本發(fā)明屬于礦物加工、冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種復(fù)雜難選混合型鐵礦石的磁化焙燒方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)鐵礦石富礦少、貧礦多，97％的鐵礦石為30％以下的低品位鐵礦,且國(guó)內(nèi)尚存在大量未被開(kāi)發(fā)利用的復(fù)雜難選混合型鐵礦石。

自進(jìn)入2l世紀(jì)以來(lái)，鐵礦石資源需求量呈逐漸上升態(tài)勢(shì)，使我國(guó)鋼鐵行業(yè)面臨著巨大的壓力，因此，開(kāi)發(fā)利用我國(guó)復(fù)雜難選混合型鐵礦石，對(duì)支持我國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，抵御世界鐵礦石市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

目前，我國(guó)復(fù)雜難選混合型鐵礦石主要有以下三種處置方式：

1、僅對(duì)混合型鐵礦石當(dāng)中的強(qiáng)磁性鐵礦物進(jìn)行回收利用，開(kāi)采后的混合型鐵礦石先進(jìn)行破碎、干式預(yù)選，預(yù)選后以磁鐵礦為主的混合型鐵礦石進(jìn)入到磨礦—弱磁選工藝進(jìn)行回收利用，預(yù)選后以菱鐵礦、赤（褐）鐵礦為主的混合型鐵礦石作為廢石堆存，造成鐵礦石資源浪費(fèi)，并占用大量土地。例如酒鋼鏡鐵山周邊某礦山，查明鐵礦石資源量共計(jì)2688.7萬(wàn)噸，共有八個(gè)礦體，均為礦物組成不同的典型混合型鐵礦石，配套選廠按上述工藝設(shè)計(jì)，導(dǎo)致磨礦粒度在-400目含量95%時(shí)，磁選精礦品位為57%左右，鐵回收率才能達(dá)到44~50%，選比高達(dá)4.02倍。

2、對(duì)混合型鐵礦石當(dāng)中的強(qiáng)磁性鐵礦物用弱磁選工藝進(jìn)行回收利用，然后再對(duì)干式弱磁選工藝拋出的廢石或濕式弱磁選工藝拋出的尾礦利用強(qiáng)磁選工藝回收鐵精礦。存在的主要問(wèn)題：（1）弱磁選工藝拋出的廢石或尾礦主要以菱鐵礦、赤（褐）鐵礦為主，其比磁化系數(shù)小，磁選后的鐵精礦品位低、金屬回收率低；（2）磨選工藝復(fù)雜，弱磁選階段需多段破碎、磨礦、磁選，強(qiáng)磁選階段也需要多段磨礦、磁選。

3、對(duì)混合型鐵礦石直接進(jìn)行磁化焙燒。存在的主要問(wèn)題：（1）以菱鐵礦為主，含有褐鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦等鐵礦物的混合型鐵礦石焙燒后由于還原氣氛強(qiáng)，導(dǎo)致其本身含有的磁鐵礦（四氧化三鐵）過(guò)還原，生成feo后難以回收利用，影響磁選指標(biāo)，且焙燒后煙氣中co濃度高，既對(duì)能源造成浪費(fèi)，又對(duì)環(huán)境造成污染；（2）不含菱鐵礦，褐鐵礦、赤鐵礦等弱磁性鐵礦物含量的總和超過(guò)磁鐵礦等強(qiáng)磁性鐵礦物含量的混合型鐵礦石焙燒后還原劑消耗量大，焙燒成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)雜難選混合型鐵礦石的磁化焙燒方法，根據(jù)混合型鐵礦石的礦物組成，將菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石與菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石按一定比例進(jìn)行復(fù)合磁化焙燒，以解決混合型鐵礦石磁選流程復(fù)雜、磁選指標(biāo)差、焙燒磁選成本高的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種復(fù)雜難選混合型鐵礦石的磁化焙燒方法，具體如下：根據(jù)混合型鐵礦石的礦物組成，將菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石與菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石按一定比例進(jìn)行復(fù)合磁化焙燒。

所述的菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石與菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石按質(zhì)量比30~60：40~70混合磁化焙燒。

所述的混合型鐵礦石原料的焙燒粒度為0~30mm。

磁化焙燒方法焙燒階段采用確保還原性氣氛的回轉(zhuǎn)窯動(dòng)態(tài)焙燒或采用箱式電阻爐靜態(tài)焙燒。復(fù)合磁化焙燒用箱式電阻爐時(shí)，采用分層布料焙燒的方式，即菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石布在焙燒罐下層，菱鐵礦含量低的混合型鐵礦石布在焙燒罐上層，其中下層不配還原劑，上層配少量或不配還原劑；復(fù)合磁化焙燒用回轉(zhuǎn)窯時(shí)，采用混合后入窯焙燒的方式，即菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石和菱鐵礦含量低的混合型鐵礦石按比例混勻后再入窯焙燒，混勻過(guò)程中不配或配少量還原劑。

