铁矿石磁化焙烧技术
铁矿石磁化焙烧新工艺技术-磁化焙烧原理和分类
世上无难事，只要肯攀登铁矿石磁化焙烧新工艺技术-磁化焙烧原理和分类为了利用高效的磁力选矿法分选铁矿石，可以通过磁化焙烧法处理弱磁性铁矿石或铁锰矿石，使其中弱磁性铁矿物转变为强磁性铁矿物，再经磁选则能得到较高的选矿指标。
由于从磁化焙烧作为磁选前准备作业的焙烧磁选法具有对水质、水温无特殊要求，精矿易于浓缩脱水，精矿烧结强度高等优点，目前此法仍在我国铁矿选矿中得到应用。
但是，焙烧磁选法基建投资和经营费用均较高。
磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行物理化学反应的过程。
经磁化焙烧后，铁矿物的磁性显著增强，脉石矿物磁性则变化不大。
铁锰矿石经磁化焙烧后，其中铁矿物变成强磁性铁矿物，锰矿物的磁性变化不大。
因此，各种弱磁性铁矿石或铁锰矿石，经磁化焙烧后便可进行有效的磁选分离。
常用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等。
（一）还原焙烧赤铁矿、褐铁矿和铁锰矿石在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可使弱磁性的赤铁矿转变为强磁性的磁铁矿Fe3O4 常用的还原剂有C、CO 和H2 等。
赤铁矿(Fe2O3)与还原剂作用的反应如下：3Fe2O3+C→2Fe3O4+CO3Fe2O3+C→2Fe3O4+CO2 3Fe2O3+H2→2Fe3O4+H2O褐铁矿(2Fe2O3•3H2O)在加热到一定温度后开始脱水，变成赤铁矿石，按上述反应被还原成磁铁矿。
还原焙烧程度一般用还原度表示:式中FeO———还原焙烧矿中FeO 的含量,%; Fe———还原焙烧矿中全铁的含量,%; 若赤铁矿全部还原成磁铁矿时，还原程度最佳，磁性最强，此时还原度R=42.8%. （二）中性焙烧菱铁矿(FeCO3)、菱镁铁矿、菱铁镁矿和镁菱铁矿等碳酸铁矿石在不通空气或通入少量空气的情况下加热到一定温度(300～。
磁化焙烧技术发展概况
2）还原煤种类。根据还原性回转窑结圈形成的基本因素，回转窑还原 对还原煤的质量也有了一定的要求，要求反应性高，热值高，而这种煤挥 发分也高，当回转窑内物料达到一定温度时，挥发分大量溢出并燃烧，使 窑内出现局部高温，在这一部位出现低熔点物质，产生液相，使结圈的可 能性更大。
3）一旦在还原时窑内出现局部高温，窑内局部铁矿石在此高温还原过 程中发生Fe3O4 向FeO转变，产生晶格脆化，引起矿石粉化，加之铁矿石 在破碎过程产生细粒粉矿，这些在还原过程中是主要引起结圈长大的重要 因素，另外高温还原过程产生FeO或矿石自身含有的FeO，在还原时会跟 SiO2、Al2O3、CaO等成分结合，形成较低熔点的物质如FeO-SiO2-CaO 熔点为1080℃，FeO-SiO2-CaO-Al2O3熔点为1030℃。并且在大于1200℃ 高温条件下，Fe3O4就与矿石中SiO2反应产生液相，极易黏附其它物质粘 结在窑体耐火砖上而产生结
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的回转窑处理15-0mm的粉矿，用褐煤作燃料和还原剂，焙烧时间需要24小时。英国专利GB960725发现当还原气氛中含有一定量的水蒸气时，可防 止Fe2O3被过度还原。英国专利GB965049提出，通过气相还原铁矿石只在 有气源时才会较为经济，但当没有合适的气源而需要造气设施时，会因造气 设施投资及运行成本增加，使磁化焙烧经济性打折扣。该专利提出通过重油 还原铁矿石，并且发现对铁含量为30%-55%的铁矿石，只需加入重油1.5%3.0%即可。
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用煤气还原，先后对鞍山赤铁矿、南京凤凰山赤铁矿、酒泉菱铁矿 、镜铁矿、河北宣化鲕状赤铁矿、包头白云鄂博含稀土氧化铁矿等进 行磁化焙烧-磁选，得到含Fe 60%~65%的铁精矿，铁回收率在 90%~94%。70年代末，马鞍山矿山研究院利用流态化原理设计的沸 腾焙烧炉，与广西八一锰矿进行了高铁锰矿石焙烧工业试验，焙烧过 程中将粉煤直接喷入沸腾炉内作为还原剂，焙烧矿经磁选分别得到合 格的铁精矿和锰精矿，同时利用该项技术对上海川沙硫酸渣进行了磁 化焙烧工业试验，试验均获得成功。由于焙烧热能耗较高、铁精矿价 格偏低，上述工业试验结束后未能长期进行工业生产。沸腾炉焙烧也 存在还原速度慢，还原不均匀的问题，并且入炉矿粒度较细，破碎磨 矿费用较高，造成生产成本过高。
