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我国铁矿资源丰富,但其中很大一部分铁矿属于含铁品位较低、杂质含量高、嵌布粒度细的赤铁矿。由于其嵌布粒度细、结构复杂,造成可选性较差,而没有得到合理的开发利用。随着我国钢铁工业的高速发展,富铁矿和易选的贫铁矿日趋枯竭,后备矿山明显不足,研究和开发新的赤铁矿选矿工艺势在必行。
目前针对赤铁矿选矿比较成熟的选矿方法有焙烧磁选、重选、强磁选、浮选及其联合工艺,选别指标一般为铁精矿品位50%~70%,回收率50%~80%不等,选别的效果不是很理想。为此本文采用一种新的“深度还原焙烧一弱磁选工艺”来处理宣化鲕状赤铁矿,使赤铁矿在较高的温度下得到较充分的还原,以获得高品位的还原铁粉,并使其中的铁资源得到较充分的回收。
本课题在通过试验确定还原剂使用山西大同煤的条件下,研究了焙烧温度、焙烧时间、还原剂用量、升温方式和冷却方式、磨矿细度、磁选强度、助熔剂种类和用量等条件对选矿指标的影响。使用山西大同煤样作为还原剂,在焙烧温度1200℃、还原剂用量30%、焙烧时间60min、磨矿细度为-0.045mm含量为96.00%、磁选磁场强度111.5kA/m的条件下能够达到最佳效果,所得还原铁粉品位为92.53%,回收率为90.78%;在上述确定的还原焙烧条件下,添加15%CaCO3或5%CaO作为助熔剂,在磨矿细度为-0.025mm含量为92.56%、磁选磁场强度111.5kA/m的条件下,可以获得品位90%以上,回收率95%以上的还原铁粉。
焙烧产物微观结构分析表明:鲕状赤铁矿经高温还原后,原矿的鲕状结构被破坏,金属铁被很好的还原出来,并长大形成铁的连生体,为后续磁选分离创造了条件。