某低品位锌铁矿石深度还原-磁选试验研究

针对广西某含锌13.00%、铁40.20%的低品位微细粒嵌布锌铁矿石,采用深度还原-磁选工艺,考察了还原剂用量、还原温度、还原时间、磨矿细度以及磁场强度等因素对锌、铁还原与铁回收的影响。研究结果表明,采用深度还原-磁选工艺可以有效处理该矿石,焙烧后铁的金属化率在92%以上,锌挥发率在97%以上,且最终获得了铁品位与铁回收率均在90%以上的铁精矿。     

微波碳热还原含锌铅电炉粉尘

利用含锌铅电炉粉尘、焦炭、无烟煤和烟煤吸收微波能力强的特点,采用微波加热方法对配碳电炉粉尘进行碳热还原。结果表明,选用粒度为-0.096 mm的无烟煤为还原剂,在碳氧比为0.9、还原温度为1 100 ℃、保温时间为15 min的条件下,还原产物中铁的金属化率可达90.33%,蒸发脱锌率为96.26%,脱铅率为88.89%。     

含锌冶金尘泥还原焙烧-磁选分离试验

为实现钢铁企业含锌冶金尘泥低碳环保高效的资源化利用,对铁含量为30.38%、锌含量为4.79%的含锌冶金尘泥进行还原焙烧-磁选分离研究。结果表明,该含锌冶金尘泥直接磁选难以实现锌铁有效分离,在焙烧温度950℃、焙烧时间20 min、磁选强度100 mT等条件下,磁选精矿铁回收率为79.50%、铁含量为57.00%、锌含量为2.45%,磁选尾矿锌回收率为71.06%、锌含量为9.92%、铁含量为16.81%,锌铁分离效果较好。磁选产物中精矿主要以单质Fe为主,尾矿主要由SiO₂与ZnO等物相组成。     

微波焙烧对钢铁行业含锌冶金尘泥锌铁分离的影响

为实现钢铁行业含锌冶金尘泥绿色环保高效的资源化利用,对铁含量为30.38%、锌含量为4.79%的含锌冶金尘泥进行微波还原焙烧-磁选分离试验研究。试验结果表明,含锌冶金尘泥未焙烧直接磁选以及常规马弗炉还原焙烧-磁选的方式均难以较好实现含锌冶金尘泥中锌铁的有效分离;采用微波马弗炉还原焙烧-磁选的方式,在微波焙烧温度为700 ℃、焙烧时间为15 min、磁场强度为150 mT等试验条件下,磁选的精矿指标:铁回收率为88.67%、铁含量为57.84%、锌含量为2.73%,磁选的尾矿指标:锌回收率为61.72%、锌含量为9.85%、铁含量为9.54%,锌铁分离效果较好。磁选产物中精矿的物相主要以单质Fe为主,尾矿的物相主要以SiO2与ZnO为主。     

选择性还原法分离高炉粉尘中锌和铁的研究

采用兰炭作还原剂,对高炉粉尘进行还原焙烧,再对焙砂进行磁选,然后浸出磁选尾矿中的锌,实现锌、铁分离。在热力学计算的基础上,研究了焙烧条件对锌、铁浸出率的影响,结果表明:加碳焙烧可使高炉粉尘中的铁酸锌选择性还原为磁性氧化铁和氧化锌,较优的焙烧工艺参数为:焙烧温度800 ℃,焙烧时间2 h,配炭量50%。磁选可分离出焙砂中的磁性氧化铁。采用1 mol/L的硫酸在室温下浸出磁选尾矿1 h,锌、铁浸出率分别为75.39%和27.46%。     

鄂西某鲕状赤铁矿石深度还原-弱磁选试验

分别以取自吉林松原的烟煤和取自鞍钢的焦炭作为还原剂,对鄂西某鲕状赤铁矿石进行了深度还原-弱磁选试验研究。采用焦炭作还原剂时,在碳氧摩尔比为3.5、还原温度为1 250 ℃、还原时间为160 min、还原产物磨矿细度为-200目占88.92%的条件下,还原产物的金属化率为90.50%,弱磁选精矿的铁品位和铁回收率分别为96.47%和87.62%。采用煤作还原剂时,在碳氧摩尔比和还原温度不变、还原时间为50 min、还原产物磨矿细度为-200目占84.45%的条件下,还原产物的金属化率为91.63%,弱磁选精矿的铁品位和铁回收率分别为96.07%和88.54%。综合考虑工艺指标、能耗和还原剂成本,煤更适合作为深度还原时的还原剂。     

