鮞狀赤鐵礦焙燒技術

高磷鮞狀赤鐵礦石產(chǎn)于化學沉積型鐵礦床，是我國鐵礦石資源中較為重要的一種類型，被稱之為 “寧鄉(xiāng)式”鮞狀赤鐵礦床。鐵品位在25%50%,磷含董普遍偏高(0.7% -1.1%),鐵礦物嵌布粒度細， 具有難磨、難選、難冶的特點。僅湖北西部的宜昌、恩施兩地就擁有該類鐵礦資源量20億t。專家預測， 還可勘探出上百億噸的新資源，其主要分布于湖北西部、湖南中北部、廣西北部、江西西部和貴州東部， 集中產(chǎn)出在鄂西宜昌、恩施地區(qū)。

近年來，國內(nèi)有關研究單位采取重選、磁選工藝，提髙了鐵精礦品位，但脫磷效果不明顯。而采用 焙燒技術處理鮞狀赤鐵礦可獲得較高品位的鐵精礦產(chǎn)品。焙燒技術的關鍵是還原劑的用量(礦炭比)、焙 燒溫度、焙燒時間、顆粒粒度等。

攀鋼集團礦業(yè)設計研究院采用磁化還原焙燒法對四川涼山州某含磷低的鮞狀赤鐵礦進行選礦試驗。 該鮞狀赤鐵礦含硫、磷較低，只有0.027%和0.061%,但其K20含量偏高。通過對該鮞狀赤鐵礦用馬弗 爐密閉磁化還原焙燒，確定了較為經(jīng)濟的條件為：還原劑用量100: 8礦炭比、焙燒溫度750*C、焙燒時間 60mino在焙燒條件試驗過程中得出該條件的選別指標，在磁場強度為79.577kA/m時，精礦品位TFe 54. 94% ,精礦產(chǎn)率70. 95%,回收率90. 09%。

中鋼集團馬鞍山礦山研究院對鄆西鮞狀赤鐵礦進行原礦礦物工藝學和選礦工藝研究，礦石中主要有 用礦物為赤褐鐵礦，赤揭鐵礦鐵含量占全鐵量97. 82%,其他鐵礦物鐵含量較少。與赤褐鐵礦伴生的雜質(zhì) 主要為磷和硅，其次是鋁。鐵礦物和磷礦物主要成鮞粒狀，磷以膠磷礦的形式存在，膠磷礦與赤鐵礦組 成鮞粒交互連生，嵌布粒度極細，多數(shù)分布于-lOjuti,其中鮞粒中赤鐵礦約占77.41%,屬髙磷高鋁、 低硫酸性赤鐵礦石。這些給選礦提高鐵精礦品位、降低雜質(zhì)磷含量增加了難度。用磁化焙燒、磨礦、弱 磁選工藝來處理-2mm和-12mm原礦，最終磨礦細度控制在85%左右，可獲產(chǎn)率63. 77%和 60.30%、鐵品位58. 88%和58. 59%、鐵回收率85. 77%和80.75%、雜質(zhì)磷0.712%和0. 670%的鐵精礦。

武漢科技大學對鄂西某鮞狀赤鐵礦進行磁化焙燒磁選選礦實驗室小型試驗。礦石中鐵主要以赤鐵礦 的形式存在，其次以硅酸鐵的形式存在;礦石中的磷主要分布于磷灰石中，其次分布于褐鐵礦和赤鐵礦 中，脈石及其他礦物中的磷含量極少。試樣是赤鐵礦晶體與黏土類礦物、膠磷礦、綠泥石等脈石礦物， 以微細分散狀態(tài)的顆粒緊密共生構成的鮞狀赤鐵礦礦石。礦石中赤鐵礦和磷灰石的嵌布粒度都比較細， 而且不均勻，在+74^^!粒級中，赤鐵礦的占有率僅為45. 80%; -2(Vm粒級中，赤鐵礦的占有率達 21.47%。磷灰石的嵌布粒度也極不均勻，從0.015 ~ 0.25mm不等。結(jié)果表明，焙燒最佳試驗條件為礦 石：煤粉==100 : 20,焙燒溫度為7501,保溫時間lh。焙燒礦經(jīng)過粗粒磁選拋尾、粗精礦再磨再選，可 得鐵精礦最好選礦指標為品位60. 12%、磷含量0.62%、鐵回收率76. 71%。