铁矿加工流程
铁矿加工流程铁矿石加工工艺流程具体为：铁矿石经过破碎、筛分、磨矿、分级、磁选、浮选、重选、焙烧还原、过滤脱水等程序逐渐选出铁。
使含有铁元素或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。
该工艺流程采用的主要有颚式破碎机、圆锥破碎机、振动筛、球磨机、浮选机、跳汰机、螺旋溜槽、磁选机、螺旋分级机、回转窑、烘干机等。
1、铁矿石加工工艺流程-铁矿石破碎工艺流程：铁矿石破碎工艺流程中一般采用了喂料机、头破、二破、筛分、细碎、干选这几道工序，为了经济起见，通常进入干选机的矿石粒度越细，含铁矿石被干选出的比例就越高。
一些小的选矿厂直接将细颚破破碎的铁矿石进行干选作业，造成极严重的自然资源浪费。
铁矿石生产作业中头破一般选用颚式破碎机，大型的生产单位（尤其是国外大型矿山）采用旋回式破碎机。
颚式破碎机是最为传统也是最为稳定可靠的粗级破碎设备，应用的范围最为广泛。
铁矿石破碎生产流程中，二破的选用一般有两种类型：要么是细颚破，要么是圆锥破碎机。
细颚破一般用于较小的铁矿石选场，其设备价值较低，结构简单，维护简捷方便。
但是，细颚破的排料口最小只能调节到25mm，因此其破碎粒度一般在40mm 以下。
圆锥破碎机结构较为复杂，设备价值较高。
但是，其产量较大，破碎粒度较细，耐磨件的时候用寿命较长。
因此，圆锥破碎机在较为大型的铁矿石选场被大量使用。
从铁矿石的生产效率和成本来说，采用圆锥破碎机可以有效的降低生产成本。
因为圆锥破碎机可以提供更小的产品粒度，从整体工艺上来说，采用层压设备完成铁矿石的主要破碎任务是最为经济的生产方式。
2、铁矿石加工工艺流程-铁矿石筛分工艺流程：铁矿石筛分设备一般采用圆振动筛，将二破完成的物料进行筛分作业。
一般可以将10mm或者更小的物料筛分后进行干选，10~40mm的物料筛分后进入细碎机进行细碎作业，40mm以上的物料返回到二破中进行回料破碎。
当然，筛分的粒度范围可以根据实际进行调整，以期达到最经济的作业模式。
3、铁矿石加工工艺流程-铁矿石磨矿工艺流程：铁矿石的选矿厂大多采用一段磨矿或两段磨矿,其中两段磨矿可分为两段连续磨矿和阶段磨矿阶段选别流程。
难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法
难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法在矿产资源日益枯竭的今天，高效、环保的选矿技术显得尤为重要。
难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法是一种新型的选矿技术，它能够提高铁矿石的利用率，降低资源浪费。
本文将详细介绍这一选矿方法。
一、难选氧化铁矿石的特点难选氧化铁矿石是指含铁量较低、铁矿物与脉石矿物嵌布关系复杂、用传统物理选矿方法难以有效分离的一类铁矿石。
这类矿石在我国储量较大，但由于选矿难度高，导致其开发利用程度较低。
二、旋流悬浮闪速磁化焙烧技术旋流悬浮闪速磁化焙烧技术是一种在高温条件下，利用矿石中的氧化铁矿物在磁场作用下迅速磁化，从而实现铁矿物与脉石矿物分离的方法。
该技术具有以下优点：1.高效：焙烧速度快，矿石在短时间内完成磁化，提高了选矿效率。
2.节能：旋流悬浮闪速磁化焙烧设备结构紧凑，热能利用效率高，降低了能源消耗。
3.环保：焙烧过程中产生的尾气可以通过净化处理，减少对环境的污染。
4.适用范围广：该技术不仅适用于难选氧化铁矿石，还可以应用于其他金属矿物的选矿。
三、磁选方法磁选是利用磁铁矿石的磁性差异，通过磁场作用实现矿物分离的一种方法。
在旋流悬浮闪速磁化焙烧后，矿石中的铁矿物已具有良好的磁性，可以通过磁选方法进行有效分离。
磁选方法主要包括：1.干式磁选：适用于磁性较强的矿石，通过干式磁选机进行分离。
