CN104673994A

CN104673994A - 一种无外加还原剂条件下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法

Info

Publication number: CN104673994A
Application number: CN201410178132.3A
Authority: CN
Inventors: 张雪峰; 王建英; 李保卫; 张铁柱
Original assignee: Inner Mongolia University of Science and Technology
Current assignee: Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明涉及一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的方法，属矿物提取冶金选矿技术领域。（1）将弱磁铁矿矿石破碎到要求的粒度，在可控制气氛的焙烧炉中在氮气或氩气的气氛中加热到700-900^oC，自然冷却；（2）将气氛保护冷下焙烧后的矿物磨至入选粒度在弱磁选将铁选出，最终获得铁精矿。该方法工艺流程简便。与常规还原焙烧炉相比，无燃烧室，无需考虑过还原和矿物颗粒中心还原不足等问题。无需外加还原剂，节约燃料或能源，与目前使用的C或CO作为还原剂的焙烧磁化工艺相比，低碳排放，节能又环保,而耗能只是现有还原焙烧技术耗能的百分之五十。

Description

一种无外加还原剂条件下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法

技术领域

本发明专利涉及一种无外加还原剂在缺氧条件下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，属矿物提取冶金选矿技术领域。

背景技术

我国赤铁矿、褐铁矿、磷铁矿、镜铁矿等弱磁铁矿储量大，大多数品位低且难选，未能被有效利用。最有效的方法之一是在还原气氛中焙烧弱磁铁矿使其磁化后用弱磁选将铁矿石于脉石分离。磁化焙烧—磁选在选矿方式上能够快速达到选矿效果，但还原焙烧有耗能高、大量排放二氧化碳的缺点，限制了大规模工业应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耗能小、成本低、无外加还原剂和缺氧条件下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法。

本发明包括以下步骤：（1）将弱磁铁矿矿石破碎小于1mm粒度，在可控制气氛的焙烧炉中在氮气或氩气的气氛中加热到700-900 ℃，自然冷却。（2）将焙烧后的矿石，使用磁场强度20-260 KA/m弱磁选分离铁矿。

本发明方法的有益效果在于：

1、本发明将赤铁矿磁化率在升温-降温过程的不可逆现象与磁化选矿技术相结合，从而实现了铁矿石在无需外加还原剂条件下的焙烧磁化弱磁铁矿。

2、本发明克服了实际工业生产中使用弱磁性原矿加热至700℃后磁选回收率较低的技术问题，实际工业生产中加热至700℃后磁选回收率仅为30%~40%，而采用本发明无外加还原剂和缺氧条件下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其回收率随加热温度的升温而显著提高，在900℃加热温度下回收率可达到75.7%，磁选磁性产物铁精矿的品位达到72.5%。

3、本发明与常规还原焙烧方法相比，由于无需外加任何还原剂，从而节约了还原剂的成本，同时也减少了二氧化碳等有害气体排放，既节能又环保，其耗能仅是现有还原焙烧技术耗能的百分之五十。

4、本发明所用焙烧炉不需要燃烧室，也无需考虑过还原和矿物颗粒中心还原不足等问题，建造成本低廉，操作维护简便，便于实现工业化生产。

具体实施方式

本发明方法步骤如下：

（1）焙烧：将弱磁铁矿原矿破碎磨，粒径：小于1mm，然后放置在可控制氮气或氩气的气氛焙烧炉中加热，无任何外加还原剂条件下焙烧40-150分钟，焙烧温度在750~900℃，停止加热，在气氛保护下自然冷却。

（2）弱磁选：将焙烧气氛保护冷下来的产物，铁品位在20-30%，经再磨至粒度为<200目，在磁场强度为20-260 KA/m的条件下对细磨后的焙烧矿进行弱磁选将铁选出，尾矿为脉石。

实施例1. 将弱磁性矿物原矿铁品位在20-30%，放置在可控制氮气气氛管式焙烧炉中，抽真空至（-0.1x10⁵N/m²），在通入气氛保护，烧结温度在700℃，后将焙烧产物细磨至200目，在给定磁场为145KA/m的磁管中弱磁选，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在32.5%，回收率35.5%。

