鲕状赤铁矿焙烧技术

鲕状赤铁矿焙烧技术

高磷鲕状赤铁矿石产于化学沉积型铁矿床，是我国铁矿石资源中较为重要的一种类型，被称之为 “宁乡式”鲕状赤铁矿床。铁品位在25%50%,磷含董普遍偏高(0.7% -1.1%),铁矿物嵌布粒度细， 具有难磨、难选、难冶的特点。仅湖北西部的宜昌、恩施两地就拥有该类铁矿资源量20亿t。专家预测， 还可勘探出上百亿吨的新资源，其主要分布于湖北西部、湖南中北部、广西北部、江西西部和贵州东部， 集中产出在鄂西宜昌、恩施地区。

近年来，国内有关研究单位采取重选、磁选工艺，提髙了铁精矿品位，但脱磷效果不明显。而采用 焙烧技术处理鲕状赤铁矿可获得较高品位的铁精矿产品。焙烧技术的关键是还原剂的用量(矿炭比)、焙 烧温度、焙烧时间、颗粒粒度等。

攀钢集团矿业设计研究院采用磁化还原焙烧法对四川凉山州某含磷低的鲕状赤铁矿进行选矿试验。 该鲕状赤铁矿含硫、磷较低，只有0.027%和0.061%,但其K20含量偏高。通过对该鲕状赤铁矿用马弗 炉密闭磁化还原焙烧，确定了较为经济的条件为：还原剂用量100: 8矿炭比、焙烧温度750*C、焙烧时间 60mino在焙烧条件试验过程中得出该条件的选别指标，在磁场强度为79.577kA/m时，精矿品位TFe 54. 94% ,精矿产率70. 95%,回收率90. 09%。

中钢集团马鞍山矿山研究院对郓西鲕状赤铁矿进行原矿矿物工艺学和选矿工艺研究，矿石中主要有 用矿物为赤褐铁矿，赤揭铁矿铁含量占全铁量97. 82%,其他铁矿物铁含量较少。与赤褐铁矿伴生的杂质 主要为磷和硅，其次是铝。铁矿物和磷矿物主要成鲕粒状，磷以胶磷矿的形式存在，胶磷矿与赤铁矿组 成鲕粒交互连生，嵌布粒度极细，多数分布于-lOjuti,其中鲕粒中赤铁矿约占77.41%,属髙磷高铝、 低硫酸性赤铁矿石。这些给选矿提高铁精矿品位、降低杂质磷含量增加了难度。用磁化焙烧、磨矿、弱 磁选工艺来处理-2mm和-12mm原矿，最终磨矿细度控制在85%左右，可获产率63. 77%和 60.30%、铁品位58. 88%和58. 59%、铁回收率85. 77%和80.75%、杂质磷0.712%和0. 670%的铁精矿。

武汉科技大学对鄂西某鲕状赤铁矿进行磁化焙烧磁选选矿实验室小型试验。矿石中铁主要以赤铁矿 的形式存在，其次以硅酸铁的形式存在;矿石中的磷主要分布于磷灰石中，其次分布于褐铁矿和赤铁矿 中，脉石及其他矿物中的磷含量极少。试样是赤铁矿晶体与黏土类矿物、胶磷矿、绿泥石等脉石矿物， 以微细分散状态的颗粒紧密共生构成的鲕状赤铁矿矿石。矿石中赤铁矿和磷灰石的嵌布粒度都比较细， 而且不均匀，在+74^^!粒级中，赤铁矿的占有率仅为45. 80%; -2(Vm粒级中，赤铁矿的占有率达 21.47%。磷灰石的嵌布粒度也极不均匀，从0.015 ~ 0.25mm不等。结果表明，焙烧最佳试验条件为矿 石：煤粉==100 : 20,焙烧温度为7501,保温时间lh。焙烧矿经过粗粒磁选抛尾、粗精矿再磨再选，可 得铁精矿最好选矿指标为品位60. 12%、磷含量0.62%、铁回收率76. 71%。

武汉理工大学对某铁品位为45%、磁性率(FeO/TFe)为2.7的难选赤褐铁矿矿石进行了选矿试验研 究。矿石中赤铁矿呈粒状集合体、鲕状、微细粒浸染状形式产出，铁矿物主要为细粒的赤铁矿、鲕状赤 铁矿和褐铁矿，少最的菱铁矿。铁矿石具致密块状和鲕状构造，鲕粒与胶结物的比例大致为35: 65。脉石 矿物主要是髙岭石，尚见碳酸盐矿物和黄铁矿等零星分布。采用焙烧一磁选工艺，在配煤8%,焙烧时间 SOmin,温度为800"^的条件下，铁精矿品位60%以上，产率70%以上，回收率85%以上，尾矿铁品位下 降到20%以下，基本满足对该矿石铁矿物的有效回收。

中国地质科学院矿产综合利用研究所对重庆巫山铁含最38.5%、磷含量大于1%、工业矿物复杂、偏 碱性的鲕状赤铁矿石采用焙烧一磁选一浮选联合工艺流程获得铁精矿，铁品位58. 5%以上，磷含量低于 0.32%,铁回收率大于68%。

四川某铁矿原矿铁品位38%左右，并且主要以鲕状赤褐铁矿形式存在，同时磷含量高达0.65%左右， 昆明理工大学对此矿石进行了还原焙烧一磁选选矿试验，得到了含铁品位60%以上，铁的回收率在70% 以上的铁精矿同时铁精矿磷含量也降到0. 3%。

河北理工大学对河北某地难选鲕状赤铁矿进行选矿试验研究。在焙烧温度800弋、焙烧时间75 ~ 90min、矿煤比11的条件下，焙烧一磁选工艺流程可获得精矿品位62%、回收率87%的指标。

埃及M. A_ Youssef等用还原焙烧处理Aswan髙磷高铝鲕状赤铁矿，在含铁45.23%时，得到了铁精矿 品位59.6%、回收率90%左右的高炉铁料产品。

陈述文等采用固定床法和流动床法，包括内加热法和外加热法对贵州赫章鲕状赤铁矿进行了直接还 原磁选试验以及半工业回转窑直接还原试验和回转窑试验，对过程进行了热力学分析。最后得出结论： (1)爾状赤铁矿直接还原，还原设备以外加热囱转窑为好。(2)采用无烟煤作还原剂还原鲕状赤铁矿， @性能较烟煤好。(3>采用固定床或外加热回转窑对鲡状赤铁矿进行直接还原，还原产品进行弱磁选分 离，可获得较好的分离指标。

综合以上生产试验研究，可以发现通过焙烧来处理領状赤铁矿，在降低胶体磷含童方面以及铁回收 率与浮选重选磁选等工艺相比具有明显的优势。磁选降磷时，强磁设备容易堵塞;采用浮选工艺降磷, 冃前用的较多的是阴离子反浮选，由于磷矿物和铁矿物的可浮性差别不大，现有的阴离子反浮选捕收剂 选择性又不髙，导致浮磷泡沫中铁损失较多;反浮选降磷使用多种药剂，残余药剂进人精矿和尾矿(泡 沫产品)，造成精矿产品过滤难，黏度增大，致使细粒尾矿消泡难，沉降浓缩难;此外浮选降磷会影响铁 精矿的碱度，影响矿石自熔性。而焙烧工艺处理也存在着投资费用高、能耗高，技术可行，经济上还不 能达到最优化，此外在焙烧颗粒粒度要求以及焙烧时间、焙烧温度、焙烧剂的用量配比等方面还有待进 —步的优化研究。