江西省某地蘊藏著豐富的鐵礦資源结胀，目前的鐵礦就有300多萬噸赞咙，近100多萬噸為開采原礦，另外還有十多公里長的此類鐵礦礦帶糟港，且適于露天開采攀操。由于長期以來只采用篩分洗礦工藝回收塊礦，因此有大量鐵資源流失到尾礦秸抚，對該尾礦進行綜合利用崔赌，不僅具有很高的開發(fā)價值，而且符合我國目前資源耸别，政府提倡的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)政策。

1县钥、礦石性質(zhì)

1.1秀姐、礦物主要組成及特征

礦石中礦物組成相對較簡單，主要的金屬礦物有：褐鐵礦若贮、赤鐵礦省有、磁鐵礦、軟錳礦谴麦、硬錳礦蠢沿、黃鐵礦、閃鋅礦匾效、方鉛礦舷蟀、銅藍、孔雀石等面哼；脈石礦物有：蛋白石（玉髓）野宜、石英、長石魔策、粘土礦物匈子、綠泥石、方解石闯袒、水云母（絹云母）虎敦、透閃石等游岳。

1.1.1、氧化鐵礦物

鐵主要賦存于褐鐵礦及赤鐵礦中其徙，以褐鐵礦占**優(yōu)勢胚迫。粒度細小，多在0.04mm以下擂橘，試樣中廣泛分布晌区，除了單體顆粒外，還常呈黏附著與其他礦物表面通贞。

1.1.2朗若、硫化物

試樣中的硫化物主要是黃鐵礦，多呈氧化殘余包裹于赤鐵礦昌罩、褐鐵礦中哭懈，單體少見，粒度多在0.04mm以下茎用。

1.1.3遣总、硬錳礦、軟錳礦

多與褐鐵礦轨功、赤鐵礦混雜旭斥，鏡下不易辨識，粒度多在0.01~0.05mm之間古涧。

1.1.4垂券、石英、蛋白石

石英相對較少羡滑，主要是蛋白石菇爪，呈隱晶質(zhì)細顆粒，多被褐鐵礦沾染柒昏。

1.1.5凳宙、角閃石等硅酸鹽礦物

含量很少，呈針柱狀或粒狀职祷，部分顆粒表面有褐鐵礦黏附氏涩。

1.1.6、高嶺石等粘土礦物

粒度極細微堪旧，多在0.02mm以下削葱，呈塵埃狀分散分布，或與褐鐵礦混雜淳梦，呈絮泥狀顆粒析砸。

1.2、礦尾的主要化學(xué)成分為：%：Cu0.37爆袍，Pb1.76首繁，Zn1.27作郭，As0.07，S0.054弦疮，TFe37.16夹攒，SiO29.0，Al2O35.86胁塞，CaO0.23咏尝，MgO0.259，Co0.10啸罢，P0.069编检。由此可知，礦石主要的化學(xué)成分是Fe扰才、SiO2和Al2O3允懂，有價成分主要為Fe、Pb衩匣、Zn蕾总、Cu和Co。

2.1琅捏、褐鐵礦轉(zhuǎn)化為磁鐵礦的主要原理

褐鐵礦在高溫條件下生百，采用煤作為還原劑，將褐鐵礦轉(zhuǎn)化為磁鐵礦柄延≈檬蹋化學(xué)反應(yīng)為：

Fe2O3.nH2O-Fe2O3+nH2O  (1)

3Fe2O3+CO-2Fe3O4+CO2  (2)

其轉(zhuǎn)化過程主要為：褐鐵礦在高溫條件下失去結(jié)晶水，轉(zhuǎn)化成Fe2O3拦焚；Fe2O3在還原氣分中不愿成Fe3O4。還原反應(yīng)過程是一個多相反應(yīng)過程杠输。固相同氣相（不愿氣體）發(fā)生反應(yīng)赎败。磁化焙燒反應(yīng)作用分為三個階段進行；**階段擴散蠢甲，吸附僵刮。由于氣體的對流或分子擴散作用，不愿氣體分子被礦石表面吸附鹦牛；第二階段化學(xué)反應(yīng)搞糕。被吸附的還原氣體和礦石的氧原子相互作用進行化學(xué)反應(yīng)；第三階段化學(xué)產(chǎn)物的脫附曼追。反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物脫離礦石表面窍仰，沿著相反的方向擴散到氣相中去。

在焙燒過程中礼殊，新生成的還原物先形成一個外殼驹吮，包圍著未被還原的部分针史，反應(yīng)逐步向內(nèi)進行，反應(yīng)速度由還原物和還原產(chǎn)物的界面所控制碟狞。

使Fe2O3轉(zhuǎn)化為F23O4的過程是按下述方式進行的啄枕。用還原劑脫掉αFe2O3礦粒外層的氧，則使氧化鐵結(jié)晶格子局部變形族沃，致使αFe2O3轉(zhuǎn)化為含有一定數(shù)量的細孔的γFe2O3频祝，并形成尖晶石型立方晶格的γFe2O3外層。在礦粒表面上繼續(xù)脫氧將造成鐵離子過剩脆淹，過剩的鐵離子則充填在缺位結(jié)點上常空。外層的所有點充滿就變成磁鐵礦，這些磁欣礦有著與γFe2O3相同的晶格未辆。這樣由外層向內(nèi)層擴散窟绷，這個過程一直向礦粒中心的赤鐵礦進行，到赤鐵礦全部消失為止咐柜。

