某鲕状赤铁矿深度还原试验研究
某高磷鲕状赤铁矿磷赋存状态及还原焙烧脱磷研究.
Ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｕ ｓ Ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄＰ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｕ ｓ Ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆａＨ ｉ ｇ ｈＰ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓＯ ｏ ｌ ｉ ｔ ｉ ｃＨ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｔ ｅｂ ｙＤ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔＲ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇＭｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
某高磷鲕状赤铁矿磷赋存状态及还原焙烧脱磷研究
许㊀言，孙体昌，刘志国，徐承焱
（ 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京㊀１ ０ ０ ０ ８ ３ ）
摘㊀㊀㊀要：采用浸出、 电渗析等试验方法研究了尼日利亚高磷鲕状赤铁矿中磷的赋存状态并采用 Ｘ Ｒ Ｄ和 Ｓ Ｅ Ｍ 分析添加脱磷剂 Ｎ ａ Ｃ Ｏ 结果表明， 含磷矿物主要是呈微细粒包裹体嵌布在 ２ ３ 直接还原焙烧产物的特性 ． 铁矿物鲕粒的裂隙或孔洞中的纤磷钙铝石（ Ｃ ａ Ａ ｌ Ｏ Ｈ ） Ｈ Ｐ Ｏ ） （ Ｐ Ｏ ） ） 、 蓝磷铝铁矿（ Ｆ ｅ Ａ ｌ Ｐ Ｏ ） Ｏ Ｈ· ３（ ６（ ４ ４ ２（ ４ ２ ６ Ｈ Ｏ ） 以及均匀分散在铁矿物中的磷． 通过添加脱磷剂 Ｎ ａ Ｃ Ｏ 磷通 ２ ２ ３ 的还原焙烧磁选可实现高效铁磷分离 ． 过两种方式去除： 一部分含磷矿物与金属铁分离， 存在于脉石矿物中， 通过磨矿磁选可以有效去除， 一部分含 磷矿物与 Ｎ ａ Ｃ Ｏ 最终使得还原铁产品中的磷含量降低． ２ ３ 反应生成溶于水的磷矿物， 关㊀键㊀词：高磷鲕状赤铁矿； 纤磷钙铝石； 蓝磷铝铁矿； 直接还原焙烧； 脱磷 中图分类号：Ｔ Ｄ９ ５ １ ㊀㊀㊀文献标志码：Ａ ㊀㊀㊀文章编号：１ ０ ０ ５－ ３ ０ ２ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ １－ １ ６ ５ １－ ０ ５
某贫鲕状赤铁矿深度还原试验研究
析如表 １ 、２所示 。
表 １ 原矿 多元 素分 析 结 果 ／
得 到利用 ，但 其 储 量 丰 富 ，我 国 铁 矿 资 源储 量 的
１ ９为鲕状 赤铁矿 ，因此对 其研 究具 有 重 大 的战 略 ／
意 义 引。 １ 矿石 性质 １ １ 矿 石 的物质组 成 ．
物相 名称 分 布率
２ ２ ３ 还 原 温 度 试 验 ．．
２ 原 矿 深 度 还 原 试 验 ２ １ 试验 方法 ．
本实 验 采 用 单 因 素 条 件 试 验 ，先 后 确 定 还 原
剂 的 种 类 及 用 量 、 还 原 温 度 、还 原 时 间 。 方 法 如
在矿 煤 比为 ２的 条 件 下 还 原 ２ ｈ，对 还 原 温 度 进行 试验 分析 ，试 验结果 见 图 ５ 。
现 在河 北 理 工 大 学 资 源 与 环 境学 院从 事 教 学 与 科 研 工 矿 的嵌 布 特 征 来 看 ，该 赤
第 ３期
刘 淑 贤 ，等 ：某 贫鲕 状赤 铁 矿 深 度 还 原 试 验 研 究
矿石 以鲕状 构 造 为 主 ，其 次 为 浸 染 状 构 造 ，赤 铁 矿 属微 细粒 嵌 布 ，因 赤 铁 矿 的 嵌 布 粒 度 过 细 ，即
ＬＩ Ｓ ｕ ｘａ Ｕ ｈ — ｉｎ， Ｓ ＨＥＮ ｉ ｉ Ｌ — ，ＮＩ Ｆｕ ｓ ｅ ｇ ｌ Ｕ — ｈ ｎ （ ｌｅ ｅ ｏ ｉ ｉ ｇ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｃｏ ｌｇ ｆＭ ｎ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉｇ，Ｈｅ ｅ ｉｅ ｉ ｅ ｓｔ ，Ｔａ ｇ ｈ ｎ ０ ３ ０ ｂ ｉＵｎ ｔ ｄ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｙ ｎ ｓ ａ ６ ０ ９，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
比，无 烟煤 和煤 炭 粒 度 为 一１ ０目 占 １ ０ 。原 矿 ０ ０
巫山桃花鲕状赤铁矿工艺矿物学研究报告
巫山桃花鲕状赤铁矿工艺矿物学研究报告巫山桃花鲕状赤铁矿是一种以赤铁矿为主要成分，含有少量其他矿物的矿石。
在我国巫山地区，该矿物资源储量非常大，因此对其开发和利用具有重要意义。
本文利用矿物学和工艺学知识对巫山桃花鲕状赤铁矿进行了研究。
一、矿物学特征巫山桃花鲕状赤铁矿呈鲕状、结壳状，常与石英、角闪石等伴生。
其主要成分是赤铁矿，含铁量达到70%以上。
除了赤铁矿，还有少量的黄铁矿、磁铁矿等。
赤铁矿矿晶为六方晶系，常为六角柱状，表面呈黑色或暗褐色。
其硬度为5.5-6.5，比重为5.1-5.2 g/cm3。
二、工艺学特征在巫山桃花鲕状赤铁矿的选矿过程中，首先需要将矿石进行粉碎、磨细，以便更好地进行分离。
其次，采用磁选工艺进行选矿。
由于赤铁矿的磁性较强，可以通过磁选来将其与非磁性矿物分离开来。
在磁选过程中，需要调整磁场强度和斜度等参数，以保证选矿效果。
最后，还需要通过浮选工艺来进一步提高赤铁矿的品位。
三、矿物加工对于巫山桃花鲕状赤铁矿的加工过程中，由于其主要成分是赤铁矿，因此需要采用高温还原的方法进行加工。
该方法将矿石在高温下与还原剂进行反应，使得铁的价态从+3还原到+2，最后得到高品位的铁。
一般情况下，还原反应的温度为1200-1500℃。
在还原过程中，由于矿石中常含有其他杂质，因此还需要进行矿渣分离和除铜等处理。
