江西某铁尾矿综合回收铁试验研究(江西铁矿选矿厂) 江西某铁尾矿综合回收铁的试验研究& nbsp& nbsp江西某地铁矿资源丰富。目前有300多万吨铁矿石，其中近100万吨是开采的原矿，还有10多公里这样的铁矿带，适合露天开采。 长期以来，回收块矿只采用筛分和洗矿工艺，因此大量铁资源流失到尾矿中。尾矿的综合利用不仅具有很高的开发价值，而且符合我国目前的资源状况和政府倡导的循环经济产业政策。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp一、矿石性质:& nbsp& nbsp& nbsp(1)矿物的主要成分& nbsp；特征:& nbsp；& nbsp& nbsp中等矿物组成相对简单，主要金属矿物有褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、软锰矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、天青石、孔雀石等。脉状矿物包括蛋白石(玉髓)、应时、长石、粘土矿物、绿泥石、方解石、水云母(绢云母)、透闪石等。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp1.氧化铁矿物:& nbsp& nbsp& nbsp铁主要赋存于褐铁矿和赤铁矿中，褐铁矿占优势。 粒径较细，多在0.04mm以下，广泛分布于样品中，除单体颗粒外，还常附着于其他矿物表面。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp2.硫化物:& nbsp& nbsp& nbsp样品中的硫化物主要是黄铁矿，大部分是包裹在赤铁矿和褐铁矿中的氧化残渣。单体很少，粒径大多在0.04 mm以下。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp3.软锰矿和软锰矿& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp混有褐铁矿和赤铁矿，显微镜下难以鉴别，粒度多为0.01 ~ 0.05毫米。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp4.应时，蛋白石& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp应时相对较少，以蛋白石为主，有隐晶质细颗粒，多为褐铁矿污染。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp5.角闪石等硅酸盐矿物& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp含量很少，呈针状或颗粒状，部分颗粒表面附着褐铁矿。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp6.高岭石等粘土矿物& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp粒度极细，多在0.02mm以下，呈粉尘状分布，或混有褐铁矿，呈絮状泥状颗粒。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(二)化学成分:1 & nbsp原矿多元素分析结果:元素Cu 0.37 Pb 1.76 Zn 1.27 as 0.07s 0.054 Fe 37.16元& nbsp；质分:SiO 2 9.0 al2o 35.86 Cao 0.23mg 0.259 co 0.10 p 0.069:& nbsp；& nbsp& nbsp多元素分析结果表明，矿石的主要化学成分为铁、二氧化硅和三氧化二铝，有价成分主要为铁、铅、锌、铜和钴。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp二。实验研究 还原磁化焙烧:& nbsp；& nbsp& nbsp(一)褐铁矿变成磁铁矿的主要原理:& nbsp& nbsp& nbsp在高温下，用煤作还原剂，褐铁矿转化为磁铁矿。 化学反应:fe2o 3·nH2O—fe2o 3+nH2O& nbsp(1)3 fe2o 3+CO—2 fe3o 4 ++ CO2 & nbsp；& nbsp(2)& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp转化过程如下:& nbsp& nbsp& nbsp1.褐铁矿在高温下失去结晶水，转化为氧化铁；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp2.Fe2O3在还原气氛中被还原成Fe3O4。 还原反应过程是一个多相反应过程。 相同的固体气相(还原气体)发生反应。 磁化反应分三个阶段进行:& nbsp& nbsp& nbsp(1)扩散和吸附 由于气体的对流或分子扩散，还原性气体的分子被吸附在矿石表面。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2)化学反应 吸附的还原气体与矿石中的氧原子相互作用，发生化学反应。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)化学产品的解吸 反应产生的气体产物从矿石表面分离出来，并以相反的方向扩散到气相中。