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悬浮式闪速磁化焙烧技术简介-2

2015-03-16 来源:ca88亚洲城手机版 点击数:0次

附录一                 名词释义

1、磁铁矿 磁铁矿中的铁主要以Fe3O4形态存在,有较强磁性,中国古籍中称为磁石。高品位的磁铁矿为强磁性易选矿物,可直接采用磁选法选矿。
2、混合铁矿  是指以赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、低品位磁铁矿等中的一种或多种混合或共生在一起的铁矿,磁性弱。直接采用磁选法选矿,铁精矿品位达不到要求。必须在分选前磁化焙烧。
3、赤铁矿  一般为多矿物混合物,矿石中的铁主要以Fe2O3形态存在,是氧化铁的主要矿物形式。为弱磁性难选矿物。
4、褐铁矿  一般为多矿物混合物,矿石中的铁主要以含水氧化铁(Fe2O3•nH2O)形态存在。含铁量虽低于磁铁矿和赤铁矿,但因较疏松易于冶炼,也是重要的铁矿石。为弱磁性难选矿物。
5、菱铁矿  一般为多矿物混合物,矿石中的铁主要以FeCO3形态存在。在氧化水解的情况下可变成褐铁矿。为弱磁性难选矿物。
6、磁化焙烧  磁化焙烧是将弱磁性铁矿石加热到一定温度后,在相应气氛中进行物理化学反应和矿石矿相转变的过程。矿石经磁化焙烧后由弱磁性矿物转变为有较强磁性矿物,而脉石矿物的磁性基本不变。矿石经磁化焙烧后再进行磁选分离,可获得较高品位的铁精矿物。
在现有技术条件下,磁化焙烧是提高赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等矿物磁性的最常用的方法。现在能在工业上运用的磁化焙烧方法,主要有竖炉焙烧,回转窖焙烧,和本文介绍的“悬浮式闪速磁化焙烧”。
7.竖炉焙烧  竖炉焙烧是世界上最早采用的球团焙烧方法。这种方法工艺简单、结构紧凑、易于建设生产。但其工艺方法存在固有的、难以克服的缺陷:对原矿粒度要求严格、焙烧质量差、单炉规模很难大型化等。现已逐步淘汰和拆除。
8、回转窖焙烧  现有的铁矿磁化焙烧生产中,回转窖已取代竖炉。但回转窖焙烧也存在固有的、难以克服的缺陷:①窖内物料呈堆积态、传热面积较小、原料矿粒度大、磁化反应难以深入完全、需要的焙烧时间长;②不能处理粉状矿;③操作难度大;④已磁化的铁矿有被再氧化的可能,磁化率不高;焙烧矿质量不均,资源利用率较低等。
9、悬浮式闪速磁化焙烧  是以粉末状的赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、尾矿尾渣等弱磁性难选矿物为原料,经多级旋风预热器与高温尾气换热后,进入悬浮磁化焙烧反应炉,反应炉内为高温还原性气氛,矿粉在悬浮状态下快速换热并在数秒钟内快速完成磁化焙烧反应,获得强磁性的焙烧矿。经多级弱磁选后得到高品位铁精矿。

附录二               项目历史

2002年:中国工程院余永富院士提出悬浮式闪速磁化焙烧工艺设想。
2003年:悬浮式闪速磁化焙烧工艺列为国家“十五”重点科技攻关项目,建立实验室小型试验装置。
2004年:小型试验成功证实了院士的设想。
2005年:悬浮式闪速磁化焙烧工艺获国家立项,建立扩大连续试验装置,继续理论研究和试验。
2006年:列为国家“十一五”重点科技项目。
2008年:列为“973”国家重点基础研究发展计划课题。
此后,建立了10000吨规模的悬浮式闪速磁化焙烧与磁选半工业试验装置。采用该技术对昆钢王家滩菱铁矿、武钢鄂西铁矿、重钢接龙铁矿及綦江铁矿、包钢难选矿强磁中矿、新钢铁坑褐铁矿、陕西大西沟菱铁矿、武钢大冶尾矿、灵宝难选弱磁铁矿等复杂难选铁矿进行试验研究,均获得了较好的选别指标。实验结果见表4。研究结果证实:悬浮式闪速磁化焙烧技术是解决难选铁矿石最有效最经济的方法。
2011年,湖南长拓高科冶金有限公司启动5万吨/年悬浮式闪速磁化焙烧工业试验生产线项目。
2012年湖南长拓高科冶金有限公司投资3600万元,在长沙建成5万吨/年悬浮式闪速磁化焙烧工业试验生产线。
2012年11~12月,完成悬浮式闪速磁化焙烧工业试验生产线空载单机试车、空载联动试车、烘炉、负载联动试车等。
2013年1~2月完成5万吨悬浮式闪速磁化焙烧工业试验生产。工业试验生产的原料矿来自湖北某矿,原料矿的化学成分列入表5,原料矿的铁物相分析列入表6。工业试验生产指标超过预期,原矿磁化率94~98%,磁化炉设计产量7.5t/h,实际产量稳定在10t/h以上,并保持良好稳定的运行状态。工业试验生产线未建磁选车间,采用磁选管(场强1800 Oe)做焙烧矿选矿试验,试验结果列入表7。一个月连续、稳定的生产结果表明,悬浮式闪速磁化焙烧工艺已具备大规模工业生产的条件。工业试验生产期间,获取了大量重要的生产数据,为规模化工业生产线设计提供依据。我公司掌握了弱还原性气氛的低成本调制、多级循环旋流磁化焙烧、高温粉体防氧化冷却、操作参数智能控制等多项关键技术。我公司已申请各流程关键技术的专利20余项。
2013年,湖北某矿60万吨/年悬浮式闪速磁化焙烧工业生产线项目启动。
2014年湖北某矿60万吨/年悬浮式闪速磁化焙烧工业生产线开工建设,目前已进入设备安装阶段,预计2014年底建成投产。
 