四、结论综上所述，巫山桃花鲕状赤铁矿是一种优质的铁矿资源，在我国巫山地区具有很大的开发和利用前景。
在矿物学和工艺学的基础上，我们可以采用磁选和浮选等工艺，以及高温还原的方法进行加工。
通过以上加工过程，可以得到高品位的铁，同时将矿石中的杂质进行处理，提高了铁的质量和经济效益。
巫山桃花鲕状赤铁矿是一种拥有大量铁资源储量的矿物，其重要性在各个方面得到了极大的肯定。
为了更好地理解该矿物的价值，我们梳理了一些相关数据进行深入分析。
一、矿产储量数据巫山地区的铁矿资源储量非常丰富，其中以赤铁矿为主要成分的巫山桃花鲕状赤铁矿储量居于领先地位。
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
内蒙某赤铁矿直接还原壳材料试验研究
兰 、俄 罗 斯 、澳 大 利 亚 、美 国 、哈 萨 克 、 巴 西 、
瑞 典 、 印 度 和 加 拿 大 ， 占 世 界 总 储 量 的 ８ ． 。 ６６
本 文着 重考 虑 隧 道 窑 工 艺 中 对 于 反应 罐 替 代 品 的
无烟 煤 比壳 料 总 质 量 比例 为 １ 、３ 。在 固定 、２ 、４
无 烟 煤 配 比后 ， 改 变 石 灰 石 与 Ｎ 的 比例 ，壳 料 总 质 量 为 １ ０ 。试 验 方 法 如 前 所 述 。 得 出 的 试 验 结 ５ｇ
果 如 表 ３所 示 。
含 量 ／ ２ ． ８ ３ ． ３ ５ ８ ０ ６ ０ ３ ０ ３ ３ ８ ０ ９ ９ ８ ５ ４ ． ５ ．２ ．５ ．４ ．３ ．９
第 ２ 卷 ０
达 到 铁 矿 石 直 接 还 原 作 用 。 此 种 壳 料 可 以 在 一 定
将其 均破碎 至 １ ｍｍ 粒 径 后 ， 按 一 定 比 例 混 匀 ，加 原 矿 质 量 ｌ 水 ，在 １ ０ Ｎ 压 力 下 压 块 。壳 料 为 Ｏ ６ｋ Ｎ，无 烟 煤 与 石 灰 石 破 碎 至 ０ ５ ． ｍｍ 粒 径 ， 混 合 均 匀 加 水 搅 拌 后 ，涂 抹 至 矿 块 周 围 ， 自然 风 干 。 将 风 干 后 矿 块 放 人 马 弗 炉 中 ，在 １ ０ ℃ 下 焙 烧 ３ ２０ ｈ后 水 淬 冷 却 ，烘 干 后 ，进 行 两 段 磨 选 得 到 最 终 产 品 。 磁 选 管 磁 场 强 度 为 １ ０ Ｏ ， 两 段 磨 选 时 问 分 别 为 ４０ ｅ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｄｉｅ ｔｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｒ ａ ｔ ｇ ｈ ｓ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｉ ｅ ｌ ｇ ｗｉ ｏ ｇ ａ ｅ ｈ ｍａ ｉ ． Ｔｈ ｓ ｅ ｐ ｒ ｎ ｒ ｃ ｅ ｕ ｔ ｏ ｓ ｉ ａ ｄ ａ ｔ ｇ ｄ ａ ｉ ｔ ｌ ｗ— ｒ ｄ ｅ ｔｔ ｏ ｎ ｎ ｎ ｈ ｅ ｉ ｘ ｅｉ ｍｅ ｔ
某高磷鲕状赤铁矿选矿试验研究
３ ３ 焙烧 时间试 验 ．
还原 剂配 人 量 与 矿 石 量 的 比例 为 ６ 、 烧 温 ％ 焙
度 为 ８ ０ ， 别 选 取 焙 烧 时 间 为 ３ ｍ ｎ ６ ｍｉ、 ０％ 分 ０ ｉ 、 ０ ｎ ９ ｍｉ、２ ｍｉ 行 还 原 焙 烧 试 验 。焙 烧 后 矿 石 在 ０ ｎ １０ ｎ进 同样 的磨矿 粒度 与分 选磁 场强 度 条件下 得到 的弱磁 选 铁精矿 的 品 位 和 回收 率 与 焙 烧 时 间 的 关 系 见 图
第 １ 期 ２ １ 年 ２月 ０１
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Ｍ ｕ ｔｐ ｒ ｏ ｅ Ｕｔ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｅ ａ ｓ ｕ ｃ ｓ ｌｉ ｕ ｐ ｓ ｉ ｚ ｔｏ ｆＭ ｎ ｒ ｌ ｌ Ｒｅ ｏ ｒ ｅ
宁 乡式 鲕状 赤铁 矿 是 我 国分 布广 、 量 多 的沉 储
铁矿 、 磁黄 铁矿 等 ； 石 矿物 主要 为石英 、 脉 方解石 、 鲕 绿泥 石 ， 次 为胶 磷 矿 、 石 、 其 长 伊利 石 、 云母 等 ， 黑 有
少量 的电气石 、 白云母 、 白石 、 蛋 玉髓等 。 岩矿 鉴 定 表 明 ： 粒 中 赤 、 铁 矿 大 多 为 ０— 鲕 褐
作者简介 ： 龙运波（ ９ ７一） 男 ， １７ ， 工程师 ， 主要从 事矿 产资源综合利用研究工作。
・
４・
矿 产综 合 利 用
的对 比试验后 发现 ： 无论 采用 上述哪 种流 程 ， 二 铁精 矿
品位都 难 以达 到 Ｔ ｅ ７ ０ ％ ． 质 Ｐ降 到 ０ ３ Ｆ ≥５ ． ０ 杂 ．％ 以下 。为此确 定 采 用 焙 烧 一磁 选 一反 浮 选 联 合流
鲕状赤铁矿深度还原矿组成特性及磁选试验研究
关键词 ： 鲕状赤铁 矿 ； 深度 还原 ； 成特性 ； 选 组 磁 中图分类 号 ：Ｄ １ Ｔ ９３ 文献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ４６ ８ （０ ０ ０ －０ ６０ １ ７ －０ ２ ２ １ ）７０ ２ －４
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍｐｏ ｉｉ ｎ Ｐｒ ｐｅ ｔｅ ｆＲｅ ｕｃ ｉ ｌ ｉ ｍａ ｉｅ Ｏｒ ｎｄ Ｉｓ Ｍ ａ ｎｅ ｉ ｅ ｒ ｔｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃｏ ｓｔｏ ｏ ｒｉ ｓｏ ｄ ｔｏｎ Ｏｏｉ ｃ Ｈｅ ｔｔ ｅ ａ ｔ ｇ ｔｃ Ｓ ｐａ ａ ｉ ｎ ｔ
摘
要： 通过化 学分析 、 ｘ射 线衍射 （ Ｒ 分析 、 Ｘ Ｄ） 扫描 电镜 （Ｅ 分析 等检 测 方 法 ， 某鲕 状 Ｓ Ｍ） 对
赤铁矿 深度还 原矿进行 了组成特 性研 究 ， 明 了 Ｆ 查 ｅ元 素 的赋 存 状 态 ， 并根 据 其组 成特 性制 定 了相 应 的选 别流程 。试验结 果表 明， 鲕状赤铁矿 深度还 原产 品采用三段磁 选嘞， 该 筛流程 可 以获得 品 位 为 ８ ．４ ， ８ ２ ％ 金属 化率 为 ９ ． ９ 的深度还 原铁粉 ， 属铁 的回收 率为 ８ ． ３ ， ４ ９％ 金 ０ １ ％ 所得 产 品 可直接 作
