鮞狀赤鐵礦磁化焙燒鐵礦物轉化機理研究.pdf

1、近年來，我國鋼鐵工業的飛速發展，導致鐵礦石需求量迅猛增長。但是由于我國鐵礦資源稟賦不佳，儲量增長滯后，生產能力有限，自給嚴重不足，造成了供需矛盾突出，使得我國鋼鐵工業過分的依賴進口鐵礦石。因而，加強國內復雜難選鐵礦石高效開發利用研究，提高鐵礦石自給率，具有重要的戰略意義。
　　中國地質科學院礦產綜合利用研究所與東北大學合作聯合研發了基于流態化焙燒技術的連續型礦用懸浮焙燒爐。該設備具有焙燒溫度低、焙燒時間短、焙燒產品質量均勻、能耗低

2、等優點。本課題利用赤鐵礦純礦物和鄂西鮞狀赤鐵礦為原料，主要研究Fe2O3還原為Fe3O4，Fe3O4冷卻過程和轉化機理，為該設備的設計和應用提供理論依據。
　　赤鐵礦進行磁化焙燒試驗研究結果表明，影響磁化焙燒效果的主要因素為焙燒溫度和焙燒時間，焙燒粒度和還原氣氛對磁化焙燒影響相對較小。水淬和氮氣保護冷卻兩種冷卻方式所得焙燒產品的磁性較強，在氮氣保護氣氛下冷卻到200℃通入空氣，焙燒產品冷卻后的磁性基本保持不變，冷卻到250℃以上通

3、入空氣，焙燒產品的磁性明顯下降。熱力學研究表明，赤鐵礦還原為磁鐵礦的熱力學趨勢很大，焙燒產品在空氣中冷卻時容易被氧化，生成物為強磁性的γ-Fe2O3或弱磁性的α-Fe2O3，這主要取決于接觸空氣的溫度。Fe3O4轉化為γ-Fe2O3的溫度范圍為450～570K，高于570K，γ-Fe2O3可能會發生晶格轉變，磁性降低。赤鐵礦磁化焙燒過程是一個多相反應過程，同時伴隨有磁疇的生長和晶格的轉變，還原過程按照α-Fe2O3→γ-Fe2O3→Fe

4、3O4的順序進行。
　　鮞狀赤鐵礦適宜的懸浮焙燒工藝為:給料粒度-0.3mm，焙燒溫度550～575℃，CO濃度70％～90％，氣體流量5～7m3/h。在此條件下，所得焙燒產品經磨礦—磁選后獲得TFe品位56.22％，回收率88.84％的指標。鮞狀赤鐵礦經磁化焙燒后，弱磁性的鐵礦物轉化成了強磁性的磁鐵礦或磁赤鐵礦，使分選變得容易;但磁化焙燒過程并未改變元素的分布，選別時仍需細磨才能將其單體解離;在高溫焙燒過程中，鐵礦物之間存在晶格