2.湿式磁选：适用于磁性较弱的矿石，通过湿式磁选机进行分离。
四、应用实例某难选氧化铁矿石选矿厂采用旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法，取得了良好的选矿效果。
经过磁化焙烧，矿石中的铁矿物与脉石矿物实现了有效分离，铁精矿品位提高，选矿回收率也得到了显著提高。
五、总结难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法是一种高效、环保的选矿技术，为我国难选氧化铁矿石的开发利用提供了新途径。
褐铁矿气基磁化焙烧及分选新技术
中 图 分 类 号 ：Ｄ Ｔ
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编号 ： ２ ３ ９ （ ０ ２ ０ （） ０ ８ － ２ １ ７ － ７ １２ １ ）４ ｃ一 ０ ４ ０ ６
我 国 褐 铁 矿 储 量 大 ， 铁 矿 的 富 矿 很 褐 少 ， 且 多 数 含 有 大量 矿 泥…。 并 目前 ， 褐铁 矿 主要 通 过 重 选 、 选一浮选 联 合 选 等 方法 处 磁 理， 由于 褐 铁 矿 含有 结 晶水 ， 难 得 到 较 好 很 的 选 矿 指标 ［ ３ 磁化 焙 烧 是 处 理 常 规 选 矿 ２ ｌ －。 方 法 难 分 选 的 铁矿 石 的 有 效 方 法 之 一 ， 磁 化 焙 烧 除 增 加 矿 物 磁 性 外 ， 可 排除 矿 物 还 中的结 晶水 和挥 发份 ， 矿石 结构 疏松 ， 使 提高磨 矿效果 并可排除部分 有害元素 。 褐
１
Ｑ：
８０Ｉ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨ ＮＯＬＯＧＹ ＮＦ ＭＡＴＩ ｌ ０Ｒ ＯＮ
工 业 技 术
褐 铁 矿 气 基磁 化 焙烧 及 分 选 新 技 术
田仕友 萎 丽娟 （ 中南大 学资 源加工 与生物 工程学 院 长 沙
４ ０ ３ ８ ） １ ０
摘 要： 本研 究是通过对 某铰 品位 为３ ． 褐铁矿 采用． 粒一 气基磁 化焙烧一 磁选 工艺进行试验研 究。 ０１％ ６ ４ 原料研 究发现 褐鼓 矿 与脉石矿物 的壤 嵌关 系较 为复杂， 属难选矿石 。 试验 中对 原料进行 部分润磨处理后进行削拉 为２ ｍ～３ ｍ ７ ０ ｍ ｍ ， ５ ℃下氧化焙 烧５ ｉ ， 气氛 为ｃ ／ ０／ ｍｎ 在 ０ ｃ Ｎ
２ 试验结果 与分析
温 度／℃
难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法
难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：氧化铁矿石是一种重要的矿石资源，在工业生产中有着广泛的应用。
然而，氧化铁矿石的磁性较弱，存在着难以选择性的难题。
为了克服这一困难，研究者们提出了一种新颖的旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法，在氧化铁矿石的提纯过程中取得了良好的效果。
在传统的氧化铁矿石提纯方法中，常常需要通过矿石浮选、磨矿、浮选等步骤，造成矿石的磁性增强和分离。
然而，由于氧化铁矿石的磁性较弱，在这些步骤中往往难以实现有效的分选。
因此，研究者们提出了一种新的方法，即旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法。
旋流悬浮是一种利用液固两相之间的速度差异来实现颗粒分离的技术。
通过旋流悬浮，可以有效地将氧化铁矿石中的磁性颗粒与非磁性颗粒分离开来。
在这一步骤中，可以通过控制流速和悬浮物质量浓度等条件来实现高效的磁性颗粒的分离。
在闪速磁化焙烧过程中，氧化铁矿石中的磁性颗粒经过高温处理后，磁性得到显著提升。
通过闪速磁化焙烧，可以进一步增强氧化铁矿石中的磁性，使得磁性颗粒更加容易被磁选器吸附。
最后，在磁选过程中，可以通过磁选器将提纯后的氧化铁矿石中的磁性颗粒进一步分离。
在这一步骤中，磁选器的强磁场可以有效地吸引磁性颗粒，从而实现氧化铁矿石的提纯。
通过这种旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法，氧化铁矿石的提纯效率得到了显著提高。