２ ｍｍ， 混匀缩 分备用 。原矿化 学成分 （ 量分 然后 质
Ｓ ｎ Ｙｏ ｇ ｈ ｎ Ｈａ ｅ ｉ Ｂａ ｈ ｌｉ ＬｉＳ ｕ ｅ Ｓ ｉＧｕ ｎ ｑ ａ ｕ ｎｓｅ ｇ ｎ Ｙｕ ｘｎ ｏ Ｓ ｉｅ ｈ ｆｉ ｈ ａ ｇ ｕ ｎ
（ ｏ ｅｅｏ ｅｏ ｒｅ ｎ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ ｏｔｅｓ ｒ ｎｖｒ ｔ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｓｕｃｓａｄＣｖ ｇ ｅｉ ，Ｎ ｒ ａｔ ｎＵ ｉ ｓｙ ｌ Ｒ ｉＥ ｎ ｎ ｈ ｅ ｅｉ
某鲕状赤铁矿深度还原过程研究
某鲕状赤铁矿深度还原过程研究
史广全;孙永升;李淑菲;韩跃新;高鹏
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2009(000)008
【摘要】研究了某鲕状赤铁矿深度还原过程中铁矿物随还原时间的变化特性,讨论了金属铁颗粒的生长过程.研究结果表明,该鲕状赤铁矿深度还原过程中铁的氧化物是按照Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe的顺序直接还原为金属铁的.随还原时间的延长,金属铁颗粒以小颗粒向大颗粒聚集的方式逐渐长大,最终以铁颗粒的形式存在于还原后的产物中.
【总页数】3页(P29-31)
【作者】史广全;孙永升;李淑菲;韩跃新;高鹏
【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁省沈阳市,110004;东北大学资源与土木工程学院,辽宁省沈阳市,110004;东北大学资源与土木工程学院,辽宁省沈阳市,110004;东北大学资源与土木工程学院,辽宁省沈阳市,110004;东北大学资源与土木工程学院,辽宁省沈阳市,110004
【正文语种】中文
【中图分类】TD912
【相关文献】
1.高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移行为 [J], 李国峰;高鹏;韩跃新;孙永升
2.高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷灰石还原热力学研究 [J], 赵立鹏;李国峰;张涛;
杨含蓄;白丽梅
3.鲕状赤铁矿深度还原过程中铁颗粒粒度和形貌特征分析 [J], 栗艳锋;韩跃新;孙永升;高鹏;宫贵臣
4.CaO和Na2CO3用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选的影响 [J], 栗艳锋;韩跃新;孙永升;张琦
5.高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷在金属相富集热力学研究 [J], 李国峰;韩跃新;高鹏;刘立伟;白丽梅
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高磷鲕状赤铁矿还原焙烧—磁选新工艺及机理研究
高磷鲕状赤铁矿还原焙烧—磁选新工艺及机理研究一、高磷鲕状赤铁矿的“烦恼”与挑战大家好，今天咱们来聊聊一个让许多矿产工人和科研人员头疼的话题——高磷鲕状赤铁矿。
说到这个名字，可能很多朋友会觉得陌生，其实它就是一种富含磷的铁矿石。
别看它名字这么高大上，实际它的“脾气”可不小，处理起来真是让人头大。
这个高磷的家伙在传统的铁矿冶炼过程中可不讨喜，磷元素一旦留在铁矿石里，不仅让最终的铁品质量大打折扣，还会让钢铁的脆性大增，严重影响使用效果。
所以呢，这种矿石处理起来，简直比做饭还麻烦。
可怎么办呢？只好采用一些新工艺来搞定它了。
二、还原焙烧—磁选的新招数说到解决这个问题，咱们可不能光看热闹，不动脑子。
近几年，有一种叫做“还原焙烧—磁选”的新工艺开始被用来对付这种顽固的矿石，效果怎么样呢？真是挺让人刮目相看的。
这可不是单纯的“搞个焙烧”那么简单，整个过程就像做一道复杂的菜肴，需要精确的火候和材料。
咱们得把矿石加热到一定温度，这个温度得精准，不高不低。
要是温度没掌握好，矿石要么变成一团废物，要么就是磷还没被“摆脱”，还是没办法解决问题。
然后呢，这时候咱们就需要加入一些还原剂，常见的有煤粉或是其他含碳的物质。
这样一来，在高温下，磷元素就会被“解救”出来，形成一种新的化学形态，这样才能通过后续的磁选，把磷和铁分开。
磁选呢，大家也许听说过，就是用磁铁来“吸引”那些含铁的矿物，简单说就是铁磁性矿物被吸走，而非铁矿物就会被“抛弃”。
你看，整个过程好比大海捞针，既考验火候，也考验细致的操作，最后成功分离的矿石，就能大大提高铁的质量，磷呢，也基本被清理掉了。
至于工艺的好处，不说也能想象，至少不再担心磷带来的那些麻烦了。
三、还原焙烧—磁选的工作原理与前景大家可能会想，这么好的新工艺，为什么之前没有想到？其实啊，传统的处理方法不仅麻烦，而且成本高，效率也不咋地。
反倒是这个还原焙烧—磁选工艺，不仅能有效降低磷含量，还能让处理成本大大减少。
湖北某难选鲕状赤铁矿还原焙烧—磁选试验
湖北某难选鲕状赤铁矿还原焙烧—磁选试验刘若华;孙伟;李珊梅;徐龙华【摘要】Briefly introduce the technological mineralogy of a refractory oolitic hematite in Hubei province. The experiment was reasearched on the ore of roasting temperature,dosage of reducing agent,roasting time and magnetic intensity. The result showed when the oolitic hematite of 47. 57% iron grade was separated by reducing roasting with the roasting temperature of 850 ℃ ,dosage of 25% powdered carbon,roasting time of60 min,grinding size of 65% -0. 074 mm after quenching and magnetic intensity of 127. 