鄂西鲕状赤铁矿磁化焙烧—弱磁选—反浮选工艺及焙烧性能研究

摘要

我国鲕状赤铁矿资源丰富，远景资源量超过1×1010t，约占全国铁矿资源总量的1/9，由于鲕状赤铁矿嵌布粒度极细且含磷量较高，矿物组成和矿石结构及构造复杂，是国内外公认的难选铁矿石类型之一，目前这类铁矿资源基本没有得到开发利用。随着国内高品位富矿及易选矿资源的日趋枯竭，国内钢铁行业正面临着巨大的原料供应压力。研究鲕状赤铁矿资源的选矿技术，对于缓解我国冶金工业存在的铁矿石供需矛盾具有重大的实际意义。
　　 本文在对湖北某鲕状赤铁矿进行了矿物工艺学研究的基础上，采用磁化焙烧-弱磁选-反浮选的原则工艺流程进行了提铁降杂工艺研究，重点考察了磁化焙烧温度、磁化焙烧时间对磁化焙烧效果的影响，并对磁化焙烧前后的相关产物进行了显微镜下观察、统计和XRD定性与定量相关分析。结果表明：
　　 通过对磁化焙烧-弱磁选-反浮选工艺流程的研究，确定最佳工艺条件为：磁化焙烧温度为800℃，磁化焙烧时间为60 min，磁化焙烧还原剂(煤粉)用量为8％；弱磁选粗选磁场场强为79.58 kA/m，弱磁选精选磁场场强为63.66 kA/m，弱磁选磨矿细度为-0.045 mm占84.15％；反浮选控制pH=11.0～11.5，活化剂用量为500g/t，抑制剂用量350g/t，反浮粗选捕收剂用量1300g/t，反浮精选捕收剂用量650g/t。在此条件下进行得到了铁品位为60.24％、总回收率为74.54％的最终铁精矿，磷含量为0.28％，可以作为冶炼铁的配料，若要作为炼铁的原料，还需要进一步的试验研究以降低杂质P含量。
　　 显微镜下观察与统计发现：磁化焙烧的反应过程是由表及里，由外到内逐步转化的；矿石的粒度大小和粒度分布对磁化焙烧过程有直接的影响，矿石颗粒越细小，越有利于焙烧过程中还原反应的进行；磁化焙烧过程仅能改变铁的物相而不能改变含铁矿物的粒度及嵌布关系，焙烧产物中含铁矿物的粒度及嵌布关系对焙烧前的试样具有继承性，鲕状结构并没有被破坏，这制约着鲕状赤铁矿磁化焙烧的效果。焙烧矿的XRD定量分析表明，磁化焙烧温度为800℃、磁化焙烧时间为60 min时，生成强磁性的Fe3O4含量最高，且只发生轻微的过还原反应，只有少量的弱磁性的富氏体和弱磁性硅酸铁生成，焙烧效果较好。