上述箱式電阻爐焙燒罐當(dāng)中的鐵礦石分層布料焙燒的方式可以為多層。

本發(fā)明用到箱式電阻爐模擬隧道窯磁化焙燒工藝時(shí)，包括下列步驟：

（1）將菱鐵礦質(zhì)量百分含量在20~40%的混合型鐵礦石（混合型鐵礦石中的鐵質(zhì)量含量為25~40%即：tfe25~40%）與菱鐵礦含量在0~10%的混合型鐵礦石（混合型鐵礦石中的鐵質(zhì)量含量為25~40%即：tfe25~40%）分別破碎到0~30mm；

（2）將菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石鋪在焙燒罐下層，菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石鋪在焙燒罐上層，下層鐵礦石與上層鐵礦石重量比范圍為30~60：40~70，然后在焙燒罐最上層鋪一層蓋面炭保護(hù)；

（3）入爐磁化焙燒后的混合物料冷卻至室溫，然后對(duì)冷卻后的混合物料進(jìn)行磨礦—弱磁選，最終得到優(yōu)質(zhì)的磁鐵精礦粉，同時(shí)產(chǎn)出磁選尾礦。

本發(fā)明用到箱式電阻爐模擬隧道窯磁化焙燒工藝時(shí)，鐵礦石分層布料焙燒的方式可以為多層。

本發(fā)明應(yīng)用到回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒工藝，包括下列步驟：

（1）將菱鐵礦含量在20~40%的混合型鐵礦石（混合型鐵礦石中的鐵質(zhì)量含量為25~40%即：tfe25~40%）與菱鐵礦含量在0~10%的混合型鐵礦石（混合型鐵礦石中的鐵質(zhì)量含量為25~40%即：tfe25~40%）分別破碎到0~30mm；

（2）將菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石與菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石按一定比例混勻，混勻前的重量比范圍為30~60：40~70；

（3）入窯磁化焙燒后的混合物料冷卻至室溫，然后對(duì)冷卻后的混合物料進(jìn)行磨礦—弱磁選，最終得到優(yōu)質(zhì)的磁鐵精礦粉，同時(shí)產(chǎn)出磁選尾礦。

本發(fā)明的主要化學(xué)反應(yīng)式為：

mfe2o3·nh2o=mfe2o3+nh2o（1）

（褐鐵礦受熱分解，m=1-4，n=1-3，240~400℃時(shí)15min可脫出總結(jié)晶水量的80%）

3feco3→fe3o4+co+2co2（2）

（菱鐵礦受熱分解，392℃時(shí)反應(yīng)明顯進(jìn)行）

3fe2o3+co=2fe3o4+co2（3）

（fe2o3還原反應(yīng)）

本發(fā)明應(yīng)用到隧道窯磁化焙燒工藝原理，根據(jù)隧道窯的傳熱特點(diǎn)，窯車(chē)上層鐵礦石最先受熱，且料溫最高，上層混合型鐵礦石少量菱鐵礦、褐鐵礦受熱分解后，下層菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石開(kāi)始受熱分解，在其本身轉(zhuǎn)換為強(qiáng)磁性fe3o4的同時(shí)，產(chǎn)出的co對(duì)下層和上層鐵礦石當(dāng)中fe2o3進(jìn)行還原，轉(zhuǎn)換為強(qiáng)磁性fe3o4，同時(shí)有效控制了料層當(dāng)中的還原性氣氛，使鐵礦石當(dāng)中的fe3o4和新生fe3o4不會(huì)還原成feo。

本發(fā)明應(yīng)用到回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒工藝原理，將菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石與菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石按一定比例混勻后，焙燒過(guò)程中菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石開(kāi)始受熱分解，在其本身轉(zhuǎn)換為強(qiáng)磁性fe3o4的同時(shí)，產(chǎn)出的co對(duì)料層鐵礦石當(dāng)中fe2o3進(jìn)行還原，轉(zhuǎn)換為強(qiáng)磁性fe3o4，同時(shí)有效控制了料層當(dāng)中的還原性氣氛，使鐵礦石當(dāng)中的fe3o4和新生fe3o4不會(huì)還原成feo。