39 kA/m,the grade and recovery of iron concentration could reach to 56. 75% and 79. 96% , respectively.%简介了湖北某难选鲡状赤铁矿的工艺矿物学特征,对该矿石还原焙烧的合适温度、还原剂用量、焙烧时间以及磁选的合适场强进行了试验研究.研究表明,铁品位为47.57％的鲕状赤铁矿在焙烧温度为850℃、碳粉用量为25％、焙烧时间为60 min、冷淬后磨矿细度为-0.074 mm占85％、磁选场强为127.39 kA/m情况下,能获得铁品位为56.75％、回收率为79.96％的铁精矿产品.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】4页(P116-119)【关键词】鲕状赤铁矿;磁化焙烧;磁选【作者】刘若华;孙伟;李珊梅;徐龙华【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院;中南大学资源加工与生物工程学院;中南大学资源加工与生物工程学院;中南大学资源加工与生物工程学院【正文语种】中文近年来，随着我国基础设施建设的发展和城市化进程的推进，国内的钢材需求不断释放，国内各钢铁企业对铁矿石的需求量迅速增加，钢企在扩大产能的同时，对铁精矿质量也提出了更高的要求［1］。
高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术研究的开题报告
高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术研究的开题报告题目：高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术研究的开题报告摘要：本文旨在探讨高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术的研究。
首先介绍了高磷鲕状赤铁矿的性质和存在的问题，然后介绍了煤基直接还原法的原理和优点，接着提出了研究的目的、研究内容和预期结果，最后阐述了研究的意义和价值。
关键词：高磷鲕状赤铁矿；煤基直接还原法；提铁脱磷技术；研究内容；研究意义一、研究背景高磷鲕状赤铁矿是一种重要的资源，其富集的铁量高且分布广泛，但同时也存在明显的磷污染问题。
传统的提铁方法无法有效地去除磷，因此需要寻求一种新的技术来解决该问题。
煤基直接还原法是一种将煤和铁矿混合进行直接还原的技术，其具有工艺流程简单、反应温度低、能源消耗少等优点。
因此，将煤基直接还原法应用于高磷鲕状赤铁矿提铁脱磷技术的研究，具有重要的意义和价值。
二、研究目的本研究旨在探究高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术的可行性和适用性，分析该技术对矿石中磷元素的去除效果，进一步优化工艺流程，提高提铁率和脱磷率，为高磷鲕状赤铁矿的加工利用提供新思路和方法。
三、研究内容1. 对高磷鲕状赤铁矿的性质和磷污染问题进行分析，明确研究的目的和意义。
2. 研究煤基直接还原法的原理、工艺流程和优缺点。
3. 通过实验研究，探究煤基直接还原法在高磷鲕状赤铁矿提铁脱磷过程中的作用和效果。
4. 分析实验数据，优化工艺流程，提高提铁率和脱磷率。
5. 结合实验结果，综合论述煤基直接还原法在高磷鲕状赤铁矿提铁脱磷技术中的应用前景。
四、预期结果通过研究煤基直接还原法在高磷鲕状赤铁矿提铁脱磷方面的应用，预期可以达到以下几个方面的预期结果：1. 确定最佳的工艺参数，提高提铁率和脱磷率。
2. 探索高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术的可行性和适用性。
3. 推动煤基直接还原法技术的发展，为高磷鲕状赤铁矿加工利用提供新思路和方法。
五、研究意义与价值高磷鲕状赤铁矿是一种重要的资源，其加工利用一直是矿业领域的研究热点。
澳大利亚某赤铁矿石深度还原试验
澳大利亚某赤铁矿石深度还原试验李艳军;袁帅;陈波;周政;王绍兴;李运恒【摘要】澳大利亚某铁矿石属高铁、易泥化、极细粒嵌布的赤铁矿石,传统选矿工艺难以获得理想的分选指标.为给该矿石的开发利用提供技术方案,以某洗精煤为还原剂,采用深度还原—弱磁选工艺对该矿石合理的深度还原工艺参数进行了研究.结果表明:还原温度和还原时间是影响该矿石深度还原效果的主要因素;在配煤过剩倍数为2.0、还原温度为1 250℃、还原时间为50 min、料层厚度为30 mm情况下的深度还原熟料,经磨矿(-200目含量约为80％)、1次弱磁选(磁场强度为107 kA/m),可获得全铁品位为78.13％、铁回收率为98.19％的金属铁粉.因此,深度还原—弱磁选工艺是该矿石开发利用的有效工艺.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P70-73)【关键词】极细粒赤铁矿;深度还原;金属化率;金属铁粉【作者】李艳军;袁帅;陈波;周政;王绍兴;李运恒【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TD925.7澳大利亚某极细粒嵌布的赤铁矿石铁品位较高(TFe≥50%)，但脉石矿物极易泥化，且与铁矿物可浮性接近，强磁选、浮选、磁化焙烧—弱磁选等工艺均难以获得合格的铁精矿[1-4]。
东北大学此前就多种难选铁矿石开展过深度还原—弱磁选工艺研究，且均取得了理想效果[5-6]。
课题组基于以往的研究经验，对澳大利亚某极细粒嵌布的赤铁矿石开展了深度还原—弱磁分选工艺研究。
由于还原条件是决定还原铁形态和粒度的关键因素[7-8]，因此，本研究着重对高温箱式电阻炉中试样的深度还原条件进行了单因素试验。
高磷鲕状赤铁矿深度还原研究-韩跃新
(1)
Pds = Ps × ms / (Po × mo) × 100
(2)
Pdg = 100 － Pdm － Pds
(3)
还原温度对磷分布的影响
图6 还原温度对磷分布的影响
还原时间对磷分布的影响
图7 还原时间对磷分布的影响
配碳系数对磷分布的影响
图8 配碳系数对磷分布的影响
Fe P C
Si Ca
Hale Waihona Puke FeOSTiO2
K
Mn
4.31 0.13 0.19 0.41 0.20
Fe P
图4 高磷鲕状赤铁矿XRD分析
图5 矿石SEM图片 H – 赤铁矿; A – 胶磷矿; Q – 石英.
