度 为 ２０．８０２ ｍ。
关键词 ：方 解石；微波；磨矿效率 ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１０００－６５３２．２０１８．０４．０１５
中图分 类号 ：ＴＤ９８９ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：１０００．６５３２ （２０１８）０４．００６７．０３
微 波 是 一种 高 频 率 的 电磁 波 ，通 过 微 波 预 处 理 的矿 石 ，可 磨 性 提 高 ， 同时 提 高 磨 矿 效 率 ， 降 低相 同时 间的磨 矿粒 度 ，使 得磨 矿 能耗 降低 。
摘要 ：为研 究微波对 方解 石磨矿效率的影响 ，分别对微波处理温度和处理 时间进 行了试验 ，同时分 析了微 波 对磨机生产 能力 的影响 。结果表 明：矿石 的升温速 率随着微波功率和 处理时 间的增加而 增加 ，微波助磨效 果 随着微 波温度的升高呈现先增加后减小 的趋势 。在 处理量 １００ ｇ，微波 温度 为 ７００￣Ｃ的条件 下，可以达 到最好 的 助 磨效果，对磨机生产能力的增量最 高，可 以达到 ５５．１７％。
微波预处理矿石溶出赤泥的比较研究
微波预处理矿石溶出赤泥的比较研究
王一雍;金辉;张延安
【期刊名称】《有色金属（冶炼部分）》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】分别对原矿、马弗炉焙烧矿和微波焙烧矿的溶出赤泥进行了微观形貌的分析,并考察了在絮凝剂作用下,不同预处理方式和条件对溶出矿浆性能的影响.结果表明:焙烧预处理使溶出赤泥的表面形貌疏松多孔,并使针铁矿转化为赤铁矿.焙烧预处理使溶出矿浆的沉降速度略有降低,但同时也极大地降低了赤泥的压缩液固比.高温焙烧使溶出赤泥的沉降性能恶化.相对于马弗炉焙烧,微波焙烧矿溶出矿浆的沉降性能更优良.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】王一雍;金辉;张延安
【作者单位】辽宁科技大学材料科学与工程学院,鞍山,114051;东北大学,沈
阳,110004;辽宁科技大学材料科学与工程学院,鞍山,114051;东北大学,沈
阳,110004
【正文语种】中文
【中图分类】TF821
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油酸钠对鄂西某鲕状赤铁矿石的助磨作用
油酸钠对鄂西某鲕状赤铁矿石的助磨作用钱功明;路东明;苗帅;郝宜丰;卢娟;刘凤娇【摘要】以油酸钠为助磨剂对鄂西某鲕状赤铁矿石进行了助磨效果试验,并对助磨机理进行了研究.结果表明:油酸钠是一种良好的鲕状赤铁矿石助磨剂,在磨矿浓度为50％时,油酸钠的适宜用量为试样质量的0.4％;油酸钠的助磨作用主要是降低鲕状赤铁矿石的显微硬度,同时使赤铁矿颗粒发生疏水团聚,有利于赤铁矿和胶磷矿的分离.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】3页(P70-71,75)【关键词】鲕状赤铁矿;油酸钠;助磨剂【作者】钱功明;路东明;苗帅;郝宜丰;卢娟;刘凤娇【作者单位】武汉科技大学资源与环境工程学院;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室;武汉科技大学资源与环境工程学院;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室;武汉科技大学资源与环境工程学院;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室;武汉科技大学资源与环境工程学院;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室;武汉科技大学资源与环境工程学院;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室;武汉科技大学资源与环境工程学院;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室【正文语种】中文鲕状赤铁矿占我国赤铁矿储量的30%。
由于鲕状赤铁矿石普遍嵌布粒度极细，且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或互相层层包裹，要实现单体解离，就必须细磨至20 μm以下，甚至几微米［1］，这就使得鲕状赤铁矿石的单位磨矿能耗很高、磨矿设备生产能力很低［2］。
助磨剂是磨矿过程中添加的化学药剂，可通过改变磨矿环境或被磨物料表面的物理化学性质来提高磨矿效率、降低磨矿能耗和生产成本［2-6］。
为了提高鲕状赤铁矿石的磨矿效率、降低鲕状赤铁矿石的开发利用成本，本研究以油酸钠为助磨剂，探讨了油酸钠的添加对鄂西某鲕状赤铁矿石磨矿效果的影响。
1 试验原料试验原料取自武钢矿业公司，属于典型的鄂西鲕状赤铁矿石。
微波预处理对钒钛磁铁矿磨矿动力学的影响
