新疆某菱铁矿直接还原-磁选试验研究

2014-07-16   作者：佚名   网友评论 0 条

　　我国铁矿资源丰富，但贫矿多，富矿少，97%的铁矿石为30%以下的低品位铁矿[1]。随着我国钢铁工业的高速发展，国内铁矿资源消耗快速增加，需进口大量铁矿石，据统计[2]，目前我国对国外铁矿石的依存度接近60%，而国内尚存在大量未被开发利用的难选铁矿，因此经济合理地利用这部分资源具有重要的战略意义。

　　我国拥有丰富的菱铁矿资源，已探明储量18.34亿t[3]，但用于钢铁冶炼的部分菱铁矿富矿不足总量的10%[4]。由于菱铁矿中铁常与钙、锰、镁形成类质同象系列，且菱铁矿嵌布粒度细，常规选矿工艺难以有效分选。磁化焙烧-弱磁选工艺是目前选别菱铁矿的常用工艺，但工艺流程长，能耗高。由于我国煤炭资源丰富，且煤基直接还原工艺日渐成熟，有学者提出在我国发展菱铁矿煤基直接还原-磁选工艺并进行了探索试验[5-9]，但最终效果并不理想，存在产品铁品位较低、金属化率低或还原温度较高等问题，导致产品用途受限，对实际工业应用参考价值不大。本文以新疆某菱铁矿块矿为原料，利用过量褐煤为还原剂，开展回转窑煤基直接还原-磁选工艺制备高品位还原铁粉，为高效利用菱铁矿资源提供一条新途径。

　　1 原料

　　1.1菱铁矿

　　试验所用铁矿石为新疆某菱铁矿块矿[10]，其化学多元素分析和矿物组成分析见表1-表3。原矿中铁品位为35.43%，主要杂质为硅和钙，有害元素磷含量较低，硫含量偏高，为0.24%，烧损高达28.89%。矿相分析结果表明，矿石的主要矿物组成为菱铁矿、赤铁矿、方解石和石英，还有少量白云石、含锰铁矿和氧化铝。铁物相分析结果表明，铁主要分布在碳酸盐中，占全铁含量的83.12%，还有少部分铁存在于赤铁矿中，占11.32%，其余形式存在的铁含量少。此外，镜下观察，菱铁矿与石英、白云石、方解石伴生(见图1)，部分菱铁矿颗粒嵌布粒度细，常规选矿富集难度大。此外，对矿石进行扫描电镜和能谱分析，由图2可见，菱铁矿中铁与锰、镁、钙存在类质同象现象，三者以微细状赋存于铁物相中，因此矿石中菱铁矿的化学成分并不十分稳定，通常含有一定数量的CaO、MnO和MgO。

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