武漢理工大學對某鐵品位為45%、磁性率(FeO/TFe)為2.7的難選赤褐鐵礦礦石進行了選礦試驗研 究。礦石中赤鐵礦呈粒狀集合體、鮞狀、微細粒浸染狀形式產(chǎn)出，鐵礦物主要為細粒的赤鐵礦、鮞狀赤 鐵礦和褐鐵礦，少最的菱鐵礦。鐵礦石具致密塊狀和鮞狀構造，鮞粒與膠結(jié)物的比例大致為35: 65。脈石 礦物主要是髙嶺石，尚見碳酸鹽礦物和黃鐵礦等零星分布。采用焙燒一磁選工藝，在配煤8%,焙燒時間 SOmin,溫度為800"^的條件下，鐵精礦品位60%以上，產(chǎn)率70%以上，回收率85%以上，尾礦鐵品位下 降到20%以下，基本滿足對該礦石鐵礦物的有效回收。

中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所對重慶巫山鐵含最38.5%、磷含量大于1%、工業(yè)礦物復雜、偏 堿性的鮞狀赤鐵礦石采用焙燒一磁選一浮選聯(lián)合工藝流程獲得鐵精礦，鐵品位58. 5%以上，磷含量低于 0.32%,鐵回收率大于68%。

四川某鐵礦原礦鐵品位38%左右，并且主要以鮞狀赤褐鐵礦形式存在，同時磷含量高達0.65%左右， 昆明理工大學對此礦石進行了還原焙燒一磁選選礦試驗，得到了含鐵品位60%以上，鐵的回收率在70% 以上的鐵精礦同時鐵精礦磷含量也降到0. 3%。

河北理工大學對河北某地難選鮞狀赤鐵礦進行選礦試驗研究。在焙燒溫度800弋、焙燒時間75 ~ 90min、礦煤比11的條件下，焙燒一磁選工藝流程可獲得精礦品位62%、回收率87%的指標。

埃及M. A_ Youssef等用還原焙燒處理Aswan髙磷高鋁鮞狀赤鐵礦，在含鐵45.23%時，得到了鐵精礦 品位59.6%、回收率90%左右的高爐鐵料產(chǎn)品。

陳述文等采用固定床法和流動床法，包括內(nèi)加熱法和外加熱法對貴州赫章鮞狀赤鐵礦進行了直接還 原磁選試驗以及半工業(yè)回轉(zhuǎn)窯直接還原試驗和回轉(zhuǎn)窯試驗，對過程進行了熱力學分析。最后得出結(jié)論： (1)爾狀赤鐵礦直接還原，還原設備以外加熱囪轉(zhuǎn)窯為好。(2)采用無煙煤作還原劑還原鮞狀赤鐵礦， @性能較煙煤好。(3>采用固定床或外加熱回轉(zhuǎn)窯對鱺狀赤鐵礦進行直接還原，還原產(chǎn)品進行弱磁選分 離，可獲得較好的分離指標。

綜合以上生產(chǎn)試驗研究，可以發(fā)現(xiàn)通過焙燒來處理領狀赤鐵礦，在降低膠體磷含童方面以及鐵回收 率與浮選重選磁選等工藝相比具有明顯的優(yōu)勢。磁選降磷時，強磁設備容易堵塞;采用浮選工藝降磷, 冃前用的較多的是陰離子反浮選，由于磷礦物和鐵礦物的可浮性差別不大，現(xiàn)有的陰離子反浮選捕收劑 選擇性又不髙，導致浮磷泡沫中鐵損失較多;反浮選降磷使用多種藥劑，殘余藥劑進人精礦和尾礦(泡 沫產(chǎn)品)，造成精礦產(chǎn)品過濾難，黏度增大，致使細粒尾礦消泡難，沉降濃縮難;此外浮選降磷會影響鐵 精礦的堿度，影響礦石自熔性。而焙燒工藝處理也存在著投資費用高、能耗高，技術可行，經(jīng)濟上還不 能達到最優(yōu)化，此外在焙燒顆粒粒度要求以及焙燒時間、焙燒溫度、焙燒劑的用量配比等方面還有待進 —步的優(yōu)化研究。