微波预处理对钒钛磁铁矿磨矿动力学的影响王俊鹏;姜涛;刘亚静;薛向欣【摘要】利用磨矿动力学研究了微波处理前后不同粒级钒钛磁铁矿的破碎速率(S1)及初始破碎分布函数(Bi,j),并分析了磨矿产品的表面形貌及物相组成的变化.结果表明:微波处理前后钒钛磁铁矿均遵循一级磨矿动力学,微波处理后矿石的S1值均高于未处理矿石,且增加的幅度随着矿石粒度的增加而增大.微波处理前后钒钛磁铁矿的Bi,j取决于入料粒度,微波处理后矿石的粒度分布函数γ值均小于未处理矿石;SEM分析表明:微波处理后磨矿产品有着更小的粒度尺寸和更粗糙的表面;XRD 分析表明:球磨后,微波处理后的矿石有着更强的衍射峰和更多的脉石相,说明矿石的解离程度得到提高.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(040)005【总页数】5页(P663-667)【关键词】微波预处理;钒钛磁铁矿;破碎速率;初始粒度分布函数【作者】王俊鹏;姜涛;刘亚静;薛向欣【作者单位】东北大学冶金学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学冶金学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学冶金学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学冶金学院, 辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TF046.2磨矿过程能耗极高,通常占选矿厂总能耗的50%～70%,但能效还不到1%,尤其是对于致密难解离的矿石[1-2].钒钛磁铁矿是一种多元素共伴生的复杂难处理矿,是我国重大战略资源之一,我国90%钛和45%钒赋存在其中.钒钛磁铁矿矿物颗粒嵌布细,为实现有用矿物与脉石的分离,需较大的能耗把矿石磨细,但有些矿物颗粒嵌布过细,无法利用普通磨矿方法实现有价金属的解离.微波辅助磨矿是一种改变矿石物理化学性质、提高磨矿效率的有效预处理方法,其原理是对矿石进行微波加热,利用矿石组分中介电特性的差异,使不同矿相之间产生热应力,诱发晶界断裂,降低矿石强度,提高其易磨性,从而实现提高磨矿效率的目的[3-5].磨矿动力学是研究磨矿过程中被磨矿物的破碎速率及其相关的磨矿规律,从而找出提高磨矿效率与生产率的方法[6].其方程反映了矿石的磨碎速率与时间的关系,矿石的破碎速率受多方面因素影响,其物理化学结构是主要的影响因素之一,方程中的数值反映了影响的程度.微波预处理后矿石的可磨性会发生改变,通过研究矿石的磨矿动力学行为,可为微波辅助磨矿提供理论依据.刘全军等[7]以选择性破裂函数作为判断依据,研究表明微波的选择性加热可以加速磁铁矿的磨细,而石英不受影响,从而达到磁铁矿石选择性磨细的目的.微波加热5 min可以增加磁铁矿-0.3 mm的粒级质量分数20%以上.Vorster等[8]研究将块状硫化铜矿和硫化铜锌矿分别微波预处理90 s,磨矿的Bond功指数可下降70%左右.二者均只从磨矿后产品的细度方面分析了微波助磨作用的效果.鉴于此,本文在前期研究的基础上[9],针对攀西地区钒钛磁铁矿,将微波处理前后矿石的破碎速率和初始破碎分布函数进行了对比研究,并分析了磨矿产品的表面形貌及物相组成变化.1 试验材料与试验方法1.1 试验原料试验原料来自四川攀西地区.矿石的主要化学成分如表1所示,X射线衍射分析如图1所示.由表1可知,矿石中有回收价值的金属元素主要为铁和钛.由图1可知,矿石中的主要金属矿物为磁铁矿和钛铁矿,脉石矿物主要为二氧化硅、辉石、长石、绿泥石等.表1 矿样的主要化学成分(质量分数)Table 1 Major chemical composition of ore sample (massfraction) %TFeTiO2V2O5SiO2MgOAl2O3CaO28.559.860.2329.5211.858.787 .36由于原矿粒度较大,试验开始前先用颚式破碎机将矿石破碎,然后将矿石筛分成0.425～0.600 mm,0.600～0.850 mm,0.850～1.180 mm,1.180～1.700 mm,1.700～2.360 mm,2.360～3.350 mm六个粒级.图1 钒钛磁铁矿XRD谱Fig.1 XRD pattern of vanadium titano-magnetite 1.2 试验方法微波预处理试验在MobileLab系列微波工作站中进行,称取200 g不同粒级的钒钛磁铁矿作为试验对象,控制微波功率4 kW及处理时间2 min对矿石进行加热,加热结束后将矿石自然冷却至室温.磨矿试验在XMQ型锥形球磨机中进行,球磨机的主要技术参数见表2.试验中对微波处理前后不同粒度矿石进行球磨,每次矿石的加入量为200 g,矿浆质量分数为70%,磨矿时间为0.5,1,2,3,4,5 min.磨矿结束后,将矿石放入振动筛中进行筛分.表2 试验用球磨机的特性和操作参数Table 2 Mill characteristics and test conditions for grinding名称数值筒体容积/L1充填率/%35装球总质量/kg1.25不同直径钢球的质量比4∶3∶3筒体转速/(r·min-1)121±2采用JSM-7800F型扫描电镜分析微波处理前后磨矿产品的表面形貌变化.用MPD/PW3040型X射线衍射仪分析矿石的物相组成.2 结果与分析2.1 破碎速率图2为微波处理前后不同粒级钒钛磁铁矿的w1(t)/w1(0)与磨矿时间t的关系,其在对数坐标上表现为1条直线(相关系数R2>0.92),这说明微波处理前后不同粒级钒钛磁铁矿均可以用一级磨矿动力学方程描述[10]:(1)式中，w1(0),w1(t)为磨矿前和磨矿时间t后矿石的质量分数;S1为矿石的破碎速率. 图2 不同粒级一级磨矿动力学曲线Fig.2 First-order plots for different particle sizes(a)—微波处理前； (b)—微波处理后.