3.2 磷在各相间分布规律
Step 1 Step 2 Step 3
深度还原试验 化学分析
计算磷在各相间的分布率
Pdm = Pm × mm / (Po × mo) × 100
1224°C
1495 °C
图3 磷灰石还原的ΔGθ-T图
3 还原过程中磷富集规律
3.1 • 矿石性质 3.2 • 磷在各相间分布规律 3.3 • 磷相际迁移动力学
3.1 矿石性质
表1 高磷鲕状赤铁矿化学成分分析 （wt%）
成分 含量 成分 含量
TFe SiO2 Al2O3 CaO MgO
P
42.21 21.80 5.47 4.33 0.59 1.31
高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中 磷富集规律研究
韩跃新 高 鹏 孙永升
东北大学 2013年6月
主要内容
1 引言 2 磷矿物还原热力学基础 3 还原过程中磷富集规律 4 结语
1引言
我国铁矿石进口情况
某宣龙式鲕状赤铁矿深度还原—磁选试验
某宣龙式鲕状赤铁矿深度还原—磁选试验刘红召;曹耀华;高照国【摘要】Deep reduction experiments for a Xuanlong oolitic hematite ore were discussed. The metallization rates and low intensity magnetic separation index under the influence of different reduction conditions, such as quantity of coal, particle size of row material, reduction time, reduction temperature, were studied. The microscopic analysis was conducted for reduction products achieved by different reduction temperature. The experiment results show; the metallization of reduction product was more than 97% by the optimum conditions. After one-stage grinding-low intensity magnetic separation 88.79% of iron concentrate grade was achieved, and the recovery of iron was 92.85%.%系统研究了某宣龙式鲕状赤铁矿深度还原过程中煤粉添加量、造球原料粒度、深度还原保温时间及还原温度等因素对金属化率和弱磁选产品指标的影响,并对不同还原温度下的产品进行了显微分析.试验结果表明:在研究确定的最佳还原条件下,铁的金属化率达到97％以上,还原产物经磨矿—弱磁选工艺,可以获得铁品位为88.79％,回收率为92.85％的优质铁粉.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】3页(P85-87)【关键词】鲕状赤铁矿;深度还原;金属化率【作者】刘红召;曹耀华;高照国【作者单位】中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所;国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心【正文语种】中文在经济高速发展的带动下，我国钢铁工业持续快速增长，已连续10余年成为世界第一产钢大国，但铁矿资源状况却与之并不相适应。
提高某地鲕状赤铁矿回收率的试验研究
提高某地鲕状赤铁矿回收率的试验研究孙达【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2011(31)1【摘要】对某微细粒嵌布的鲕状赤铁矿采用阶段磨矿-强磁-反浮选工艺处理后的尾矿进行了提高回收率的工艺试验研究.结果发现,该矿样嵌布粒度极细,单体解离度达到85%时矿样的平均粒度为22.6μm,采用常规选矿方法很难对其进行回收.通过试验研究,采用一次粗选一次扫选的絮凝-强磁选可得到铁品位56.07%、作业回收率60.44%的铁精矿,综合原矿回收率提高了28.29%.%The tailing collected after the treatmeant of a finely-disseminated oolitic hematite ore of a process of stage grinding-high intensity magnetic separation (HIMS)-reverse flotation was used for the tests aiming to improve the recovery.The results show that, the dissemination size of the sample is very fine, and the mean size of the particles should be 22.6 μm to achieve a mineral liberation degree of 85％, it is difficult to be beneficiated with ordinary mineral processing measures. After a flocculation operation and a HIMS with a roughing and a scavenging, an iron concentrate with an iron grade of 56.07％ and a recovery of 60.44％ can be produced, and the comprehensive recovery with regard to the runof-mine ore can be therewith increased by 28.29％.【总页数】5页(P43-46,50)【作者】孙达【作者单位】武汉钢铁集团,开圣科技有限责任公司,湖北,武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】TD92【相关文献】1.某地区鲕状赤铁矿还原焙烧-弱磁选试验研究 [J], 张彩哲2.助磨剂提高鲕状赤铁矿磨矿效率试验研究 [J], 李国峰;王泽红;徐昌;王怀3.河北某地难选鲕状赤铁矿选矿试验研究 [J], 牛福生;吴根;白丽梅;高志明4.提高某地铜铁矿石铜回收率试验研究 [J], 黄忠宝;王森5.提高新疆某地金矿浮选回收率试验研究 [J], 王勇海;冯其明;马晶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
鲕状赤铁矿石深度还原过程中金属铁颗粒粒度预测模型