研究者们在实际的生产实践中，通过对氧化铁矿石的试验，验证了这种方法的可行性和有效性。
通过这种方法，可以快速、高效地提纯氧化铁矿石，使其得到更广泛的应用。
总的来说，旋流悬浮闪速磁化焙烧—磁选方法为氧化铁矿石的提纯带来了新的思路和方法。
通过这种方法，可以有效地克服氧化铁矿石磁性弱、难以分选的问题，提高矿石的利用率和经济效益。
这种方法的提出和应用，必将为氧化铁矿石的生产和利用带来新的发展机遇。
第二篇示例：随着矿石资源的日益枯竭，开采难度增加，矿石品位逐渐下降，氧化铁矿石的选矿技术也面临着越来越大的挑战。
张汉泉磁化焙烧技术
附件 2、大冶智达资源再生材料厂多级动态磁化焙烧炉
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附件 3、福建三明多级动态磁化焙烧炉
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附件 4：广西灵山诚丰矿业公司多级动态磁化焙烧炉
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附件 5：湖北省发明奖励证书
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附件 6：专利说明书及发表论文 1、 粉状低品位氧化铁矿石选矿方法 2、 黄梅褐铁矿悬浮闪速磁化焙烧试验研究 3、 多级动态磁化焙烧技术及其应用
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前言
近年来，我国进口成品铁矿石的数量都在需求总量的 60%以上 （对外依存度大于 60%），因此随着钢铁工业的快速发展及易选磁铁 矿资源的日趋枯竭，难选氧化铁矿资源的开发利用已迫在眉睫。磁化 焙烧是将难选的弱磁性铁矿石在焙烧炉中加热并在适宜气氛中使弱 磁性铁矿物在还原介质中转变为强磁性铁矿物的过程。经磁化焙烧 后，弱磁性铁矿物比磁化系数增加上千倍，而脉石矿物在大多数情况 下磁性变化不大，从而增大了铁矿物与脉石矿物的磁性差异，产品弱 磁选分离效果好，因此磁化焙烧-磁选是处理此类难选氧化铁矿最行 之有效的方法之一。
对不同粒级（-5.0mm）、含 Fe 25%～45%的难选低品位氧化铁 矿石在运动状态下实现 Fe2O3（弱磁性）向 Fe3O4（强磁性）快速转 变，转化率≥90%；焙烧产品经弱磁选，铁精矿品位≥60%，铁回收率 ≥85%，综合加工成本低，经济效益明显。
本项目有效解决了现行磁化焙烧工艺中存在回转窑、竖炉、沸腾
本项目针对不同类型难选弱磁性氧化铁矿进行多级动态磁化还 原焙烧，集成粉状矿石多级干燥预热、磁化还原、密闭冷却等过程为 一体的高效快速磁化还原炉，采用多级动态磁化焙烧的方法，增大焙 烧过程的传热传质效率，充分利用余热降低能量消耗；通过提高气固 固反应速度，提高磁化焙烧效率；采用低温磁化焙烧，有效避免铁矿 物与杂质矿物烧结。大幅度改善了难选氧化铁矿（赤铁矿、褐铁矿、 菱铁矿、镜铁矿等）弱磁选分选性能。
刍议难选铁矿石悬浮磁化焙烧技术研究现状及进展
刍议难选铁矿石悬浮磁化焙烧技术研究现状及进展刘军华鄯善宝地矿业有限责任公司，新疆 吐鲁番 838204摘要：近年来，国内许多研究单位针对微细粒赤铁矿、鲕状赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿等复杂难选铁矿资源的高效开发与利用，开展了大量研究工作，基本达成了采用选冶联合工艺才能实现上述几类铁矿资源高效利用的共识。
磁化焙烧—磁选技术是处理上述铁矿资源的有效途径，其中流态化磁化焙烧工艺因具有气固接触充分，传热、传质效果好，反应速度快，产品质量均匀稳定，热耗低等优点，而备受国内外学者关注。
中国科学院过程工程研究所、东北大学、长沙矿冶研究院、西安建筑科技大学、浙江大学等单位针对流态化焙烧技术和装备开展了大量的研究工作。
然而因流态化磁化焙烧技术涉及化学反应、矿物转化、多相流动及传热传质等多个复杂物理化学过程，存在着诸多亟待解决的成本、理论与技术等问题，多未能实现工业化生产。