图3为微波处理前后不同粒级钒钛磁铁矿的S1值变化曲线.图3 矿石破碎速率随粒度变化曲线Fig.3 Variation of specific rate of breakage with particle sizes由图可知,矿石入料粒度越大,S1值越高,这是由于在磨矿的前期,矿石粒度越大,球磨机内的钢球对其撞击粉碎能力越强,对矿石的破碎越有利,表现为破碎速率S1值增大.微波处理后矿石的S1值均高于未处理矿石,这是由于微波选择性加热特性,导致矿石内部的不均匀膨胀,进而产生大量的晶界裂纹,增加了矿石的易磨性,提高了破碎速率S1值,并且增加的幅度随着矿石粒度的增加而增大,这是因为在微波加热过程中,矿石不仅吸收微波能而迅速升温,同时也向周围传热,大颗粒的矿石由于比表面积小,与周围空气接触的面积也就小于细颗粒的矿石,也就是说热聚集效应在大颗粒矿石表面要好于细粒级矿石,矿石的热损耗越小,升温速率越快,对矿石易磨性的改变也就越显著.2.2 初始破碎分布函数累积破碎分布函数通过BII计算方法确定[11],即(2)式中:Bi,j为累积破碎分布函数,表示j粒级矿石经初始破碎后破碎产品进入i粒级的累积质量百分率.本试验中,研究的是单一粒级的累积破碎分布函数,即j=1,式(2)可转换为(3)很显然B2,1=1.图4为微波处理前后不同粒级矿石的累积破碎分布曲线,xi/x1为磨矿产品中i粒级相对于初始粒级的含量.通常经磨矿时间t后,筛下产品的质量分数占最高粒级质量分数的20%～40%时,计算得到的累积破碎分布函数才能获得较好的实验结果,因此在本研究中确定的磨矿时间为0.5min.累积初始破碎分布函数可以用经验公式表示为[12](4)式中:φ,β,γ为被粉碎物料的粒度分布参数.在Bi,j和相对粒度(xi/x1)的对数坐标中,γ和φ分别为曲线下半段的斜率与截距,β为曲线上半段的斜率.参数γ表示从初始粒级破碎到相应细粒级的比率,φ和β值则表征初始粒级减少到较小粒级的速度.根据式(3)和式(4)计算磨矿0.5 min时累积破碎分布函数的参数,结果见表3.由表3可知,累积破碎分布函数取决于入料粒度并且是可规范化函数关系.微波处理前后φ值和β值均随着入料粒度的降低而降低并且二者下降程度基本相同,微波处理后矿石的φ值均高于未处理矿石,φ值和β值表征进料粒级的矿石减少到较小粒级的速度,φ值和β值越大矿石越容易磨碎进入下一粒级[13].图4 不同粒级累积破碎分布函数Fig.4 Cumulative breakage distribution functions for different particle sizes(a)—微波处理前； (b)—微波处理后.表3微波处理前后累积破碎分布函数参数Table 3 Cumulative breakage distribution parameters before and after microwave pretreatment粒度/ mmφ前γ前β前φ后γ后β后3.350～2.3600.670.503.840.720.454.342.360～1.7000.600.543.220.630.513.211.700～1.1800.550.583.100.570.573.121.180～0.8500.490.652.510.510.632.530.850～0.6000.410.662.160.450.642.430.600～0.4250.300.811.820.320.781.81微波处理前后且γ值均随着入料粒度的增大而下降.微波处理后矿石的γ值均小于等于未处理矿石,γ值表征从最大粒级粉碎到相应细颗粒的数量,它的大小直接影响到矿石的磨矿效率,γ值越小,磨矿得到的细颗粒的相对含量越高[14].因此,微波处理后的矿石在磨矿过程中产生更多的细颗粒产物.2.3 磨矿产品表面形貌分析将粒度为3.35～2.36 mm的矿石在微波功率4 kW条件下加热2 min,将未处理矿石和处理后的矿石分别球磨10 min.图5为微波处理前后钒钛磁铁矿磨矿产品的表面形貌变化,对比图5a和图5b可知,微波处理后磨矿产品的粒度尺寸下降了,且粒度分布更加均匀.对比图5c和图5d可知,微波处理后矿石颗粒的表面变得更粗糙.由此可见,微波预处理可以降低钒钛磁铁矿的强度,提高磨矿产品的质量.图5 微波处理前后磨矿产品SEM图Fig.5 SEM images of the ground products before and after microwave pretreatment(a)，(c)—微波处理前; (b)，(d)—微波处理后.2.4 物相分析在钒钛磁铁矿的物相中磁铁矿和钛铁矿属于强吸波物质,在微波场中可以显著吸收电磁能并将其转化成热能,而脉石成分中的硅酸盐矿物吸收微波能力弱,难以被有效加热.微波处理后磨矿产品的XRD分析如图6所示,通过与原矿(图1)进行对比可知,矿石在微波加热后,其主要有价矿物磁铁矿和钛铁矿并未发生物相转变,但其峰强明显升高.此外,矿石的脉石相种类增多,经微波处理后镁橄榄石、钛角闪石等作为脉石相出现,这有可能是因为微波辅助磨矿后有更多的单体矿物被解离出来.以上结果表明,微波预处理会在一定程度上提高钒钛磁铁矿的解离程度,对后续的选矿作业起到一定的帮助作用.图6 微波预处理后磨矿产品XRD谱Fig.6 XRD pattern of the ground product after microwave pretreatment3 结论1) 微波预处理前后不同粒级钒钛磁铁矿均可以用一级磨矿动力学方程描述,矿石入料粒度越大,破碎速率S1值越高.