2.2兼蜈、將原礦與煤粉混勻后放入磁化焙燒爐中，升溫至設(shè)置溫度恒溫2h拙友，改變磁化焙燒溫度为狸，900，950遗契，1000和1050℃辐棒，產(chǎn)品自然冷卻后磨礦85%0.77μm，然后用磁選管進行磁選作業(yè)牍蜂，磁場強度為87.55kA/m漾根，試驗結(jié)果見圖1，本次試驗采用無煙煤鲫竞。煙粉比例為礦樣重量的20%辐怕。依據(jù)試驗結(jié)果知，950~1000℃為*佳溫度从绘。

2.3寄疏、煤的種類及用量試驗

將無煙煤與褐煤進行對比試驗，磁化焙燒溫度為950℃僵井，焙燒2h陕截，煤粉的比例分別為8%，15%批什，20%农曲，結(jié)果表明，在相同條件下驻债，褐煤效果明顯優(yōu)于無煙煤朋蔫；對同一種煤罚渐，隨著煤粉用量的降低，鐵精礦全鐵含量降低驯妄；另外采用無煙煤荷并，磁化焙燒礦的全鐵含量和原礦沒有差別，而采用褐煤時青扔，磁化焙燒礦的全鐵含量比原礦提高了近10%源织，磁化焙燒后礦樣的重量也減少了±20%。綜合成本幾指標微猖，選用褐煤谈息，煤粉用量為原礦的15%~20%為宜。試驗結(jié)果見圖2凛剥。

2.4侠仇、磁化焙燒時間條件試驗

確定焙燒溫度在950℃，煤的比例分別為20%犁珠，改變磁化焙燒時間逻炊，分別為1，1.5犁享，2和3h余素。產(chǎn)品自然冷卻后磨礦85%0.77μm，然后用磁選管進行磁選作業(yè)炊昆，磁場強度為87.55kA/m桨吊，試驗結(jié)果見圖3。

2.5凤巨、磁場強度試驗

對磁化焙燒溫度為950℃视乐，煤的用量依然為20%，恒溫磁化焙燒2h的產(chǎn)品進行磁場強度條件試驗敢茁。產(chǎn)品自然冷卻后磨至85%0.77μm炊林，給如磁選作業(yè)，改變磁場分別為71.63卷要，87.55和103.46kA/m。試驗結(jié)果見圖4独榴，綜合技術(shù)經(jīng)濟指標考慮僧叉，磁選作業(yè)的磁場強度以87.55kA/m為*佳。

2.6棺榔、磨礦細度條件試驗

焙燒產(chǎn)品直接分選時鐵礦物與脈石礦物分離效果差瓶堕，在分選前需要磨礦。其他條件不變症歇，分別對不磨（0.77μm為68%）及磨礦細度分別為80%0.77μm郎笆，85%0.77μm谭梗，90%0.77μm，98%0.77μm的磁化焙燒產(chǎn)品進行了磁選試驗宛蚓，試驗表明激捏，隨著磨礦產(chǎn)品中0.77μm的增加，鐵精礦產(chǎn)率有所下降凄吏，全鐵含量隨之提高远舅，當0.77μm含量大于85%后，變化速度趨緩痕钢。所以以0.77μm占85%為*佳图柏。實驗結(jié)果見圖5。

2.7任连、流程試驗

根據(jù)上述試驗結(jié)果蚤吹，確定*佳條件（見附表），根據(jù)*佳條件試驗進行了流程試驗随抠，數(shù)質(zhì)量流程見圖6裁着。

3、結(jié)論

（1）以褐鐵礦為主要礦物的鐵礦石屬難選礦物暮刃，對這種礦石磁化焙燒磁選是技術(shù)指標*佳的選礦方法跨算，可以兼顧品位和回收率。

（2）此褐鐵礦通過磁化焙燒—磁選工藝流程的分選椭懊，可獲得產(chǎn)率51.46%诸蚕，全鐵含量64.83%，全鐵回收率78.88%的鐵精礦氧猬。各項指標均達到要求背犯。而且磁化焙燒—磁選工藝具有技術(shù)工藝合理、可靠盅抚，適應(yīng)性強漠魏，易于在生產(chǎn)中實施的特點。

（3）從經(jīng)濟方面考慮妄均，磁化焙燒成本高柱锹，只有當?shù)鼐土畠r的煤炭資源時才可以考慮。一般情況下則是采用集中方法的聯(lián)合流程丰包，如：弱磁選—強磁選—正浮選禁熏、分級—重選—浮選等，這些流程雖然比較復(fù)雜邑彪，但是運營成本都遠低于磁化焙燒瞧毙。

轉(zhuǎn)載請注明來源：www.iwantzz.com