悬浮式闪速磁化焙烧试验结果

 

 
 
矿山名称
矿石类型
原矿品位
产品
产率
品位
回收率
河南 灵宝公司
赤铁矿(浸渣)
33.12%
磁选精矿
52.85
60.15
90.13
磁选尾矿
47.15
7.38
9.87
焙烧矿
100.00
35.27
100.00
重钢 接龙铁矿
菱铁矿
35.29%
磁选精矿
62.30
58.76
86.50
磁选尾矿
37.70
15.74
13.95
焙烧矿
100.00
42.54
100.00
昆钢 包子铺铁矿
褐铁矿
35.53%
磁选精矿
57.40
59.50
92.06
磁选尾矿
42.60
6.91
7.94
焙烧矿
100.00
37.10
100.00
武钢 大冶尾矿
强磁选精矿
菱铁矿
褐铁矿
39.91%
磁选精矿
70.96
60.16
93.04
磁选尾矿
29.04
11.00
6.96
焙烧矿
100.00
45.88
100.00
武钢 黄梅铁矿
褐铁矿
30.65%
磁选精矿
50.93
60.67
94.49
磁选尾矿
49.07
3.67
5.51
焙烧矿
100.00
32.70
100.00
江西 铁坑铁矿
褐铁矿
36.27%
磁选精矿
61.92
60.27
94.31
磁选尾矿
38.08
5.91
5.69
焙烧矿
100.00
39.57
100.00
昆钢 王家滩铁矿
菱铁矿
27.98%
磁选精矿
59.58
56.13
90.74
磁选尾矿
40.42
8.59
9.26
焙烧矿
100.00
37.51
100.00
武钢 鄂西铁矿
鲕状矿
赤铁矿
43.50%
磁选精矿
61.75
58.53
81.22
磁选尾矿
38.25
21.85
18.78
焙烧矿
100.00
44.50
100.00

表5- 原 料 矿 化 学 成 分 (%)

原料矿
TFe
FeO
Fe 2O 3
SiO 2
Al 2O 3
CaO
MgO
MnO
 
混合矿
33.93
13.38
33.64
20.26
1.60
5.64
1.34
2.21
 
褐铁矿
35.37
1.39
49.02
25.83
2.42
1.46
0.28
-
 
菱铁矿
31.41
28.92
12.77
13.47
1.03
11.20
3.12
-
原料矿
K 2O
Na 2O
BaO
P
C
S
烧失
 
 
混合矿
0.17
0.032
0.95
0.029
3.92
0.76
18.2
 
 
褐铁矿
0.21
0.025
4.69
0.025
0.80
1.00
9.39
 
 
菱铁矿
0.10
0.024
0.49
0.011
7.43
0.45
25.84
 

表6-原 料 矿 的 铁 物 相  分 析(%)

铁相
磁铁矿中铁
赤褐铁矿中铁
假象赤铁矿中铁
碳酸盐中铁
硫化物中铁
硅酸盐中铁
总铁
 合矿
含量
0.24
23.2
0.12
8.64
0.46
1.27
33.93
分布率
0.71
68.38
0.35
25.46
1.36
3.74
100.00
褐铁矿
含量
0.33
33.8
痕量
0.22
0.19
0.83
35.37
分布率
0.93
95.56
痕量
0.62
0.54
2.35
100.00
菱铁矿
含量
0.15
8.66
痕量
21.66
0.13
0.81
31.41
分布率
0.48
27.57
痕量
68.96
0.41
2.58
100.00

表7- 5万吨工业试验生产线焙烧矿平均试验结果

矿石类型
原矿平均品位 %
产品名称
产率 %
TFe%
回收率 %
 
菱、褐混合铁矿
 
 
33.93
 
弱磁精矿
70.4
58.6
94.89
弱磁尾矿
29.6
6.32
5.11
焙烧矿
100
41.18
100
 
褐铁矿
 
 
35.37
 
弱磁精矿
71.2
57.25
94.22
弱磁尾矿
28.78
6.93
5.78
焙烧矿
100
40.32
100
 
 
菱铁矿
 
 
31.41
 
弱磁精矿
68.03
58.56
94.16
弱磁尾矿
31.97
6.69
5.84
焙烧矿
100
40.91
100

注:表7 中,弱磁精矿TFe%数值,系采用磁选管一次选矿试验的结果。规模工业生产时,采用多级弱磁选和反浮选,铁精矿的品位可达到60~62%。

 

 

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