微波处理后矿石的S1值均高于未处理矿石,且增加的幅度随着矿石粒度的增加而增大.2) 微波处理前后钒钛磁铁矿的初始破碎分布函数均取决于入料粒度,微波处理后矿石的φ值均高于未处理矿石,γ值均小于等于未处理矿石.因此,微波处理后的矿石在磨矿过程中有着更快的磨矿速度和更多的细粒级产物.3) SEM分析表明,微波处理后磨矿产品有着更小的粒度尺寸和更粗糙的表面;XRD 分析表明,微波处理后矿石的衍射峰强度明显提高,并且经球磨后矿石中有更多的脉石物相产生,一定程度上说明了矿石的解离程度得到增强.参考文献：【相关文献】[1]叶菁,彭凡.微波热力辅助粉碎研究[J].材料科学与工程学报,2004,22(3):358-360.(Ye Jing,Peng Fan.Improvement on gindability by microwave-assisted grinding[J].Journal of Materials Science and Engineering,2004,22(3):358-360.)[2]Kingman S W,Rowson N A.Microwave treatment of minerals:a review[J].Minerals Engineering,1998,11(11):1081-1087.[3]Batchelor A R,Jones D A,Plint S,et al.Deriving the ideal ore texture for microwave treatment of metalliferous ores[J].Minerals Engineering,2015,84(12):116-129.[4]Rizmanoski V.The effect of microwave pretreatment on impact breakage of copper ore[J].Minerals Engineering,2011,24(14):1609-1618.[5]Jiang Y T,Zhang Q,Liu Y,et al.Influence of microwave irradiation on boron concentrate activation with an emphasis on surface properties[J].Applied Surface Science,2016,385:88-98.[6]Bozkurt V,Özgür I.Dry grinding k inetics of colemanite[J].PowderTechnology,2007,76(2/3):88-92.[7]刘全军,熊燕琴.微波在铁矿石选择性磨细中的应用机理研究[J].云南冶金,1997,26(3):25-28. (Liu Quan-jun,Xiong Yan-qin.The application mechanism of microwave in selective grinding of iron ore [J].Yunnan Metallurgy,1997,26(3):25-28.)[8]Vorster W,Rowson N A,Kingman S W.The effect of microwave radiation upon the processing of Neves Corvo copper ore[J].International Journal of Mineral Processing,2001,3(1):9-44.[9]王俊鹏,姜涛,刘亚静,等.钒钛磁铁矿微波助磨实验[J].东北大学学报(自然科学版),2017,38(11):1559-1563.(Wang Jun-peng,Jiang Tao,Liu Ya-jing,et al.Experiment of microwave-assisted grinding on vanadium titano-magnetite [J].Journal of Northeastern University(Natural Science),2017,38(11):1559-1563.)[10]Samanli S.A comparison of the results obtained from grinding in a stirred media mill lignite coal samples treated with microwave and untreatedsamples[J].Fuel,2011,90(2):659-664.[11]Qian H Y,Kong Q G,Zhang B L.The effects of grinding media shapes on the grinding kinetics of cement clinker in ball mill[J].Powder Technology, 2013,235(2):422-425. [12]Zhao R,Han Y,He M,et al.Grinding kinetics of quartz and chlorite in wet ballmilling[J].Powder Technology,2017,305(1):418-425.[13]Yekeler M,Ozkan A,Austin L G.Kinetics of fine wet grinding in a laboratory ballmill[J].Powder Technology,2001,114(1/2/3):224-228.[14]Austin L G,Yekeler M,Dumm T F,et al.The kinetics and shape factors of ultrafine drygrinding in a laboratory tumbling ball mill[J].Particle&Particle Systems Characterization,1990,7(1/2/3/4):242-247.。