鲕状赤铁矿石深度还原过程中金属铁颗粒粒度预测模型孙永升;韩跃新;高鹏;李艳军【摘要】以湖北官店鲕状赤铁矿为研究对象,对其进行深度还原试验,利用光学显微图像分析技术对还原物料中金属铁颗粒粒度进行测量,考察还原温度和还原时间对铁颗粒粒度的影响,并采用MATLAB软件对试验数据进行拟合分析,建立铁颗粒粒度与还原条件之间的数学模型.研究结果表明:不同还原条件下金属铁颗粒粒度累积特性曲线呈现出相同的变化规律;升高还原温度或延长还原时间可使铁颗粒粒度明显增加;建立铁颗粒粒度D80与还原温度和还原时间之间的预测模型;模型的计算值与试验值具有良好的吻合性,可用于预估深度还原过程中金属铁颗粒的粒度;基于该模型,可通过调整温度和时间以实现金属铁颗粒粒度的优化与控制.%An oolitic iron ore taken from Guandian in Hubei province was reduced, and the size of metallic iron particles in reduced product was measured using optical image analysis. The effects of reduction temperature and time on the size of metallic iron particles were investigated. The experimental data were analyzed by MATLAB software, and the mathematic model of metallic iron particle size considering reduction conditions was proposed. The results indicate that the curves of size cumulative passing percentage of metallic iron particles present similar variation trend under different conditions. When the reduction temperature increases and reduction time extends, the size of metallic iron particles increases obviously. The prediction model forD80 of metallic iron particles considering reduction temperature and time was established. The calculation values determined by this model correlate well with the test results, indicating that it can be used to predictthe particle size of metallic iron in coal-based reduction. Based on the model, the particle size of metallic iron can be optimized by means of adjusting reduction temperature and time.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(048)002【总页数】7页(P282-288)【关键词】深度还原;铁颗粒;粒度;拟合分析;数学模型【作者】孙永升;韩跃新;高鹏;李艳军【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳,110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳,110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳,110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳,110819【正文语种】中文【中图分类】TD925.7针对采用常规选矿方法难以实现铁矿物有效富集的复杂难选铁矿资源，研究人员提出了深度还原−磁选新技术，即在低于矿石熔化温度下，以煤粉为还原剂将铁矿物还原为金属铁，并促使金属铁聚集生长为一定粒度的铁颗粒，还原物料经磨矿磁选获得可用于炼钢的金属铁粉[1]。
提高某地鲕状赤铁矿回收率的试验研究
① 收 稿 日期 ：２０１００９－２６ 作者简 介：孙 达 （１９８３一），男 ，河北承德人 ，硕士 ，工程师 ，主要从事矿物加工研 究与设计工作。
矿 冶 工 程
第 ３１卷
１．２ 矿 样 中主要 矿物 的嵌布 特征 经光 学显 微镜 观察 和 ｘ射 线衍 射 分 析 ，该 矿样 的
矿 物组成 复杂 ，矿 物分 布不 均 匀 。金 属 矿 物 主要 为 赤 铁 矿 ，其 含 量 约 为 ３５％ ，主 要 呈 他 形 粒 状 ，少 量 呈 条 状 ，赤 铁矿 主要 与脉 石 矿 物 层 间 分 布形 成 鲕 状 。嵌 布 粒度 不均 匀 ，一 般 为 ０．００４～０．２２１ ｍｍ，最 大 粒 度 为 ０．３８ ｍｍ。另 见 少 量 的 褐 铁 矿 、黄 铁 矿 和 磁 铁 矿 。非 金属矿 物 主要 为 石 英 ，其 含 量 约 为 ２８％ ，嵌 布 粒 度 较 粗 ，一 般为 ０．００５～０．６５３ ｍｍ，最大粒 度 为 ０．８６７ ｍｍ， 分布不 均匀 。其 次为 角 闪 石 、普 通辉 石 、电气 石 、黝 帘 石 等 。对矿 石工 艺粒 度进 行综 合 分 析 研究 表 明 ，该 矿 样 嵌布 粒度 为细粒 不 均匀 型 ，矿样 中组 成 矿 物 以细 粒 为主 。单 体解 理度 达到 ８５％ 时 ，矿 石 的平 均 磨 矿粒 度 为 ２２．６ Ｉｘｍ。
关键 词 ：鲕状赤铁 矿 ；回收率 ；絮凝 ；强磁选
中 图 分 类 号 ：ＴＤ９２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０２５３—６０９９（２０１１）０１～００４３—０４
Ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｆｏｒ Ｉｍ ｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ
高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｒ ｃ ｄ ｔｏ ｎ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕｓＤｅ ｈ ｓ ｈ０ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｔ ｄ ｆＤｉｅ ｔ Ｒｅ ｕｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｐ ０ ｐ ｒ ｚ ｔ０ ｏ Ｈｉ ｈ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｌｔ ｅ ａ ｉｅ ｇ ・ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ Ｏｏ ｉ ｃ Ｈ ｍ ｔｔ ｉ
鄂西 高磷鲕 状赤铁 矿 提铁 降磷 进 行 了详 细研 究 ， 果 结 表 明 ， 规 的选 矿 方 法 很 难 得 到 满 意 的 提铁 降 磷 效 常
果 ］ 以煤作 还原剂 ， Ｃ ， Ｎ Ｐ作 脱磷 剂 ， 过直 接 还 原焙 通 烧磁选 可 以得到 铁 品 位 ９ ． ９ 、 ０ ０ ％ 回收率 ８ ． ｌ 、 ８ ９ ％ 磷 品位 ０ ０ ％ 的直接 还原 铁 。但 是 ， ．６ 由于 Ｎ Ｐ价格较 Ｃ
李永利 孙体 昌 ， ， 杨慧芬 徐 承焱 杨 大伟 祁超英 李志祥 ， ， ， ，