关键词：难选铁矿石；悬浮磁化焙烧；高效利用中图分类号：TF521 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）01-0008-02微细粒赤铁矿、鲕状赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿及堆存铁尾矿等铁矿资源属典型复杂难利用资源，在我国总储量达200亿t以上。
上述铁矿资源因其结晶粒度细，矿物组成复杂、铁赋存量低等特性，采用常规选矿技术手段通常难以获得理想的技术经济指标，造成铁矿资源难以获得大规模工业化开发利用，或部分资源虽得以开发但利用率极低。
因此，亟需研发创新性技术与装备以实现我国复杂难选铁矿石的高效利用。
1 预富集—悬浮磁化焙烧—弱磁选技术东北大学联合中国地质科学院矿产综合利用研究所和沈阳鑫博工业技术发展公司，对复杂难选铁矿流态化磁化焙烧技术开展了大量的基础研究和装备开发工作，揭示了流态化磁化焙烧过程中不同铁矿物物相转化及非均质颗粒的运动规律，提出了复杂难选铁矿石预氧化—蓄热还原悬浮磁化焙烧理念，预氧化焙烧可使物料焙烧性质均一，蓄热还原过程可实现铁物相低温( 450～580 ℃) 还原精准控制，且焙烧产品冷却过程的潜热可回收，能源利用率高。
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。
褐铁矿的磁化焙烧新技术
褐铁矿的磁化焙烧新技术1、褐铁矿开发利用现状褐铁矿是主要的铁矿物之一，属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O）。
成分不纯，水的含量变化也很大。
由于褐铁矿中的含铁矿物没有磁性，而且含铁矿物在破碎磨矿过程中极易泥化，采用简单的物理选矿方法（比如磁选）金属回收率低，铁精矿品位也很低。
即使浮选工艺也几乎不能获得好的结果。
磁化焙烧一弱磁选工艺是处理褐铁矿比较好的技术方案。
褐铁矿中的含铁矿物通过磁化焙烧，变成的有磁性的磁铁矿，然后通过磁选就可以获得高品位铁精矿粉，金属回收率也很高。
传统上可以实现褐铁矿磁化焙烧的热工设备是回转窑。
回转窑磁化焙烧技术存在着投资巨大（年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）、操作困难容易结圈以及指标不稳定等缺点。
2、褐铁矿的焙烧过程褐铁矿在加热条件下焙烧，会发生很复杂的矿物变化。
（1）褐铁矿在低温条件下焙烧，铁矿物变成赤铁矿。
Fe2O3·nH2O =Fe2O3+ nH2O 反应1（2）含赤铁矿的焙砂在非氧化气氛下继续焙烧，赤铁矿变成磁铁矿。
3Fe2O3+ CO =2Fe3O4+CO2 反应2（3）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度小于600℃的条件下焙烧，磁铁矿不发生改变。
Fe3O4→ Fe3O4 反应3（4）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度大于600℃的条件下继续焙烧，磁铁矿会变成没有磁性的方铁矿。
Fe3O4＋CO=3FeO+CO2 反应43、回转窑焙烧褐铁矿技术块状褐铁矿在回转窑中在温度大于800℃、弱还原气氛下焙烧，褐铁矿转化为磁铁矿和方铁矿的混合物。
通过调节温度和气氛的还原势（CO/(CO+CO2)的比例）可以调节焙砂中磁铁矿的含量。
见反应4。
褐铁矿的回转窑焙烧技术具有以下特点：（1）焙烧温度高，大于800℃（如果低于800℃，就不能在回转窑内保持稳定的火焰）。
（2）只能使用块矿。
（3）对还原煤和燃烧煤有特殊要求如挥发分、灰熔点、粘结性等。
（4）需要复杂的、笨重的传动系统，投资巨大（某地年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）。
褐铁矿的磁化焙烧新技术
褐铁矿的磁化焙烧新技术1、褐铁矿开发利用现状褐铁矿是主要的铁矿物之一，属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O）。
成分不纯，水的含量变化也很大。
由于褐铁矿中的含铁矿物没有磁性，而且含铁矿物在破碎磨矿过程中极易泥化，采用简单的物理选矿方法（比如磁选）金属回收率低，铁精矿品位也很低。
