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褐铁矿的磁化焙烧新技术 1、褐铁矿开发利用现状 褐铁矿是主要的铁矿物之一，属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O）。成分不纯，水的含量变化也很大。 由于褐铁矿中的含铁矿物没有磁性，而且含铁矿物在破碎磨矿过程中极易泥化，采用简单的物理选矿方法（比如磁选）金属回收率低，铁精矿品位也很低。即使浮选工艺也几乎不能获得好的结果。 磁化焙烧一弱磁选工艺是处理褐铁矿比较好的技术方案。褐铁矿中的含铁矿物通过磁化焙烧，变成的有磁性的磁铁矿，然后通过磁选就可以获得高品位铁精矿粉，金属回收率也很高。 传统上可以实现褐铁矿磁化焙烧的热工设备是回转窑。回转窑磁化焙烧技术存在着投资巨大（年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）、操作困难容易结圈以及指标不稳定等缺点。 2、褐铁矿的焙烧过程 褐铁矿在加热条件下焙烧，会发生很复杂的矿物变化。 （1）褐铁矿在低温条件下焙烧，铁矿物变成赤铁矿。 Fe2O3·nH2O =Fe2O3+ nH2O 反应1 （2）含赤铁矿的焙砂在非氧化气氛下继续焙烧，赤铁矿变成磁铁矿。 3Fe2O3+ CO =2Fe3O4+CO2 反应2 （3）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度小于 600℃的条件下焙烧，磁铁矿不发生改变。 Fe3O4→ Fe3O4 反应3 （4）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度大于600℃的条件下继续焙烧，磁铁矿会变成没有磁性的方铁矿。 Fe3O4＋CO=3FeO+CO2 反应4 3、回转窑焙烧褐铁矿技术 块状褐铁矿在回转窑中在温度大于800℃、弱还原气氛下焙烧，褐铁矿转化为磁铁矿和方铁矿的混合物。通过调节温度和气氛的还原势（CO/(CO+CO2)的比例）可以调节焙砂中磁铁矿的含量。见反应4。 褐铁矿的回转窑焙烧技术具有以下特点： （1）焙烧温度高，大于800℃（如果低于800℃，就不能在回转窑内保持稳定的火焰）。 （2）只能使用块矿。 （3）对还原煤和燃烧煤有特殊要求如挥发分、灰熔点、粘结性等。 （4）需要复杂的、笨重的传动系统，投资巨大（某地年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）。 （5）效率低下，处理量小。 （6）能耗高，尾气中含有不能回收的CO气体。 （7）操作困难，容易结圈（新疆某地建设的年处理50万吨的回转窑生产线，一直不正常，经常结圈）。 （8）技术指标不稳定。 4、褐铁矿的磁化焙烧新技术 褐铁矿磁化焙烧新技术――内燃式竖炉煤基直接还原技术，是我们发明的一种新的、以煤 1 为还原剂、以内燃式竖炉为热工设备的非高炉炼铁技术。发明该技术的最初目的是利用高品位铁精矿粉生产直接还原铁（海绵铁）。后来发现，该技术更适合处理各类难选铁矿石如褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿等。 内燃式竖炉煤基直接还原技术处理褐铁矿的工艺流程包括矿石粉碎、矿粉制球、球团包衣、竖炉磁化焙烧、磨矿和磁选等。 矿石粉碎：使用雷蒙磨或者干式球磨机把矿石块磨成粉末。 矿粉制球：与氧化球团的制球一样，把矿粉制成球团。 包衣：用煤粉在球团上包裹一层覆盖层，有点像包元宵，矿粉在内，煤粉在内。这种球团我们成为包衣球。 竖炉磁化焙烧：湿的包衣球从竖炉上部加入，下部排出，经过干燥、焙烧和冷却等过程。焙烧需要的助燃风从竖炉中下部鼓入，烟气从竖炉顶部排出。从竖炉下部排出的包衣球中的褐铁矿转化磁性矿物－磁铁矿。然后进入磨矿和磁选工序。 5、新技术的特点 新技术是在中性气氛、温度小于600℃的条件下焙褐铁矿，在这种条件下，褐铁矿只能变成磁铁矿。详见反应2。 与其他处理菱铁矿的技术如回转窑工艺，使用新的技术处理褐铁矿有如下特点： （1）焙烧温度低，只有600℃（在内燃式竖炉中，煤是无焰燃烧，不需要保持火焰的稳定。在回转窑内如果温度低于800℃，就不能保持稳定的火焰）。 （2）使用矿粉。 （3）使用煤粉，对煤质无特别要求，各种类型的煤都可使用，焦炭末也可以使用。 （4）以内燃式竖炉为热工设备，不需要燃烧室，不需要热风炉，直接向竖炉内部送常态空气，不需要外部燃料。没有复杂的燃烧系统。 （5）投资少，不到回转窑的1/3。 （6）生产成本低。 （7）煤耗低，约为回转窑的1/2。 （8）效率高、处理量大。每平方米竖炉每小时可处理矿石4－5吨，一座15-20平方米的竖炉就可处理矿石50万吨。 （9）操作简单，容易控制。 （10）技术指标稳定，品位大于65%，回收率大于90%。 6、新技术的成熟度 我们和石家庄新华工业炉有限公司合作，完成了新技术的工业试验。技术成熟，可以提供技术服务和技术转让 2 本文来源：https://www.dywdw.cn/6d574341551252d380eb6294dd88d0d233d43cbb.html
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2022-04-23