微波预处理对磁铁矿选矿效果的影响研究
微波预处理对磁铁矿选矿效果的影响研究郑孝英;陈沪飞;陈晋;陈菓;李军;彭金辉;阮榕生【摘要】In this study,microwave was used to preheat the ore to make the minerals to be better liberated,and the magnetic separation concentrate productivity and the grade of magnetite concentrate improved.The test results show that when the microwave power reaches 3 kW,the magnetic separation concentrate productivity increases from 44％ to 72％,compared to the untreated raw ore;and when the magnetic current was 2.0 A,the production rate of magnetic separation concentrates reaches the maximum of 60％;and after the treatment by microwave heating the concentrate grade of the ore was increased by 6％～8％ compared with that of the raw ore (50.2％).%采用微波对矿石进行加热预处理,使得矿物被更好地解离,提高了磁铁矿的磁选精矿产率和精矿品位.结果表明,当微波功率达到3 kW 时,磁铁矿的磁选精矿产率由未处理原矿时的44％提高到72％;磁选电流为2.0A时,磁选精矿产率达到最大,为60％;且经过微波加热处理的矿石在磁选后,其精矿产品品位较原矿(50.2％)提高了6％～8％.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2017(026)006【总页数】5页(P1-4,11)【关键词】微波;磁铁矿;磁选;精矿产率【作者】郑孝英;陈沪飞;陈晋;陈菓;李军;彭金辉;阮榕生【作者单位】昆明冶金高等专科学校,昆明650093;非常规冶金省部共建教育部重点实验室,昆明理工大学,昆明650093;非常规冶金省部共建教育部重点实验室,昆明理工大学,昆明650093;云南省高校民族地区资源清洁转化重点实验室,云南民族大学,昆明6505003;钒钛资源综合利用国家重点实验室,攀钢集团研究院有限公司,四川攀枝花617000;非常规冶金省部共建教育部重点实验室,昆明理工大学,昆明650093;非常规冶金省部共建教育部重点实验室,昆明理工大学,昆明650093;云南省高校民族地区资源清洁转化重点实验室,云南民族大学,昆明6505003;钒钛资源综合利用国家重点实验室,攀钢集团研究院有限公司,四川攀枝花617000【正文语种】中文【中图分类】TD951微波是一种大小和方向能随时间做周期性变化的电磁波，其频率在3×108～3×1011Hz〔1-2〕。
微波预处理条件对鄂西鲕状赤铁矿磨矿效率的影响
微波预处理条件对鄂西鲕状赤铁矿磨矿效率的影响钱功明;张博;李漫漫;杨蓉;张慧丽【摘要】以鄂西鲕状赤铁矿为研究对象,采用不同功率与加热时间对其进行微波预处理,研究矿样在微波场中的升温特性,考察预处理前后矿样形貌、比表面积及孔隙率变化,分析所得矿样的磨矿效率、邦德磨矿功指数及过程功耗.结果表明,当微波功率为1～3 kW时,矿石可在90 s内被迅速加热至400℃以上,且升温速率随功率的增大而增加;经不同条件微波预处理后,赤铁矿与脉石颗粒间出现明显裂缝,矿石比表面积与孔隙率分别提升43.8％～51.9％和20.9％～40.0％;相同磨矿条件下,经功率为2 kW、时间为45 s处理后的矿样,-0.038mm和-0.074 mm粒级产品产率最高可提升37.2％和43.4％,邦德磨矿功指数最多可下降13.6％;微波预处理有助于降低磨矿过程功耗,当磨矿产品中-0.038 mm粒级产率为49.2％时,最大能耗降幅为21.4％.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】鲕状赤铁矿;微波处理;晶界裂缝;磨矿效率;功耗【作者】钱功明;张博;李漫漫;杨蓉;张慧丽【作者单位】武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430081【正文语种】中文【中图分类】TF521我国鲕状赤铁矿储量丰富，约占全国铁矿资源总储量的10%，广泛分布于湖北、河北、湖南、四川等省, 但目前仍缺少成熟的工艺实现该类矿石的工业化开发利用。
原因在于鲕状赤铁矿嵌布粒度极细，与石英、鲕绿泥石、胶磷矿和黏土矿物层层环状包裹形成鲕粒，要实现矿物间的单体解离，则必须将其细磨至粒径为1～5μm[1-2]。
