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一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法

2025-08-07 16:40:02 253次浏览
学变化,实现了铁矿物的相变,最终得到质量 均匀的产物Y-Fe 2O3,并在此过程中实现余热的再回收利用;最终通过磨矿-磁选实现了该 复杂难选铁矿石的高效回收利用; (2) 该方法一方面实现大量至今无法利用的菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿混合矿的有效分 选,盘活大量铁矿资源;另一方面可大幅提高难选矿石的回收率,较常规的选别工艺回收率 提高15个百分点以上,达到节能、降耗、增效目的; (3) 提出赤铁矿-菱铁矿-褐铁矿混合矿石预先氧化技术:与其他的磁化焙烧技术相 比,本发明通过预氧化阶段保证物料中的所有铁矿物全部转变为Fe 2O3,保证了最终产物的 还原均一性,所以对处理的矿石适应性更强; (4) 提出铁矿石蓄热自还原技术。本发明只在预氧化过程对矿石加热,当矿石进入还原 炉腔时,利用矿石自身储备的热量和还原气体完成反应,使加热和还原分离,避免了还原气 体爆炸的可能性,安全可靠,为工业化装备提供了技术原型; (5) 提出焙烧炉内非均质矿石颗粒连续悬浮状态控制技术:整个焙烧过程中物料颗粒 在气体的作用下颗粒多悬浮于气相中,处于较好的分散状态,能使气固充分接触,使反应传 热、传质效果较好,焙烧过程反应速度快,产品质量均匀稳定; (6) 提出磁化焙烧产物Fe3O4再氧化同步回收余热技术:通过设置冷却环境,控制焙烧 产物中Fe 3O4向γ -Fe 203的再转化,回收该物相转化过程中释放的热量。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的实施例1的方法中,预氧化-蓄热还原-再氧化阶段流程示意图; 图中,A为预氧化焙烧阶段,B为通入氮气置换空气阶段,C为通入还原性气体阶段,D为通 入氮气置换还原性气体阶段,E为降温阶段,F为再氧化阶段; 图2为本发明实施例1的赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0020] 本发明实施例中采用的悬浮焙烧炉为间歇式悬浮焙烧炉,包括炉体及其侧壁的冷 却水夹套,炉体底部设有氮气入口、空气入口和还原性气体入口,炉体内部下方设有透气网 (布风板)用于放置反应物料并使流通的气体均匀分布,炉体顶部设有废气出口,炉体下方 侧部设有液化气烧嘴,液化气烧嘴位于透气网上方。
[0021] 本发明实施例中米用Φ 180mm X 200mm筒形球磨机磨矿。
[0022] 本发明实施例中采用Φ 50mm磁选管进行磁选选别。
[0023] 本发明实施例中采用的赤铁矿-菱铁矿-褐铁矿混合矿石的铁品位25~35%,按重 量百分比含 FeOL 5~21%,SiO2 30~50%。
[0024] 本发明实施例中再氧化后的物料用穆斯堡尔谱仪进行检测,测得物料的主要成分 为磁赤铁矿γ-Fe2O3和磁铁矿Fe3O4;其中γ-Fe 203的重量含量在50~90%,磁铁矿Fe 304的 重量含量在5~45% ;其余为赤铁矿Fe2O3;采用的穆斯堡尔谱仪型号为WSSL-10。
[0025] 本发明实施例中步骤1的空气通入量按空气在悬浮焙烧炉内的流速为0. 8~2m/s。
[0026] 本发明实施例中,步骤2中还原性气体和氮气的流量比例按两种气体在悬浮焙烧 炉内的流速为〇.8~2m/s。
[0027] 本发明实施例中步骤3中的空气通入量按空气在悬浮焙烧炉内的流速为0. 8~2m/ So
[0028] 本发明实施例中将悬浮焙烧炉内物料加热是向悬浮焙烧炉内通入液化气并点燃 进行加热。
[0029] 实施例1 采用的赤菱褐混合铁矿石的主要成分如表1所示(单位Wt%); 表1
【主权项】
1. 一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法,其特征在于按以下步骤进行: (1) 预氧化:将赤菱褐混合铁矿石磨矿至粒度-〇. 074mm的部分占总重量的40~80°/〇, 然后放入悬浮反应炉中,向悬浮反应炉中通入空气,使物料呈悬浮状态;将悬浮反应炉内 物料加热至450~800°C进行预氧化焙烧,此时悬浮反应炉内为氧化气氛,预氧化的时间为 10~120s;所述的赤菱褐混合铁矿石为赤铁矿-菱铁矿-褐铁矿混合矿石; (2) 蓄热还原:保温完成后停止加热,向悬浮反应炉内通入氮气置换出空气;然后向悬 浮反应炉内通入还原性气体,使物料处于悬浮松散状态,利用物料自身储蓄的热量进行还 原,还原时间为5~60秒; (3) 再氧化:还原结束后停止通入还原性气体,向悬浮反应炉内通入氮气置换出未 反应的残余还原性气体,通过悬浮反应炉夹套的冷却水对悬浮反应炉降温,当温度降至 250~400°C时,向悬浮反应炉内通入空气进行再氧化,当悬浮反应炉内的物料降温至100°C 以下时,将物料取出进行二次磨矿; (4) 磁选:当二次磨矿后的物料至粒度-0. 044mm的部分占总重量的40~80%时,将二次 磨矿后的物料在磁场强度60~100kA/m条件下进行磁选,获得磁选精矿和磁选尾矿。
2. 根据权利要求1所述的一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法,其特征 在于步骤(2)中通入还原性气体的同时继续通入氮气,还原性气体和氮气的流量比为1: (1~10)〇
3. 根据权利要求1所述的一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法,其特征在 于所述的还原性气体选用一氧化碳。
4. 根据权利要求1所述的一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法,其特征在 于步骤(3)中的再氧化后的物料中主要成分为磁性铁y-Fe203和Fe3O4;其中y-Fe203的重 量含量在50~90%,Fe3O4的重量含量在5~45%。
5. 根据权利要求1所述的一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法,其特征在 于铁的回收率为80~95%。
6. 根据权利要求1所述的一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法,其特征在 于所述的磁选精矿的铁品位为64~66%。
【专利摘要】一种赤菱褐混合铁矿石三段悬浮焙烧-磁选方法,属于矿物加工技术领域,按以下步骤进行:(1)将赤菱褐混合铁矿石磨矿后放入悬浮反应炉中,使物料呈悬浮状态;加热至450~800℃进行预氧化焙烧;(2)停止加热并通入氮气置换出空气;通入还原性气体,使物料处于悬浮松散状态,进行还原;(3)置换出未反应的残余还原性气体,当温度降至250~400℃时,通入空气进行再氧化,然后取出进行二次磨矿;(4)在磁场强度60~100kA/m条件下进行磁选。本发明的方法工艺简单,提高了高难选矿石的回收率,方法适应性强,工艺安全可靠,产品质量均匀稳定,并具有节能降耗的优点。
【IPC分类】B03C1-00, C22B1-02
【公开号】CN104726690
【申请号】CN201510139863
【发明人】李艳军, 韩跃新, 高鹏
【申请人】东北大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月30日
文档序号 : 【 8407832 】

技术研发人员:李艳军,韩跃新,高鹏
技术所有人:东北大学

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李艳军韩跃新高鹏东北大学
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