即使浮选工艺也几乎不能获得好的结果。
磁化焙烧一弱磁选工艺是处理褐铁矿比较好的技术方案。
褐铁矿中的含铁矿物通过磁化焙烧，变成的有磁性的磁铁矿，然后通过磁选就可以获得高品位铁精矿粉，金属回收率也很高。
传统上可以实现褐铁矿磁化焙烧的热工设备是回转窑。
回转窑磁化焙烧技术存在着投资巨大（年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）、操作困难容易结圈以及指标不稳定等缺点。
2、褐铁矿的焙烧过程褐铁矿在加热条件下焙烧，会发生很复杂的矿物变化。
（1）褐铁矿在低温条件下焙烧，铁矿物变成赤铁矿。
Fe2O3·nH2O =Fe2O3+ nH2O 反应1（2）含赤铁矿的焙砂在非氧化气氛下继续焙烧，赤铁矿变成磁铁矿。
3Fe2O3+ CO =2Fe3O4+CO2 反应2（3）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度小于600℃的条件下焙烧，磁铁矿不发生改变。
Fe3O4→ Fe3O4 反应3（4）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度大于600℃的条件下继续焙烧，磁铁矿会变成没有磁性的方铁矿。
Fe3O4＋CO=3FeO+CO2 反应43、回转窑焙烧褐铁矿技术块状褐铁矿在回转窑中在温度大于800℃、弱还原气氛下焙烧，褐铁矿转化为磁铁矿和方铁矿的混合物。
通过调节温度和气氛的还原势（CO/(CO+CO2)的比例）可以调节焙砂中磁铁矿的含量。
见反应4。
褐铁矿的回转窑焙烧技术具有以下特点：（1）焙烧温度高，大于800℃（如果低于800℃，就不能在回转窑内保持稳定的火焰）。
（2）只能使用块矿。
（3）对还原煤和燃烧煤有特殊要求如挥发分、灰熔点、粘结性等。
（4）需要复杂的、笨重的传动系统，投资巨大（某地年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）。
铁矿开采的矿石磁化与磁选技术
PART SIX
矿石磁化与磁选技术的技术难度较高，需要专业技术人员进行操作和维护。 不同矿石的磁化与磁选技术要求不同，需要根据实际情况进行调整和优化。 矿石磁化与磁选技术的设备成本较高，需要投入大量的资金进行购买和维护。 矿石磁化与磁选技术的环保要求较高，需要采取有效的措施进行环境保护和治理。
矿石磁化与磁选技术 的挑战：高品位矿石 资源日益减少，低品 位矿石开采难度大。
高效化：提高磁选机的处理能 力和选矿效率，降低能耗和成 本。
智能化：应用人工智能、机器 学习等技术，实现磁选过程的
智能决策和优化控制。
绿色化：发展环保型的磁选技 术，减少对环境的污染和破坏，
实现可持续发展。
PART FOUR
矿石磁化程度越高，越容易 与非磁性矿物分离。
矿石磁化能够改变矿石的磁 性，提高磁选效率。
矿石磁化后，磁选过程中的磁 场力会增大，有助于提高矿物
回收率。
矿石磁化对磁选过程的影响与 矿物种类、矿石结构等因素有
关。
矿石磁化是磁选 技术的前提
磁化后的矿石可 以提高磁选效率
不同矿石需要不 同程度的磁化
磁选技术对于矿 石磁化的要求较 高
矿石磁化技术能够提高矿石的 磁选效率
磁化后的矿石在磁选过程中更 容易分离
效果评估：分析该技术在铁矿开采中的效果，包括提高铁矿品位、降低尾矿率等 方面的数据和图表。
经济效益分析：评估该技术的应用对铁矿开采的经济效益影响，包括降低成本、 提高产量等方面的数据和图表。
案例介绍：矿石 磁化与磁选技术 在铁矿开采中的 应用案例，包括 案例背景、技术 应用和实施效果 等方面的介绍。
PART THREE
磁选技术利用不同矿物磁性的差异，在磁场中进行分选的方法。
铁矿石磁化焙烧新工艺新技术---磁化焙烧炉1
世上无难事，只要肯攀登铁矿石磁化焙烧新工艺新技术---磁化焙烧炉1磁化焙烧炉主要有竖炉、回转窑和沸腾炉三种类型。
（一）竖炉竖炉主要是处理块矿的一种炉型,利用竖炉进行大规模工业磁化焙烧是1926 年始建于我国鞍山,故称为“鞍山式竖炉”.我国科研、设计和生产部门在多年研究、设计和生产实践中，对炉体结构和辅助设备，进行了不断改进。
在原容积50 米3鞍山式竖炉基础上改进成70、100 和160 米3 容积的大型竖炉。