磁化处理对微细粒赤铁矿絮凝的影响
磁化处理对微细粒赤铁矿絮凝的影响李艾强;周文波;李青青;华绪钦【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2018(000)001【摘要】Taking pure hematite minerals as the research object, the sedimentation test was con-ducted to investigate the influence of magnetization treatment on flocculation sedimentation of hema-tite. The results showed that the flocculation performance of the treated pulp and reagent with mag-netization was obviously better than that of the non -magnetized pulp, which was also increased with magnetic field strength. When the magnetization time of the slurry and the magnetization of the agent was 60 min,the hematite sedimentation rate reached the maximum at 73.9% and 72.7%, respectively, which indicated the effect of magnetized slurry on the flocculation of hematite was more obvious that of magnetized reagent. The results of Zeta potential measurements showed that magnetized pulp and magnetized reagent changed the Zeta potential of hematite from -50.765 mV to -43.538 mV and -44.006 mV,respectively. Magnetization reduced the repulsive force of the electric double layer between the hematite particles and reduced the potential barrier between the particles, making the hematite particles more agglomerated and enhancing flocculation perform-ance. Results of hematite and starch infrared spectroscopy demonstrated that there are chemical ad-sorptionand hydrogen bonding between hematite and starch molecules.%以赤铁矿纯矿物作为研究对象,通过沉降试验来考察不同方式的磁化处理作用对赤铁矿絮凝沉降行为的影响.结果表明:矿浆和药剂在经过磁化处理后,絮凝效果明显优于未经过磁化处理的絮凝效果,且磁场强度越高絮凝效果越好;在矿浆磁化和药剂磁化为60 min时赤铁矿沉降率达到最大值,分别为73.9%和72.7%,磁化矿浆比磁化药剂对赤铁矿絮凝的效果好;磁化矿浆和磁化药剂两种不同磁化处理方式下的赤铁矿颗粒Zeta 电位测量结果表明,磁化处理会改变赤铁矿颗粒的 Zeta 电位,分别从 -50.765 mV 减小至-43.538 mV和-44.006 mV;磁化处理降低了赤铁矿颗粒间双电层排斥力,降低颗粒间的势能垒,使赤铁矿颗粒更易于聚团,絮凝效果增强;赤铁矿与淀粉红外光谱研究结果表明,赤铁矿与淀粉分子间存在着化学吸附和氢键作用.【总页数】7页(P84-90)【作者】李艾强;周文波;李青青;华绪钦【作者单位】武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081;武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081;武汉钢铁有限公司炼铁厂,湖北武汉430083【正文语种】中文【中图分类】TD951.1【相关文献】1.水的磁化处理对赤铁矿的可浮性影响 [J], 朱巨建;李晓安;陈炳辰2.水的磁化处理对赤铁矿可浮性影响的正交试验研究 [J], 朱巨建;陈炳辰3.搅拌流场对微细粒赤铁矿絮凝体特性的影响 [J], 牛福生;李卓林;张晋霞4.微细粒鲕状赤铁矿磁化絮凝行为与机理研究 [J], 周文波; 向军; 李艾强; 李青青; 齐放; 陈庭阔5.磁化处理对微细粒赤铁矿浮选的影响与机理研究 [J], 向军;周文波;熊玮;程晖;朱照强;徐敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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微波预处理条件对鄂西鲕状赤铁矿磨矿效率的影响