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp在焙烧过程中，新生成的还原剂首先形成壳层，包围着未被还原的部分，反应一步步向内进行。反应速度由还原剂和产物之间的界面控制。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp将Fe2O3转化为Fe3O4的过程如下进行 当αFe2O3矿粒外层的氧被还原剂除去后，氧化铁晶格会发生部分变形，导致αFe2O3转化为含有一定数量孔隙的γFe2O3，形成尖晶石立方晶格的γFe2O3外层。 矿石颗粒表面继续脱氧会导致过量的铁离子，过量的铁离子会填充空位节点。 外层所有的点被填满，就变成了磁铁矿，和γFe2O3的晶格一样。 这样就从外层向内层扩散，这个过程一直到矿石颗粒中心的赤铁矿，直到赤铁矿完全消失。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(二)磁化焙烧温度& nbsp:& nbsp；& nbsp& nbsp将原矿和煤粉混合均匀后放入磁环焙烧炉中，加热至设定温度，恒温2小时，磁化焙烧温度改为900℃、950℃、1000℃、1050℃。产品自然冷却后，将矿石磨至85%-74μm，然后用磁选管进行磁选，磁场强度为87.55 kA/m，测试结果见图1。本测试采用 煤粉的比例为矿样重量的20%。 根据试验结果，950 ~ 1000℃是最佳温度。 & nbsp1 & nbsp磁化温度测试结果1-铁级；2-铁回收率；下同& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)煤的种类和用量试验:& nbsp& nbsp& nbsp对比无烟煤和褐煤，磁化焙烧温度为950℃，焙烧时间为2h，煤粉比例分别为8%，15%和20%。结果表明，在相同条件下，褐煤明显优于无烟煤。对于同一种煤，随着煤粉用量的降低，铁精矿的总铁含量降低；此外，当使用无烟煤时，磁化焙烧矿的总铁含量与原矿没有区别，而当使用褐煤时，磁化焙烧矿的总铁含量比原矿增加了近10%，磁化焙烧矿样的重量也减少了20%。 综合成本考虑，选用褐煤，煤粉用量为原矿石的15% ~ 20%。 测试结果如图2所示。 & nbsp2 & nbsp 耗煤量结果:& nbsp；& nbsp& nbsp(四)磁化焙烧时间条件& nbsp:& nbsp；& nbsp& nbsp焙烧温度确定为950℃，煤比分别为20%，磁化焙烧时间分别改为1h、1.5h、2h和3h。 自然冷却后，将产品研磨至85%-74μm，然后用磁选管进行磁选，磁场强度为87.55 kA/m，测试结果见图3。 & nbsp图3 & nbsp 磁化时间条件结果:& nbsp；& nbsp& nbsp(5)磁场强度& nbsp:& nbsp；& nbsp& nbsp确定磁化焙烧温度为950℃，煤量仍为20%，恒温焙烧2h的产品在磁场强度条件下进行测试。 自然冷却后，将产品研磨至85%-74μm，然后进行磁选，变化的磁场分别为71.63kA/m、87.55kA/m和103.46kA/m。 测试结果如图4所示。综合考虑各项技术经济指标，磁选磁场强度以87.55kA/m为最佳。 & nbsp图4 & nbsp磁场强度 结果:& nbsp；& nbsp& nbsp(六)研磨细度情况& nbsp:& nbsp；& nbsp& nbsp采用焙烧法直接分选产品时，铁矿物与脉石矿物的分离效果较差，分选前需要进行磨矿。 在其他条件相同的情况下，对未磨矿(-74μm为68%)和磨矿细度-74μm分别为80%、85%、90%和98%的磁化焙烧产物进行磁选试验。结果表明，随着磨矿产品中-74μm粒度的增加，铁精矿产率降低，总铁含量增加，当-74μ m含量大于85%时。 所以，-74μm占85%。 测试结果如图5所示。 & nbsp图5 & nbsp 研磨细度条件结果:& nbsp；& nbsp& nbsp(七)流程& nbsp:& nbsp；& nbsp& nbsp根据以上试验结果，最佳条件见表2，按最佳条件进行流动试验。数量和质量流程图如图6所示。 & nbsp2 & nbspro & nbsp ting-磁选工艺条件如下:工艺条件:还原焙烧煤粉比/%焙烧温度/℃图6 & nbsp磁化-磁选数质过程:& nbsp& nbsp& nbsp三。结论:& nbsp& nbsp& nbsp(1)以褐铁矿为主要矿物的铁矿石属于难选矿物，磁焙烧-磁选是技术指标最好的选矿方法，可以兼顾品位和回收率。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2)采用磁化焙烧-磁选工艺分离褐铁矿，可获得产率为51.46%，总铁含量为64.83%，总铁回收率为78.88%的铁精矿。 各项指标均符合要求。 而且磁化焙烧-磁选工艺具有工艺合理、可靠、适应性强、易于在生产中实施的特点。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)从经济角度考虑，磁化焙烧成本高，只有当地有廉价煤炭资源时才能考虑。 一般采用弱磁选—强磁选—正浮选、分级—重选—浮选等联合流程。虽然这些流程复杂，但操作费用比磁化焙烧低得多。 & nbsp 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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