矿石处理量由6～10 吨/台•时提高到30～40 吨/台•时。
目前，在中国已有各种类型竖炉100 多座在进行生产。
竖炉是由炉顶上部的给料系统、炉体、炉体下部的排矿系统和抽烟系统四部分所组成。
炉体内部从上到下分为预热带、加热带和还原带三部分。
从断面上看，炉膛上部较宽，向下逐渐收缩，到加热带最窄处（炉腰）后又逐渐扩大到还原带的最宽处。
矿石在炉内停留时间为6～10 小时。
50 米3 竖炉的有效容积为50 米3，炉体外形尺寸为长66 米，宽5.3 米，高9.7 米。
加热带的最窄处宽为0.45 米。
还原带的最宽处宽为1.76 米。
炉体结构及断面布置，如图1 和图2 所示。
[next]70 米3 竖炉是在50 米3 竖炉外形尺寸不变的情况下，将炉腰由原来的0.45 米扩大为1.044 米。
同时，在加热带增设一排横向放置的六根导火梁；在预热带上部增设五个集气管；在还原带增设四个煤气喷出塔。
这样，由于废气、加热煤气、还原煤气等在炉内分布比较均匀，改善了炉况，扩大了容积，提高了处理量，并降低了热耗。
炉体结构如图3 所示。
铁矿石的焙烧
铁矿石的焙烧
铁矿石的焙烧是把矿石加热到比熔化温度低一定温度范围的一种加热过程，通过焙烧可以改变矿石的化学成分和性质。
除去原料中的有害杂质，同时还可以使矿石组织疏松。
便于破碎和提高矿石的还原性。
铁矿石的焙烧方法，按照焙烧过程控制气氛的不同可分为氧化焙烧和还原(磁化)焙烧；(1)氧化焙烧，氧化焙烧是铁矿石在氧化性气氛中进行的焙烧，氧化焙烧多用于驱除菱铁矿中的二氧化碳和褐铁矿的脱水。
从而使铁矿石的含铁量提高以及减少菱铁矿中二氧化碳和褐铁矿的结晶水在高炉内分解时的热能消耗，在氧化焙烧中还可以去掉矿石中的硫。
在铁矿中磷多半存在于粘土夹杂物中。
而焙烧可以使粘土夹杂物因干燥松散而脱离矿石"使之易于筛除，因此焙烧可以降低矿石的含磷量，此外(氧化焙烧后)矿石由于成分的变化使内部孔隙度增加，变得比较松脆，改善了矿石的还原性，另一方面也使矿石易于破碎。
因而降低了破碎成本
褐铁矿回转窑主要用于处理入炉粒度为25mrn以下矿石的一种炉型。
对于各种类型的铁矿石都能较好地进行磁化焙烧，其磁化焙烧矿质量及分选技术指标较竖炉好。
但是，回转窑焙烧粉状矿石的生产实践表明，由于回转窑焙烧需60分钟以上，矿石还原不均匀，焙烧成本高，回转窑尾端结圈不能正常生产等问题一直存在，现在我公司经过技术攻关，已经在各地投入使用褐铁矿细粉焙烧工艺。
褐铁矿细粉焙烧窑原理
①于焙烧矿石粒度小，气固两相接触面积大，所以传热传质效率高；
②回转窑中的温度和气流分布容易维持均匀；
③矿石粒度小，通过矿粒的扩散阻力小，有利于还原反应加速进行；
④气体和矿粒紧密接触混合，还原和热交换能迅速而均匀地进行，有利于提高焙烧矿质量。
磁化焙烧原理
C ihUQ beishQO一CIXU0n 磁化焙烧一磁选(magnetizing roasting-磁化焙烧megnetic separation)磁化焙烧与磁选的联合处理法。
磁化焙烧是在一定温度和气氛下把弱磁性铁矿物(赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿和黄铁矿等)变成强磁性的磁铁矿或磁性赤铁矿(不Fe203)的过程。
是弱磁性矿石在磁选前的准备作业，以便用弱磁场磁选机进行分选。
磁化焙烧一磁选技术的分选指标优良，但成本较高。
磁化焙烧按原理分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧。
还原焙烧应用最广。
它在500~800℃的还原气氛下进行，焙烧产物是强磁性的Fe30、;若产物在还原气氛下冷却到400℃，再在空气中冷却，则产物是井 Fe203。
前者为还原焙烧，后者为还原一氧化焙烧。
还原焙烧用的还原剂为固体或气体。
固体还原剂如煤粉和焦炭粉;气体还原剂是各种煤气，如高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等。
中性焙烧是在不加或少加空气的条件下，把菱铁矿加热到300~400℃，使其分解为磁铁矿。
氧化焙烧是在氧化气氛下，将黄铁矿氧化为磁黄铁矿或磁铁矿。