钱功明 ， 张 博， 李漫漫 ， 杨 蓉， 张慧丽
（ ） 武汉科技大学资源与环境工程学院 ， 湖北 武汉 ， ４ ３ ０ ０ ８ １ 摘要 ： 以鄂西鲕状赤铁矿为研究对象 ， 采用不同功率与加热时间对其进行微波预处理 ， 研究矿样在微波场中的 升温特性 ， 考察预处理前后矿样形貌 、 比表面积及孔隙 率 变 化 ， 分析所得矿样的磨矿效率、 邦德磨矿功指数及 当微波功率为１ 矿石可在 ９ 且升温速率随功率 过程功耗。结果表明， ３ｋＷ 时 ， ０ｓ内被迅速加热至 ４ ０ ０ ℃以上， ～ 经不同条件微波预处理后 ， 赤铁矿与脉石颗粒间出现明显裂缝 ， 矿石比表面积与孔隙率分别提 的增大而增加 ； 升４ 相同磨矿条件下 ， 经功率为 ２ｋＷ、 时间为 ４ ３． ８％ ～５ １． ９％ 和 ２ ０． ９％ ～４ ０． ０％ ； ５ｓ处理后的矿样 ， －０． ０ ３ ８ 邦德磨矿功指 数 最 多 可 下 降 １ 微波预 ｍｍ 和 －０． ０ ７ ４ ｍｍ 粒级产品产率最高可提升 ３ ７． ２％ 和 ４ ３． ４％ ， ３． ６％ ； 处理有助于降低磨矿过程功耗 ， 当磨矿产品中 －０． 最大能耗降幅为 ２ ０ ３ ８ ｍｍ 粒级产率为 ４ ９． ２％ 时 ， １． ４％ 。 关键词 ： 鲕状赤铁矿 ； 微波处理 ； 晶界裂缝 ； 磨矿效率 ； 功耗 （ ） 中图分类号 ： Ｔ Ｆ ５ ２ １ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ ３ ６ ４ ４ ２ ０ １ ６ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ６ － － －
／％ ） 表 １ 鲕状赤铁矿的化学成分 （ ｗ Ｂ Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｏ ｏ ｌ ｉ ｔ ｉ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｐ
Ｔ Ｆ ｅ Ｆ ｅ Ｏ ｅ Ｆ ２Ｏ ３ Ｓ ｉ Ｏ ２ Ａ ｌ ２Ｏ ３ Ｃ ａ Ｏ ３． ９ １ Ｍ Ｏ Ｍ ｎ Ｏ Ｋ ｇ ２Ｏ Ｐ Ｓ ４ ３． ３ １ １ １ ７． ３ ０ ０． ４ ４ ８ ９ ４． ５ ２ ６． ０． ７ ７ １ １ ３ ９ ４ ９ ０ ３ ０． ０． １． ０．
矿物颗粒间断裂和产生新表面的能量仅占全部能 耗的 １％ ～５％
［ ３］
。若采取一些手段对矿石进行
入磨前的预处理 ， 则可通过改变矿石性质的方式 来提高矿物解离 能 力 ， 进而达到提高破碎效率和 降低过程能耗的目的
［ ４］
。
微波作为一种 高 频 率 电 磁 波 ， 具有穿透性良 好、 选 择 性 加 热、 热 惯 性 小 等 特 点， 近年来被许多
［］ 学 者 应 用 于 矿 物 加 工 领 域 。Ｋ ｉ ｎ ｍ ａ ｎ等 ５ 研究 ｇ
１ 试验
１． １ 原料 试验原料为鄂 西 高 磷 鲕 状 赤 铁 矿 ， 其化学成 分及铁物相分析结果分别如表 １ 和表 ２ 所示 。 由 表１ 可 见， 该 矿 铁 品 位 较 低， 为４ 有害杂 ３． ３ １％ ， 质 磷含量较高， 为１． 除磷外还含有一定量 ４ ９％ ， 的硅 、 铝、 钙 等 杂 质。由 表 ２ 可 见， 矿石中的铁主 要 以赤褐铁矿的形式存在 ， 含量占矿石中含铁总
图 ４ 不同微波功率下鲕状赤铁矿的升温特性曲线 Ｆ ｉ ． ４Ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ ｏ ｏ ｌ ｉ ｔ ｉ ｃ － ｇ ｐ ｇ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｗ ａ ｖ ｅ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｐ
量的 ９ ５． ９ １％ 。 １． ２ 试验设备 主要包括 ＨＡＭ ｉ Ｌ ａ ｂ ３ ０ ０ ０ 型高温炉式微波 －Ｖ ， 加热装置 ， 频率为 ２ 功率 ０～３ｋＷ 连续 ４ ５ ０ ＭＨ ｚ 可调 ； ＸＭＧＱ 型 ３ ０ ５ｍｍ×３ ０ ５ｍｍ 功指数球磨 ／ 。 机， 加料体积为 ０． 转速为 ７ ７Ｌ， ０ｒ ｍ ｉ ｎ １． ３ 试验方法 将原料矿石破碎为 １ 充分干 ５～２ ０ｍｍ 块状 ， 燥后 ， 分别称取 １ 利用微波 ０ ０ｇ 放入刚玉坩埚中 ， 在不同 功 率 与 时 间 条 件 下 对 矿 样 进 行 加热装置 ， 预处理 ， 并记录不同功率下矿样的升温特性曲线 。 选取 －２ ｍｍ 粒 级 的 原 矿 及 微 波 处 理 后 的 矿 样 ， ／次 、 在矿浆浓度 为 ６ 处理量为２ 填充率 ０％ 、 ０ ０ｇ 为３ 进 行 磨 矿 实 验， 采用湿式筛分 ５％ 的条件 下 ， 法分析 －０． ０ ７ ４ ｍｍ 和 －０． ０ ３ ８ ｍｍ 粒 级 产 品 产 率 。 称取微波处理前后 粒 度 为 －２ ｍｍ 的 矿 石 各 ， 采用干式闭路磨矿法 ， 利用功指数球磨机 １． ５ｋ ｇ 以磨矿循环负荷达到２ 进行可磨性 测 试 ， ５ ０％ 时 的数据计算标准邦德功指数 ， 可表示为 ： ４． ９ ０ ６ （ ） １ １ １ ） ０． ２ ３ ８ ２ ０． － ｐ Ｇｂ ｐ （ Ｐ８ Ｆ８ ０ ０ 槡 槡 ） ／ ； 式（ 中： １ Ｗｉ ｋＷ ·ｈ ｔ Ｐ 为试 ｂ为 球 磨 机 功 指 数 ， 验用筛孔尺寸 ， ｍ； Ｇｂ ｐ为 磨 机 每 一 转 新 生 成 的 试 μ
