采用微波助磨技术处理惠民铁矿的研究.pdf

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1、第2期矿产综合利用NO．22012年4月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesApr．2012采用微波助磨技术处理惠民铁矿的研究付润泽，，朱红波，彭金辉。，郭胜惠，代林晴一，巨少华一，曹威扬(1．云南省复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室(培育基地)，云南昆明650093；2．昆明理工大学非常规冶金省部共建教育部重点实验室，云南昆明650093；3．昆明理工大学微波能应用及装备技术工程实验室，云南昆明650093)摘要：采用微波高温箱式加热装置研究微波对惠民铁矿

2、磨细的辅助作用。考察了该矿在微波场下的升温行为及微波加热对矿物孔隙率、内部裂隙及矿物磨细的影响。结果表明，惠民氧化铁矿在微波作用下能够在100s内被加热至600~C以上，并且微波处理后矿物孔隙率提高24．04％，相同磨矿条件下一200目产品的产率提高7．3％一11．3％，SEM微观结构物相分析显示微波处理后矿物产生大量的晶界间裂隙。关键词：铁矿；微波加热；孔隙率；磨矿中图分类号：TD925文献标识码：A文章编号：1000~532(2012)02-0024-04磨矿是选矿过程能耗最大的环节，投资占全厂为研究对

3、象，通过对矿物进行微波加热预处理，研究60％以上。然而磨矿能量的利用率却很低，真正用微波加热对矿石磨细的影响，旨在探索一种复杂铁于破碎促使矿物颗粒间的结合键断裂、产生新表面矿预处理、促进矿物磨细的有效方法。结果表明微的能量仅占1％¨。矿物的细磨主要取决于矿物本波辐射矿物确实对矿物磨细产生了一定的辅助作身的性质，采用一些手段对矿石进行人磨前的预处用，作为一种潜在的提高磨矿效率，降低磨矿能耗的理，改变矿石机械力学性质和矿物解离的能力，可提方法，其作用机理有待进一步深人研究。高破碎效率，从而达到节能降耗的目的。1

4、矿石成份分析微波作为一种加热方式，是通过微波能在材料内部耗散有选择性实现的。根据材料与微波的相互试验所用的惠民铁矿，其矿石的主要化学成份作用可将材料分为微波透过体、反射体、吸收体及部及物相分析分别见表1和表2。由表1可知，惠民分吸收体，因此微波在加热由多种材料构成的物铁矿的铁品位为37．27％，其中FeO含量<0．10％，质时具有选择性加热的特点。又因微波加热方式为铁元素主要以三价铁的形式存在；有害杂质P的含内部加热，故利用微波加热矿石，不同矿石加热速率量较高，约占1．16％。由表2可知，矿石中的铁主不同从

5、而在矿石内部产生热应力，改变矿石机械力要以赤铁矿的形式存在，含量占矿石中总铁的87．学性质，从而促进磨矿的进行。01％，其次是以磁铁矿的形式存在，占总铁的11．惠民铁矿具有复杂的极细粒浸染结构，造成磨13％，少量的铁以硅酸铁、硫化铁及碳酸亚铁的形式矿和选矿困难，影响产品质量。本研究以惠民铁矿存在。表l矿石的主要化学成分分析／％Table1Mainchemicalcompositionanalysisofore收稿日期：2011—10-17；改回日期：201l-11—15基金项目：国家自然科学基金重大项目(5

6、1090385)作者简介：付润泽(1988一)，女，硕士，主要从事微波助磨技术研究工作。第2期付润泽等：采用微波助磨技术处理惠民铁矿的研究·25·8表2矿石中铁的化学物相分析由图2可知，矿物的温度随着微波加热时间的∞Table2Chemicalphaseanalysisofironintheore延长而升高，升温速率随着时间的延长呈现阶梯性变化。这是由矿物与空气间的热传递及矿物介电常名称镙镙总量数随温度的变化而变化引起的，随着温度的升高，介含量／％4．3133．690．170．200．3538．72电常数变

7、小，热量向空气中的耗散增多，从而使得升占有率／％11．1387．O10．440．520．90100．00温速率降低。3．2矿物孔隙率2试验设备及试验流程根据公式按照冶标YB一373—75，测定矿物的试验采用非常规冶金省部共建教育部重点实验视密度，比重瓶法测定矿物的真密度，得出矿石的孔室研制的HM型微波高温箱式加热装置，其功率为隙率：(1一)×1000—3kW连续可调，频率为2450MHz。P。微波助磨惠民铁矿工艺流程见图1。通过条件式中：P一真密度，g／cm。；P一视密度，g／cm；试验探索，得出10—20

8、mm矿块在微波辐射下升温一孑L隙率。效果最好。并对该块度下矿料进行微波处理，对处试验测得经微波处理与未被微波处理矿物的孔理前后的矿块进行细碎、球磨、筛分和比对，研究微隙率分别为4．984％与4．018％见图3，即经微波处波辐射对矿物磨细的影响。理后矿物孑L隙率升高24．04％，矿物内部缺陷明显增多，矿物强度降低，有96＼利褂殛于磨矿行为的进行。65432l0(1O～原矿．一．{园块图1微波助磨惠民铁矿工艺流程Fi