（ ．北京科技大学 金属矿山高效开采 与安全教育部重点实验室 ， １ 北京 １０ ８ ； ．武汉钢铁集团 矿业有限责任公 司， ００３ ２ 湖北 武汉 ４ ０ ８ ３ ００）
摘
要： 对含铁品位为 ４ ．８ 含磷 ０ ８ ％ 的鄂西某宁乡式高磷 鲕状 赤铁矿进行 了直接还原焙烧脱 磷试 验研究 。研究 了焙烧 温 ３５ ％、 ．３
式高磷 鲕状 赤铁矿 脱磷 进行 了系统 研究 。
收率和 磷 品位 都 大 幅度 提 高 。此 外 ， 图 中所 示 温 度 在 区间磷 品位偏 高 ， 在 ０ ２ 以上 ， 随温 度 的升 高 有 都 ．％ 且
高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移行为
高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移行为李国峰;高鹏;韩跃新;孙永升【摘要】湖北某高磷鲕状赤铁矿石铁品位为42.21%、磷含量为1.31%;铁主要以赤铁矿形式存在,磷主要以磷灰石形式存在.为考察深度还原过程中磷的迁移行为,对该矿石进行了深度还原—弱磁选试验.结果表明:升高还原温度、延长还原时间或增大碳氧摩尔比均有利于磷向金属铁相富集.在还原温度1548 K、碳氧摩尔比2.5和还原时间60 min的条件下进行还原,获得的还原产品磨细至-0.074 mm占84%,在磁场强度为107 kA/m的条件下弱磁选后,可得到磷品位2.49%、回收率77.07%的高磷金属相.金属相SEM及EDS能谱分析结果表明:金属相中部分区域的磷以P-Fe固溶体的形式存在,部分区域的磷以Fex P和P-Fe固溶体的形式共存.%A high phosphorus oolitic hematite ore from Hubei province contains 42. 21% total iron and 1. 31% phosphor-us. Iron and phosphorus are mainly existed in form of hematite and apatite,respectively. In order to investigate the migration behavior of phosphorus in reduction process of the ore,coal-based reduction followed by low intensity magnetic separation was employed. The results indicated that increase reduction temperature,C and O molar ratio and reduction time were favorable for the migration of phosphorus in the metallic iron phase. The reduction products obtained at 1548 K for 60 min with C and O molar ratio of 2. 5,high phosphorus metallic phase containing 2. 49% phosphorus with recovery of 77. 07% was produced after ground the reduction products to 84% passing 0. 074 mm and magnetic separation with magnetic field intensity of 107 kA/m. The SEM-EDS analysis results showed that some phosphorus distributed inmetallic phase as Fe-P solid solution but others co-existed in the form of both Fex P compound and Fe-P solid solution.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P43-47)【关键词】高磷鲕状赤铁矿;深度还原;磷迁移;高磷金属相【作者】李国峰;高鹏;韩跃新;孙永升【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TD925.7在我国复杂难选铁矿资源中，鲕状赤铁矿资源储量最大，约占国内铁矿资源总储量的1/9[1]。
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Series No.395 M ay 2009 金 属 矿 山MET AL M I NE总第395期2009年第5期孙永升(1986—),男,东北大学资源与土木工程学院,110004辽宁省沈阳市和平区东北大学845信箱。
某鲕状赤铁矿深度还原试验研究孙永升 李淑菲 史广全 韩跃新 李艳军(东北大学)摘 要 鲕状赤铁矿是我国一种重要的铁矿石资源,但由于其组成结构特殊,采用常规选矿的方法尚不能实现有效分选。
采用深度还原与分选工艺处理某鲕状赤铁矿石,通过试验确定了深度还原的主要条件,所得产品的铁品位、金属化率和铁回收率分别在85%、97%和92%以上。
关键词 鲕状赤铁矿 深度还原 金属化率Research on D eep Reducti on of an O oliti c He ma titeSun Yongsheng L i Shufei Shi Guangquan Han Yuexin L i Yanjun(N ortheastern U niversity)Abstract Oolitic hematite is an i m portant ir on ore res ource.Because of its s pecial feature,it can not be effective-ly separated by the conventi onal beneficiati on method.A ne w reducti on and separati on p r ocess was used t o treat an oolitic he matite.The main fact ors influencing reducti on were deter m ined in the test.The main perf or mance indexes of the p r oduct fr om this p r ocess were described as f oll ows:ir on grade above85%;metallizati on rate up t o97%;ir on recovery above92%.Keywords Oolitic he matite,Deep reducti on,Metallizati on rate,探明总资源量约32.3亿t,占全国的10%,广泛分布于湖北西部、湖南中北部、广西北部、江西西部和贵州东部。
矿石主要由鲕状赤铁矿组成,次有菱铁矿、鲕状绿泥石和褐铁矿,含铁品位一般为30%～45%,含磷通常偏高,介于0.4%～1.1%之间[1]。
赤铁矿一般与绿泥石、胶磷矿等矿物关系密切,彼此围绕石英、绿泥石等矿物为核心组成同心圆状结构,嵌布粒度极细,在10至几个μm之间。