［ ］ １ ２ －
用不同加热方式对埃及阿斯旺地区鲕状铁矿进行 结果表明 经 微 波 预 处 理 后 的 矿 石 可 磨 性 预处理 ，
８］ 最佳且磨矿能 耗 最 低 ； 陈 鹏 飞 等［ 研究表明微波
处理可有效地降 低 铁 矿 石 的 抗 压 强 度 ， 且在一定 的研磨时间 内 所 得 产 物 颗 粒 度 较 小 。 然 而 ， 目前 关于微波处理条件对矿石磨矿效率影响的研究并 不多 。 基于此 ， 本文 以 鄂 西 某 鲕 状 赤 铁 矿 为 研 究 对 利用微波加热对矿石进行预处理 ， 考察微波功 象， 率与处理时间对 矿 石 性 质 及 磨 矿 效 果 的 影 响 ， 以 期为提高鲕状赤 铁 矿 磨 矿 效 率 、 进一步实现其工 业化开发提供理论依据 。
２ ０ １ ５ １ １ ０ ２ 收稿日期 ： － － “ ） 十一五 ” 国家科技支撑计划项目 （ ２ ０ ０ ７ Ｂ Ａ Ｂ １ ５ Ｂ ０ １ ． 基金项目 ： ， ： 钱功明 （ 男， 武汉科技大学副教授 ， 博士 ． １ ９ ７ ７ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｏ ｎ ｍ ｉ ｎ ｉ ａ ｎ＠１ ２ ６． ｃ ｏ ｍ 作者简介 ： －） ｇ ｇ ｇ ｑ
第３ ９ 卷第 １ 期 ２ ０ １ ６年２月
武 汉 科 技 大 学 学 报 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗ ｕ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｙ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ９， Ｎ ｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ６
图 ２ 鲕状赤铁矿的 Ｓ ＥＭ 照片 Ｆ ｉ ． ２Ｓ ＥＭ ｉ ｍ ａ ｅ ｏ ｆ ｏ ｏ ｌ ｉ ｔ ｉ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｇ ｇ
）图 ２ 中点 １ 处 ａ （
（ ）图 ２ 中点 ２ 处 ｂ
２ ０ １ ６ 年第 １ 期
钱功明 ， 等： 微波预处理条件对鄂西鲕状赤铁矿磨矿效率的影响
且短时 发现微波辐射助 磨 挪 威 钛 铁 矿 效 果 显 著 ， 间大功率的处理 方 式 最 为 有 效 ， 矿石磨矿功指数 最高可 降 低 ９ ０％ ； Ｊ ｏ ｎ ｅ ｓ等
［ ６］
通过试验和建模证
［ ７］
明矿物在吸收微 波 能 量 和 能 量 投 射 阶 段 ， 晶界周 围由于热应力的 作 用 会 产 生 裂 缝 ； Ｏｍ ｒ ａ ｎ等 采
图 １ 鲕状赤铁矿的 Ｘ Ｒ Ｄ 衍射图谱 Ｆ ｉ ． １Ｘ Ｒ Ｄ ｏ ｆ ｏ ｏ ｌ ｉ ｔ ｉ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｇ ｐ
Ｗｉ ｂ ＝
； 验筛 孔 以 下 粒 级 物 料 的 重 量 ， Ｐ８ ｇ ０为产品中 ８ ０％ 物料通过的粒度尺寸 ， ｍ； Ｆ８ ０％ ０ 为给矿中 ８ μ 。 物料通过的粒度尺寸 ， ｍ μ １． ４ 性能测试与表征 采用 Ｓ ｉ ｅ ｍ ｅ ｎ ｓ Ｄ ５ ０ ０ ０型 Ｘ 射线衍射分析仪 （ 表征原矿的物相组成； 采 用Ｚ Ｘ Ｒ Ｄ） ｅ ｉ ｓ ｓ Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ 及能谱仪（ Ｐ ｌ ｕ ｓ型 场 发 射 扫 描 电 镜 （ Ｓ ＥＭ ） Ｅ Ｄ Ｓ）
２ 结果与讨论
２． １ 原矿的微观形貌及物相分析 鲕状赤铁矿原 矿 的 物 相 组 成 、 微观形貌及能 谱分析结果分别如 图 １～ 图 ３ 所 示 。 由 图 １～ 图 鲕粒间（ 点 １、 颜 色 较 深， 以 硅、 氧、 ３ 可见 ， ２ 处） 钙、 磷 等 元 素 为 主， 铁 元 素 含 量 较 少， 表明该区域 主要是胶磷矿 、 石英和鲕绿泥石等构成的脉石矿 物； 鲕粒内 （ 点 ３、 颜色较浅 ， 以铁 、 氧、 磷等元 ４ 处） 同 时 含 有 少 量 的 镁、 铝 等 元 素， 表明该区 素为 主 ， 域 主要由含铁矿石和少量鲕绿 泥 石 构 成 。 由此可
约占全国铁矿资 我国鲕状赤 铁 矿 储 量 丰 富 ， ， 源总储 量 的 １ 广 泛 分 布 于 湖 北、 河 北、 湖 南、 ０％ 四川等省 ，但目前仍缺少成熟的工艺实现该类矿 石的工业化开发利用 。 原因在于鲕状赤铁矿嵌布 粒度 极 细 ， 与 石 英、 鲕 绿 泥 石、 胶磷矿和黏土矿物 要实现矿物间的单体解 层层环状包裹形 成 鲕 粒 ， 。 但实 离， 则必须将其细磨至粒径为 １～５μ ｍ 能量利用率极低 ， 直接作用于促使 际磨矿过程中 ，
２
武 表 ２ 鲕状赤铁矿的铁物相分析
汉
科
技
大
学
学
报
２ ０ １ ６ 年第 １ 期
分析微波处理 前 后 矿 石 的 形 貌 及 成 分 ； 采用３ Ｈ－ ２ ０ ０ ０ ＰＭ １ 型高性 能 比 表 面 及 微 孔 分 析 仪 测 定 微 波处理前后矿样的比表面积 、 裂缝面积及孔体积 ； 采用 Ｄ Ｔ Ｓ １ ９ ８ ６ 型三 相 四 线 有 功 电 子 式 电 能 表 测 量微波处理及磨矿过程所需能耗 。