菱铁矿快速磁化焙烧半工业化试验研究

论文摘要

磁化焙烧是解决低品位铁矿石资源化利用问题的有效手段之一。西安建筑科技大学通过数年的前期基础研究,开发出了悬浮态磁化焙烧菱铁矿新工艺,并开展了大量的前期基础研究,证实了该工艺的可行性。本文针对回转窑焙烧工艺中不能利用的超低品位粉状菱铁矿废料,应用悬浮态焙烧新工艺开展研究,分析主要操作参数对焙烧效果的影响,为最大限度地利用铁矿石资源探索新的途径。试验工作以陕西大西沟菱铁矿尾矿为原料,在自主开发的热态模型系统上进行,重点研究了焙烧温度、气氛等操作条件对菱铁矿焙烧效果的影响,为深入了解焙烧矿的焙烧效果,对焙烧矿样品进行了物相分析,获得了最佳焙烧参数。结果表明:对于原料铁品位仅为15.06%超低品位菱铁矿粉料,焙烧温度控制在740℃,反应器中氧含量小于1%的条件下,磁选获得的精矿铁品位和回收率的最优指标可以达到53.28%和70.53%。经过对焙烧矿铁物相的滴定可知,焙烧矿中铁物相主要以磁铁矿(Fe3O4)和赤铁矿(Fe2O3)存在,还有极少量的菱铁矿(FeCO3)及硅酸铁(Fe2SiO4)。随着反应器中氧气含量的增加,赤铁矿的含量逐渐增加;随着温度的继续升高,硅酸铁的含量变化不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪言
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 2 菱铁矿磁化焙烧的工艺应用及研究现状
• 2.1 菱铁矿磁化焙烧工艺
• 2.1.1 竖炉焙烧工艺
• 2.1.2 回转窑焙烧工艺
• 2.1.3 沸腾炉焙烧工艺
• 2.2 菱铁矿磁化焙烧与选矿的研究现状
• 2.2.1 菱铁矿磁化焙烧技术的基础研究
• 2.2.2 磁化焙烧技术的研究手段与表征方法
• 2.2.3 菱铁矿的可选性
• 2.2.4 粉体工程研究所在菱铁矿磁化焙烧方面的研究现状
• 2.2.5 研究内容与方案
• 3 试验原料、焙烧工艺及设备
• 3.1 原料物性分析
• 3.2 粉体所菱铁矿焙烧工艺与设备
• 3.2.1 焙烧工艺
• 3.2.2 试验设备
• 3.2.3 试验操作流程
• 3.3 铁物相和铁品位化学分析方法
• 3.3.1 铁物相化学分析方法
• 3.3.2 铁品位化学分析方法
• 4 热模系统试验
• 4.1 悬浮磁化焙烧热态模型试验
• 4.1.1 不同焙烧温度和气氛的试验设计
• 4.1.2 前期探索性试验结果
• 4.1.3 系统试验的试验结果
• 4.2 连续稳定试验
• 4.3 悬浮磁化焙烧能耗分析
• 4.3.1 试验燃料基本性质
• 4.3.2 菱铁矿磁化焙烧化学反应的热力学性质
• 4.3.3 热平衡计算
• 4.4 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献