某宣龙式鲕状赤铁矿深度还原-磁选试验

系统研究了某宣龙式鲕状赤铁矿深度还原过程中煤粉添加量、造球原料粒度、深度还原保温时间及还原温度等因素对金属化率和弱磁选产品指标的影响,并对不同还原温度下的产品进行了显微分析。试验结果表明：在研究确定的最佳还原条件下,铁的金属化率达到97%以上,还原产物经磨矿-弱磁选工艺,可以获得铁品位为88.79%,回收率为92.85%的优质铁粉。     

高磷鲕状赤铁矿石深度还原探索性试验研究

采用深度还原-磁选工艺处理湖北官店的高磷鲕状赤铁矿石, 考察了还原温度、还原时间和配碳系数对还原指标的影响, 以及温度对还原产物微观形貌的影响。结果表明:在还原温度1 200 ℃、还原时间60 min、配碳系数2.0的适宜工艺条件下可获得金属化率90.72%的还原产物, 磁选后还原铁粉品位达90.55%, 铁回收率达92.03%; 随着还原温度提高, 铁颗粒逐渐长大, 原矿的鲕状结构被破坏。     

梅山铁尾矿强磁再选粗精矿深度还原试验

由于梅山铁矿石中弱磁性铁矿物含量很高,导致梅山尾矿的铁品位较高。梅山铁矿选矿厂对该尾矿进行了强磁再选,获得了铁品位为31.80%的再选粗精矿。为获得合格的铁产品,东北大学对该再选粗精矿进行了深度还原工艺技术条件研究,结果表明,在还原温度为1 275 ℃,还原时间为60 min,料层厚度为30 mm,配碳系数为2.0,煤粉粒度为-2.0 mm情况下进行深度还原,金属化率为89.20%的还原物料经1段弱磁选可获得铁品位为80.05%、回收率为98.03%的弱磁选铁粉。     

含锌电炉粉尘配碳选择性还原的实验研究

为实现含锌电炉粉尘选择性还原、有效分离铁和锌资源,采用热力学计算和实验研究相结合,分析电炉粉尘中主要物相的还原分解行为,研究配碳量、反应温度和反应时间对还原产物的影响。结果表明,含锌电炉粉尘配碳选择性还原为铁氧化物和ZnO是可行的;在582~940 ℃之间,可实现铁酸锌的有效分解、ZnO过还原的抑制;随着反应温度增加和反应时间延长,铁氧化物遵循逐级还原规律,配碳量对产物并未产生明显影响;当温度为950 ℃时,ZnO被还原为锌蒸气而挥发,导致产物中锌含量明显降低。在配碳量1/10、反应温度850 ℃、反应时间1 h的优化条件下,ZnFe₂O₄分解率约为70%。     

高铁煤泥直接还原铁精矿粉研究

采用煤泥还原白云鄂博铁精矿粉,研究了配碳比、还原时间、还原温度对铁精矿粉金属化率的影响。实验结果表明:煤泥还原铁精矿粉的最佳实验条件为:配碳比1.2、还原温度1 250 ℃、还原时间30 min,此条件下金属化率达87.74%。该工艺可实现煤泥的高效清洁利用。     

低品位铁矿球团微波加热煤基直接还原-磁选试验研究

针对某铁品位48.92%的赤褐铁矿采用内配煤粉的方式造球, 再进行微波加热直接还原-磁选分离。研究结果表明, 微波对整个内配碳球团同时加热, 且优先加热其中的煤颗粒和铁矿物, 有助于赤褐铁矿快速分解和还原成金属铁, 此时脉石矿物温度较低, 不仅抑制了铁橄榄石等化合物的生成, 而且在热应力的作用下有利于金属化球团的磨选分离。在物料量270 g, 微波输出功率1.4 kW, 内配碳球团经62 min焙烧后温度可达1 200 ℃, 此时球团金属化率高达96.23%; 当磨矿时间20 min, 磁场强度120 kA/m时, 可获得铁品位75.83%、铁回收率91.45%的铁精矿。     

