鲕状赤铁矿深度还原过程中铁颗粒的长大特性.pdf

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1、第4期矿产综合利用No．42015年8月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesAug．2015鲕状赤铁矿深度还原过程中铁颗粒的长大特性李国峰，韩跃新，高鹏，孙永升(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819)摘要：采用深度还原技术处理鲕状赤铁矿，还原产品中铁颗粒的粒度是影响分选指标的关键。通过扫描电子显微镜测试技术，对还原产品中铁颗粒的微观形貌进行分析，进而考察还原条件对铁颗粒长大特性的影响。结果表明，升高还原温度能够促进鲕状结构的破坏、增加还原物料的流动性

2、，有利于铁颗粒的长大；随着还原时间的延长，铁颗粒的形成及长大过程可分为还原成核、深度还原和颗粒粗化三个阶段；增大C／O摩尔比使铁氧化物与还原剂的接触更加充分，促进金属铁的生成，并逐渐长大为铁颗粒。关键词：鲕状赤铁矿；深度还原；金属铁；颗粒形貌；长大特性doi：10．3969／j．issn．1000—6532．2015．04．009。中图分类号：TD925．7文献标志码：A文章编号：1000-6532(2015)04—0o35一o4我国鲕状赤铁矿资源储量丰富，已探明储量约1．1试验原料4O亿t，远景储量超过1

3、00亿t⋯。该矿具有原矿铁试验所用高磷鲕状赤铁矿取自湖北，原矿化学．品位低(35％～50％)、赤铁矿与石英和鲕绿泥石等成分和x射线衍射分析分别见表1和图1。脉石矿物形成同心环状结构、铁矿物结晶粒度微细表1原矿化学成分分析／％难以单体解离等特点，是典型的复杂难选矿石。Table1Chemicalcompositionoftherawore★一．；-孙永生等对鲕状赤铁矿的矿石性质进行分析，认TFeFeOSiO2AI2O3CaOMso为采用传统选矿方法难以有效回收该矿石中的铁，：堡：：墨Q：垒Z垒：三三Q：PST

4、iO2KMn而采用选冶联合工艺更为合理。1．3】0．130．】90．410．20近年来，采用深度还原技术处理复杂难选矿石★一赤铁矿取得了极大地进展，也为鲕状赤铁矿的开发利用提●一石英▲一冀绿泥石供了广阔的前景【4J。在鲕状赤铁矿深度还原过程中，铁氧化物按Fe203_+Fe304-+FeO_+Fe的顺序直接还原为金属铁，金属铁聚集长大为一定粒度的铁颗粒并与脉石矿物形成共生关系卜。对还原产品进行磨矿，实现铁颗粒从脉石矿物中解离，经弱磁选即可获得铁品位和铁回收率均大于90％的深度还IU2O304050OU70U9

5、0原铁粉。。。本文对不同还原条件下，铁颗粒的长2日／(。)大特性进行研究，以期为鲕状赤铁矿深度还原工艺图1原矿X射线衍射分析参数的选择及后续的磨矿、磁选工艺的确定提供理Fig．1X—raydiffractionpatternoftherawore论依据。由表1可知，矿石铁品位为42．21％，其他成分1试验原料和试验方法主要为SiO221．80％，A12035．47％，CaO4．33％。收稿日期：2015—01—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．51134002)；中央高校基本科研业务费专项资金资

6、助项目(NoN140106001)作者简介：李国峰(1987-)，男，博士研究生，主要从事复杂难选矿产资源的高效分选及利用。·38·矿产综合利用2015经(3)C／O摩尔比对铁颗粒长大的影响较为明[5]LiYJ，SunYS，HanYx，eta1．Coal-basedreductionmech-显。铁颗粒的C／O摩尔比较低时，铁氧化物未被完anismoflow-gradelateriteore[J]．TransactionsofNonfer-rousMetalsSocietyofChina，2013，23：3

7、428-3433．全还原，造成金属铁颗粒较小。随着C／O摩尔比增[6]SunYS，HartYx，GaoP，eta1．Distributionbehaviorof加，铁氧化物与还原剂充分接触，铁氧化物的还原更phosphorusinthecoal-basedreductionofhigh-·phosphorns·-加完全，有利于长大铁颗粒。contentooliticironore[J]．InternationalJournalofMiner-参考文献：als，MetallurgyandMaterials，2

8、014，21(4)：331-338．[1]YuYF，QicY．MagnetizingRoastingMechanismandEt'-[7]高鹏，孙永升，邹春林，等．深度还原工艺对铁颗粒粒度fectiveOreDressingProcessforOoliticHematiteOre[J]．影响规律研究[J]．中国矿业大学学报，2012，41(5)：817JournalofWuhanUniversityofTechn