本發(fā)明將鐵礦石粒度控制在0~30mm的原因是，適當(dāng)縮小鐵礦石粒度，會(huì)加快其還原速度，而且大粒度的鐵礦石菱鐵礦、褐鐵礦分解速度小于小粒度的，選擇0~30mm的粒度范圍也可有效控制料層還原氣氛。

本發(fā)明的有益效果為：

（1）本發(fā)明解決了菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石磁化焙燒后由于還原氣氛強(qiáng)，導(dǎo)致其本身含有的磁鐵礦（fe3o4）過(guò)還原，生成feo后難以回收利用的問(wèn)題；

（2）通過(guò)采用復(fù)合磁化焙燒，菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石在磁化焙燒時(shí)可以不配或少配還原劑，從而降低磁化焙燒成本；

（3）將菱鐵礦含量高的混合型鐵礦石與菱鐵礦含量低或不含菱鐵礦的混合型鐵礦石按一定比例復(fù)合磁化焙燒后，可有效控制料層當(dāng)中的還原性氣氛，減少外排煙氣中co的含量，節(jié)能減排效果明顯；

（4）本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，易于推廣，解決了混合型鐵礦石磁選流程復(fù)雜、磁選指標(biāo)差、焙燒磁選成本高的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1.是本發(fā)明所述磁化焙燒方法的隧道窯工藝流程圖；

圖2.是本發(fā)明所述磁化焙燒方法的回轉(zhuǎn)窯工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的混合型鐵礦石主要包括以下幾種：（1）以菱鐵礦為主，含有褐鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦等鐵礦物的混合型鐵礦石；（2）以赤（褐）鐵礦為主，含有磁鐵礦、菱鐵礦等鐵礦物的混合型鐵礦石；（3）以磁鐵礦為主，含菱鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦等弱磁性鐵礦物含量的總和超過(guò)磁鐵礦等強(qiáng)磁性鐵礦物含量的混合型鐵礦石；（4）不含菱鐵礦，褐鐵礦、赤鐵礦等弱磁性鐵礦物含量的總和超過(guò)磁鐵礦等強(qiáng)磁性鐵礦物含量的混合型鐵礦石。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的附圖說(shuō)明及有益效果做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種復(fù)雜難選混合型鐵礦石的磁化焙燒方法，包括以下步驟：

步驟一：分別將某礦山礦體菱鐵礦含量20%、全鐵品位33.71%，和ⅷ礦體菱鐵礦含量5%、全鐵品位32.48%的混合型鐵礦石均破碎至20mm；

步驟二：稱取20mm礦體鐵礦石200g鋪于焙燒罐下層，稱取20mmⅷ礦體鐵礦石200g鋪于焙燒罐上層，ⅷ礦體鐵礦石表層再覆蓋20g蘭炭；

步驟三：控制箱式電阻爐溫度為850℃，開(kāi)始放入焙燒，焙燒時(shí)間50min；

步驟四：焙燒結(jié)束后，將焙燒罐取出后水封冷卻至常溫；

步驟五：冷卻后的混合物料經(jīng)過(guò)破碎、磨礦，磨礦粒度控制-200目含量為90%，然后由磁選管進(jìn)行選別，磁選場(chǎng)強(qiáng)1250oe，得到鐵精礦。

對(duì)鐵精礦進(jìn)行取樣和主要指標(biāo)檢測(cè)，檢測(cè)后鐵精礦品位為55.46%、鐵回收率為82.44%。

實(shí)施例2

一種復(fù)雜難選混合型鐵礦石的磁化焙燒方法，包括以下步驟：

步驟一：分別將某礦山礦體菱鐵礦含量20%、全鐵品位33.71%，和ⅷ礦體菱鐵礦含量5%、全鐵品位32.48%的混合型鐵礦石均破碎至30mm；

步驟二：稱取30mm礦體鐵礦石500g和30mmⅷ礦體鐵礦石500g，然后將兩種鐵礦石混勻；

步驟三：控制回轉(zhuǎn)窯焙燒段窯溫750℃、轉(zhuǎn)速90s/r、填充率25%、高溫段焙燒時(shí)間20min，開(kāi)始入窯焙燒；

步驟四：待焙燒礦全部進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯冷卻段后，斷電降溫，冷卻段密封空冷后卸料；

步驟五：冷卻后的混合物料經(jīng)過(guò)破碎、磨礦，磨礦粒度控制-200目含量為85%，然后由磁選管進(jìn)行選別，磁選場(chǎng)強(qiáng)1250oe，得到鐵精礦。

對(duì)鐵精礦進(jìn)行取樣和主要指標(biāo)檢測(cè)，檢測(cè)后鐵精礦品位為56.03%、鐵回收率為82.85%。