我国从20世纪60—70年开始进行鲕状赤铁矿的选矿试验工作,探索了各种可能的选矿分选途径,但由于矿物结晶粒度太细、组成复杂、含磷等原因,至今未能取得满意的选别指标。
因此采用常规的选矿方法已经无法对该难选铁矿石进行有效的分选利用。
采用煤粉作为还原剂对该种铁矿石进行深度还原,将矿石中的铁矿物直接还原为金属铁,彻底改变了铁的存在状态,然后通过磁选的方法将铁富集。
1 原料的来源及性质1.1 矿石的来源及性质试验用的矿石为某地鲕状赤铁矿,矿石采样粒度50～200mm,用颚式破碎机和对辊破碎机破碎至-2mm备用。
原矿X射线衍射结果见图1,多元素化学分析结果见表1。
图1 试验矿样X射线衍射谱表1 原矿多元素化学分析结果 %元素TFe Fe O Si O2A l2O3Ca O Mg O P S含量40.1315.3214.1412.19 3.04 3.520.830.098 从图1,表1可知,原矿中主要元素有铁、硅、铝等,磷、硫为有害元素,有价元素铁的矿物形式为赤铁矿,主要脉石矿物为石英,铁绿泥石,显示出典型的鲕状赤铁矿特征。
岩矿分析表明:该矿石为较典型的海相沉积铁矿石,矿石硬度较高,以块状构造、浸染状构造为主。
・8・矿石的结构则以鲕状结构和不等粒状结构为主。
铁的主要矿物形式是赤铁矿,且多呈鲕状集合体与鲕状绿泥石胶结共生。
矿石磷含量较高,脉石矿物主要为鲕状绿泥石,磷以胶磷灰石的形式存在。
1.2 还原剂的来源及性质试验采用的还原剂为神府煤,破碎至-2mm 备用。
其化学分析结果见表2。
表2 煤的化学组成分析 %成分挥发分固定碳灰分PSA l 2O 3Si O 2Ca O 含量30.456.15.440.0030.0220.571.271.83 从表2可看出,试验用煤挥发分和固定碳含量很高,灰分含量较低仅有5.44%,有害元素P,S 含量低。
2 试验方法将铁矿石与煤粉混合均匀,加入50mL 坩埚中,放入箱式电阻炉中进行深度还原,还原好的物料水冷、烘干得到还原矿,取样测定金属化率;用XCSG 型磁选管磁选,磨矿细度及磁选场强固定;根据还原后物料的金属化率及磁选的结果确定深度还原的适宜条件。
深度还原试验示意见图2。
图2 深度还原与分选试验示意3 深度还原试验结果及分析深度还原试验的目的在于确定适宜的还原工艺,为进一步分选和扩大试验提供依据。
还原温度、还原时间、铁煤配比、矿石酸碱度是影响矿石中赤铁矿还原为金属铁的4个关键因素,本研究采用多因素逐项试验的方法对上述4个因素进行了试验。
3.1 还原温度试验固定试验条件:铁煤配比3∶2,还原时间40m in 。
考查还原温度对还原物料金属化率、磁选精矿品位及回收率的影响。
试验结果见图3和图4。
从图3可看出,随还原温度的升高,还原物料的金属化率先增加,1330℃之后又下降,这主要是因为原矿中含量9.15%的Si O 2在还原性气氛下极易与还原生成的Fe O 发生反应,形成低熔点的铁橄榄石,高温时铁橄榄石会在还原矿的表面形成大量液相,阻碍还原气氛向内部扩散[2]。
从图4可看出,随还原温度的升高,精矿品位逐渐增加且增加的幅度逐渐变大;回收率逐渐增加,图3 还原物料金属化率随温度变化的关系图4 精矿品位及回收率随温度变化的关系▲—精矿品位;●—金属回收率1325℃之后逐渐变缓。
综合比较图3和图4,1350℃时还原物料金属化率高达96.25%,并且精矿品位82.51%,回收率92.96%;1375℃时的精矿品位及回收率均比1350℃时高,但金属化率低,且该温度时原矿的粘结现象严重,因此将还原温度确定为1350℃。
3.2 还原时间试验固定试验条件:铁煤配比3∶2,还原温度1350℃。
研究还原时间对还原物料金属化率、磁选精矿品位及回收率的影响。
试验结果见图5和图6。
图5 还原物料金属化率随时间变化的关系从图5可看出,随还原时间的增加,还原物料的金属化率先增加,40m in 后有所下降,金属化率下降是由于坩埚内还原性气氛降低,氧化性气氛开始增强,还原出的金属铁再次被氧化所致。
从图6可以看出,随还原时间的增加,精矿品位逐渐增加且增加幅度逐渐变小,在50～60m in 时变・18・ 孙永升等:某鲕状赤铁矿深度还原试验研究 2009年第5期化很小;回收率没有明显的变化规律,而是呈现波动性变化,但回收率均在90%以上,回收率的波动范围在1～2个百分点。
图6 精矿品位及回收率随时间变化的关系▲—精矿品位;●—金属回收率综合比较图5和图6,还原时间为50m in 时,精矿品位85.09%,回收率94.51%,还原物料金属化率93.99%;60m in 时精矿品位及金属化率比50m in 时略高一点,但考虑到生产效率,故将还原时间确定为50m in 。
3.3 配煤量试验固定试验条件:还原时间50m in,还原温度1350℃。
考查还原剂用量对还原物料金属化率、磁选精矿品位及回收率的影响。
试验结果见图7和图8。
图7 还原物料金属化率随配煤量变化关系图8 精矿品位及回收率随配煤量变化关系▲—精矿品位;●—金属回收率从图7可看出,随配煤量的增加,还原物料金属化率逐渐增加,在铁煤配比3∶2之后基本不再变化。
从图8可看出,随配煤量的增加,精矿品位先增加,在铁煤配比3∶1.5～3∶2之间基本不变,3∶2之后开始下降且幅度增大;金属回收率逐渐减少,在配比3∶2之后可以认为基本不再发生变化。
精矿品位变化的原因:配煤量增加使得混合物料的密实度逐渐减小,导致新生成的铁相间的距离变大,不利于铁晶粒的生长,在铁煤配比3∶2之前尚不起主要作用,但之后其作用增强严重阻碍铁颗粒的长大,使得品位又逐渐下降。
对图7和图8综合比较,确定铁煤配比为3∶2。
此时还原物料金属化率为97.95%,虽然精矿品位比3∶1.5时略低,但是造成这种结果的原因是磨矿细度不够,未能使金属铁与脉石完全的解离。
此外试验过程中配煤量越少,粘结现象越严重,3∶1.5时粘结块已经有一定强度。
3.4 矿石碱度试验原矿中(CaO +Mg O )/(Si O 2+A l 2O 3)=0.25为典型的酸性矿石。
由于碱度对还原过程中金属铁的生长具有很大的影响,因此在铁矿石中混入Ca O 将其调节为半自熔性矿石、自熔性矿石、碱性矿石,在不同的碱度下进行还原试验。
固定试验条件:铁煤配比3∶2,还原时间50m in,还原温度1350℃。
试验结果见图9和图10。
图9 还原物料金属化率随矿石碱度变化关系图10 精矿品位及回收率随矿石碱度变化关系▲—精矿品位;●—金属回收率从图9可看出,随矿石碱度的增加,还原物料金属化率先迅速减小,在碱度为1.0之后不再变化,金・28・总第395期 金 属 矿 山 2009年第5期属化率这样变化的原因:氧化钙具有造渣的作用,矿石碱度增大使得混合物料还原过程中渣相增多,造成新生成的铁相与还原剂的间距扩大,以致还原速率降低[3]。
从图10可看出,随矿石碱度的增加,精矿品位逐渐减小,且减小幅度不断增大;金属回收率呈下降趋势。
综合比较图9和图10,铁精矿品位、回收率、还原物料的金属化率都呈降低趋势,碱度增加不利于该矿石的还原,因此无需加入碱性熔剂。
4 结 论(1)我国钢铁工业生产的飞速发展,导致铁矿石的需求和生产迅猛增长,铁矿石生产呈现供不应求的局面。
因此,提高矿产资源利用效率,有预见性地开发潜在的铁矿资源、特别是开发利用过去因极难选别而作为"呆矿"处理的铁矿资源,对我国钢铁工业的可持续发展具有重要的意义。
(2)某鲕状赤铁矿为较典型的海相沉积铁矿石,矿石结构以鲕状结构和不等粒状结构为主,铁的主要矿物形式是赤铁矿,且多呈鲕状集合体与鲕状绿泥石胶结共生与矿体中,脉石矿物主要为鲕状绿泥石。
由于矿石中赤铁矿呈鲕状集合体与鲕状绿泥石胶结共生,以常规选矿方法不能获得合格的铁精矿。