鮞狀赤鐵礦磁化焙燒鐵礦物轉(zhuǎn)化機理研究.pdf

1、近年來，我國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)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(chǎn)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(yè)過分的依賴進口鐵礦石。因而，加強國內(nèi)復雜難選鐵礦石高效開發(fā)利用研究，提高鐵礦石自給率，具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所與東北大學合作聯(lián)合研發(fā)了基于流態(tài)化焙燒技術(shù)的連續(xù)型礦用懸浮焙燒爐。該設(shè)備具有焙燒溫度低、焙燒時間短、焙燒產(chǎn)品質(zhì)量均勻、能耗低

2、等優(yōu)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，F(xiàn)e3O4冷卻過程和轉(zhuǎn)化機理，為該設(shè)備的設(shè)計和應用提供理論依據(jù)。
　　赤鐵礦進行磁化焙燒試驗研究結(jié)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)化為γ-Fe2O3的溫度范圍為450～570K，高于570K，γ-Fe2O3可能會發(fā)生晶格轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)品經(jīng)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(jīng)磁化焙燒后，弱磁性的鐵礦物轉(zhuǎn)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