实施例2. 将弱磁性矿物原矿铁品位在20-30%，放置在可控制氮气气氛管式焙烧炉中，抽真空至（-0.1x10⁵N/m²），在通入气氛保护，烧结温度在750℃，后将焙烧产物细磨至200目，在给定磁场为145KA/m的磁管中弱磁选，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在42.5%，回收率45.5%。

实施例3. 将弱磁性矿物原矿铁品位在20-30%，放置在可控制氮气气氛管式焙烧炉中，抽真空至（-0.1x10⁵N/m²），在通入气氛保护，烧结温度在800℃，后将焙烧产物细磨至200目，在给定磁场为145KA/m的磁管中弱磁选，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在52.5%，回收率55.5%。

实施例4. 将弱磁性矿物原矿铁品位在20-30%，放置在可控制氮气气氛管式焙烧炉中，抽真空至（-0.1x10⁵N/m²），在通入气氛保护，烧结温度在850℃，后将焙烧产物细磨至200目，在给定磁场为145KA/m的磁管中弱磁选，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在62.5%，回收率65.5%。

实施例5. 将弱磁性矿物原矿铁品位在20-30%，放置在可控制氮气气氛管式焙烧炉中，抽真空至（-0.1x10⁵N/m²），在通入气氛保护，烧结温度在900℃，后将焙烧产物细磨至200目，在给定磁场为145KA/m的磁管中弱磁选，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在72.5%，回收率75.5%。

表1.磁选磁性产物铁精矿在氮气气氛条件下的品位及回收率随焙烧温度的变化

焙烧温度℃	品位%	回收率%
			700	32.5	35.5
750	42.5	45.5
			800	52.5	55.5
850	62.5	65.5
			900	72.5	75.5

实施例6.该实施例与实施例1的区别仅在于焙烧气氛为氩气，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在31.5%，回收率34.5%。

实施例7.该实施例与实施例2的区别仅在于焙烧气氛为氩气，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在41.5%，回收率44.5%。

实施例8.该实施例与实施例3的区别仅在于焙烧气氛为氩气，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在51.5%，回收率54.5%。

实施例9.该实施例与实施例4的区别仅在于焙烧气氛为氩气，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在61.5%，回收率64.5%。

实施例10.该实施例与实施例5的区别仅在于焙烧气氛为氩气，磁选磁性产物为铁精矿，其品位在71.5%，回收率74.5%。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以做出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims

1.一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）焙烧：将弱磁铁矿原矿破碎磨，粒径：小于1mm，然后放置在可控制氮气或氩气的气氛焙烧炉中加热，无任何外加还原剂条件下焙烧40-150分钟，焙烧温度在700~900℃，停止加热，在气氛保护下自然冷却；

2.如权利要求1所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，焙烧在无氧气氛中无外加还原剂条件下焙烧磁化弱磁性铁矿。

3.如权利要求1所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的方法，其特征在于，焙烧所使用弱磁性铁矿原矿石包括赤铁矿、褐铁矿、磷铁矿、镜铁矿和针铁矿。

4.如权利要求1所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，焙烧过程均在可控气氛的炉内进行。

5.如权利要求1所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，焙烧加热方式包括电加热、天然气或煤气炉外燃烧加热和微波加热。

6.如权利要求1所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，焙烧过程的无氧气氛包括氮气气氛、惰性气体气氛和二氧化碳气氛。

7.如权利要求1所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，无氧条件下焙烧磁化后的弱磁铁矿用弱磁场将铁矿石与脉石分离。

8.如权利要求1所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，焙烧温度为750℃~900℃，此时磁选磁性产物铁精矿的品位可达到41.5%以上、回收率达到44.5%以上。

9.如权利要求8所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，焙烧温度为800℃~900℃，此时磁选磁性产物铁精矿的品位可达到51.5%以上、回收率达到54.5%以上。

10.如权利要求9所述的一种无外加还原剂下焙烧磁化弱磁性铁矿的选矿方法，其特征在于，焙烧温度为850℃~900℃，此时磁选磁性产物铁精矿的品位可达到61.5%以上、回收率达到64.5%以上。