为判断磁化焙烧后弱磁性矿物转化为强磁性矿物的程度，采用还原度来度量。
还原度是焙烧矿石中的氧化亚铁和全铁含量的百分数 (架只1。
写)。
还原完全时还原度为42.8%，小于、TFe/、‘“”厂”沪。
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”J’“ 28%时，则表示还原程度不够。
磁化焙烧炉有竖炉、回转窑和沸腾炉。
中国多采用竖炉，炉子容积一般为50m“，处理能力15t/h;容积较大的为70m3，处理能力为23t/h。
竖炉给矿粒度为75~Zomm，小于Zomm的粉矿不能用竖炉焙烧。
回转窑能处理粉矿，但有时容易结瘤。
沸腾炉热效率高，还原性能好，能处理3一。
mm 粉矿。
但粉尘量大，对环境污染较严重。
磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应的气氛中进行物理化学反应的过程。
根据矿石不同，化学反应不同。
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铁矿石磁化焙烧技术
为了利用高效的磁力选矿方法分选铁矿石，可以利用磁化焙烧法处理弱磁性铁矿石，使其中弱磁性铁矿物转变成为强磁性铁矿物，再经磁选则能得到较高的选矿指标，由于以磁化焙烧作为磁选前准备作业的焙烧磁选法具有对水质、水温无特殊要求，精矿易于浓缩脱水，精矿烧结强度高的优点，目前此法在我国铁矿选矿中得到很大的应用。
磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行物理化学反应的过程，经磁化焙烧后，铁矿物的磁性显著增强，脉石矿物磁性则变化不大，如铁锰矿石经磁化焙烧后，其中铁矿物变成强磁性铁矿物，锰矿物的磁性变化不大。
因此，各种弱磁性铁矿石或铁锰矿石，经磁化焙烧后便可进行有效的磁选分离。
常用的磁化焙烧方法可以分为：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等。
还原焙烧
赤铁矿、褐铁矿和铁锰矿石在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可以使弱磁性的赤铁矿转变成为强磁性的磁铁矿。
常用的还原剂有C、CO、H2等。
赤铁矿与还原剂作用的反应如下：
3Fe2O3+C——-→2Fe3O4+CO
3Fe2O3+CO——-→2Fe3O4+CO2
3Fe2O3+H2——-→2Fe3O4+H2O
褐铁矿在加热到一定温度后开始脱水，变成赤铁矿石，按上述反应被还原成磁铁矿。
还原焙烧一般用还原度表示:
R= FeO/TFe*100%
上述公式中FeO------还原焙烧中FeO的含量，100%；
TFe------还原焙烧中全铁的含量，100%。
若赤铁矿全部还原成磁铁矿时，还原程度最佳，磁性最强，此时还原度R=42.8%。
中性焙烧
菱铁矿、菱镁铁矿、菱铁镁矿和镁菱铁矿等碳酸铁矿石在不通空气或通入少量空气的情况下加热到一定温度（300---400摄氏度）后，可进行分解，生成磁铁矿。
其化学反应如下：
3FeCO3——-→Fe3O4+2CO2+CO
同时，由于碳酸铁矿物分解出一氧化碳，也可将矿石中并存的赤铁矿或褐铁矿还原成磁铁矿，即：
3Fe2CO3+CO——-→2Fe3O4+CO2
氧化焙烧
黄铁矿在氧气中氧化短时间焙烧使之被氧化成磁黄铁矿，其化学反应如下：
7FeS2+6O2——-→Fe7S8+6SO2
如焙烧时间很长，则磁黄铁矿可继续反应成磁铁矿
3Fe7O8+38O2——-→7Fe3O4+24SO2
氧化还原焙烧
含有菱铁矿、赤铁矿或褐铁矿的铁矿石，在菱铁矿与赤铁矿的比值小于1时，在氧化气氛汇总加热到一定程度，菱铁矿被氧化成赤铁矿，然后再在还原气氛中将其与矿石中原有赤铁矿一并还原成磁铁矿。
还原氧化焙烧
各种铁矿石经磁化焙烧生成的磁铁矿，在无氧气氛中冷却到400摄氏度以下时，再与空气接触，可氧化成强磁性的磁赤铁矿。
其化学反应如下：
4Fe3O4+O2——-→6γ-Fe2O3
磁铁矿氧化成磁赤铁矿石，放出热量，如利用（预热矿石），可降低焙烧的热耗。
上述五种方法是根据不同矿物分别采用的磁化焙烧方法，其中最主要的是还原焙烧，其余的几种方法尚无较大规模的工业实践。