湖南某贫赤铁矿石还原焙烧—弱磁选试验

湖南祁东某贫铁矿石铁品位为31.77%,矿石中铁主要以赤铁矿形式存在,赤铁矿多呈微细粒嵌布。为开发利用该矿石,采用还原焙烧—弱磁选工艺进行了选矿试验。结果表明,制备还原球团时,添加内配煤可以改善小球内部的还原气氛,外配煤与内配煤协同使用,可使小球还原更加充分、均匀;在添加剂用量为3%、m(C)∶m(Fe)为0.3时制成直径3~5 mm的小球,小球干燥后在外配煤用量为20%、还原温度为960℃、还原时间为35 min时进行焙烧可以得到铁金属化率为86.15%的焙烧产品,焙烧产品在磨矿细度为-0.045 mm占95%、磁场强度为183 k A/m条件下弱磁选,获得了铁品位为80.23%、Si O2含量为9.48%、铁回收率为80.78%的铁精矿,实现了该铁矿资源的高效回收。     

高铁煤泥作还原剂直接还原褐铁矿研究

以高铁煤泥为新型还原剂, 直接还原褐铁矿。通过与无烟煤对比, 探索了还原剂用量、还原温度和还原时间对褐铁矿直接还原的影响。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段, 研究了褐铁矿原矿及其煤泥球团在不同温度下的物相和形貌。结果表明：煤泥用量25%, 经1 200 ℃直接还原20 min后, 可得到金属化率 86.4%的金属化球团。在直接还原反应中, 不仅包括铁氧化物向金属铁的还原, 而且存在中间产物与脉石反应生成铁橄榄石和铁尖晶石再还原生成金属铁, 金属铁在产物中主要以金属铁颗粒的形式存在, 渣铁相界面分明, 最佳状况下渣相中检测不到铁氧化物, 煤泥中的铁氧化物随反应的进行被还原为金属铁, 一定程度上提高了球团金属化率。     

七宝山铁尾矿还原焙烧—弱磁选回收铁试验

江西七宝山铁尾矿成分复杂,铁品位达38.74%,主要铁矿物为针铁矿。为了高效回收其中的铁,采用还原焙烧—弱磁选工艺进行了试验研究。结果表明:提高煤粉添加量、延长焙烧时间、提高焙烧温度均有利于提高还原焙烧产物中铁的金属化率和金属铁粉的指标;在煤粉添加量为15%,还原焙烧温度为1 250℃,还原焙烧时间为60min,焙烧产物磨至-325目占58.80%,弱磁选磁场强度为88 kA/m情况下,可获得铁品位为88.80%、铁回收率为92.28%的金属铁粉。还原焙烧产物的微观分析表明:在还原焙烧初期,焙烧产物中生成了大量微细粒铁颗粒,随着还原焙烧时间的延长,细小的铁颗粒不断兼并、集聚,60 min后铁颗粒不再明显集聚、长大;随着还原温度的提高,焙烧产物中的铁颗粒显著长大,在1 250℃情况下,铁颗粒长至100μm左右;长大的铁颗粒中包裹细小脉石颗粒是造成金属铁粉铁品位难以进一步大幅度提高的主要原因。     

含钛高炉渣的综合利用

提出了钒钛磁铁矿钠化还原实现铁、钒、钛一歩分离的新技术;研究表明：碳酸钠对钒钛磁铁矿铁、钒、钛一歩分离效果较好,在有足量碳酸钠存在时,三氧化二钒即使在还原性气氛下也能转变为可溶性的钒酸钠,增加碳酸钠用量,钒钛磁铁矿的金属化率及钒转化率均随之升高;提高反应温度,金属化率升高,钒转化率略有降低;在煤粉添加量15%、碳酸钠添加量24%、还原温度1100℃时,钠化还原-浸出-磁选工艺可实现铁、钒、钛的有效分离,得到铁粉、浸钒液和钛渣三种产物,铁、钒、钛的收率分别为95%、85%、52%;使用碳酸钙替换部分碳酸钠,仍可实现还原过程中铁与钒的同时转化,但相应的转化率随碳酸钙的增加而降低。     

焙烧-浸出-磁选回收铜渣中的铁

以煤粉作还原剂, 采用焙烧-浸出-磁选工艺对某铜渣中的铁进行了回收实验研究。探讨了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、碳酸钠用量等因素对铁回收的影响, 最佳工艺条件为: 焙烧温度800 ℃, 焙烧时间60 min, 煤粉用量1%, 碳酸钠用量10%, 在此条件下获得的焙砂经进一步稀酸浸出和磁选, 可获得铁品位62.53%、铁回收率70.82%的铁精矿。