海南某褐铁矿石还原焙烧—磁选试验

磁选工艺

3.1 铁矿石的磁选 【铁矿床的分类】按地质成因和工业类型分为9大类。 【各类型铁矿的分析要素】 〖分布，储量，储量特点，矿物成分—主要矿物，共、伴生矿物，脉石矿物→综合利用〗 3.1.1磁铁矿石的磁选 【磁铁矿石的特点】—地质成因—属高中温热液接触交代矿床的矿石（矽卡岩型） —有效选矿方法—磁选。 —典型分选工艺流程图3-3-1 P355. —工艺特点：分段，球磨，磁选机选择。 3.1.2 磁铁石英岩矿石的磁选 【磁铁石英岩矿石特点】—沉积变质岩矿床产出，我国叫鞍山式贫磁铁矿，国外叫铁燧岩 —广泛选用磁选法分选。或磁铁石英岩 —分选工艺特点：阶段磁选、阶段磨矿。逐步减少下段负荷。 〖例〗首钢铁矿石基地—河北迁安大石河铁矿 —地质成因：构成矿体岩层系属于前震旦纪麻岩并呈条带状和片麻岩构造。 矿体间和矿体内广布各类型夹石。→开采时易于混入（废石），矿石贫化严重。 地质品位30.18%，入选矿石品位只有25%。 【矿石中主要金属矿物、伴生矿、主次脉石】 【有用矿物与非有用矿物的结合状态】 【结晶粒度】—分磁铁矿和赤铁矿 【解离粒度】 【矿石化学多项分析结果】表3-3-1 【流程】—图3-3-2 P356. —工艺特点： —流程的主要技术指标。 【上述内容就是我们一般考察一个矿种及其选矿工艺时，所应基本了解和掌握的东西】差经济指标等。 3.1.3 弱磁性铁矿物的磁化焙烧与弱磁选 1.磁化焙烧简介 【磁性较低或弱磁性矿物】赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿 —通过焙烧变成强磁性铁矿物（磁铁矿或γ型赤铁矿），然后用若磁选的方法回收。【磁化焙烧】—是矿石加热到一定温度后，在相应的气氛中进行物理化学反应的过程。 〖按焙烧原理分类〗还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧。 ①还原焙烧—适用于赤铁矿、褐铁矿，还原剂有C、CO和H2。 主要是将Fe2O3→（还原成）Fe3O4，即将Fe3+→ ②中性焙烧—适用于菱铁矿Fe3O4 主要是将FeCO3→分解为Fe3O4 ③氧化焙烧—适用于黄铁矿 主要是将FeS→氧化为Fe7O8磁黄铁矿 →氧化时间很长，则磁黄铁矿变为磁铁矿。 还有氧化还原焙烧和还原氧化焙烧。还原剂为气体、液体和固体。煤气、重油和煤。

磁选工艺

第三章磁选工艺 一、铁矿石的磁选 我国已探明的主要铁矿床可划分为9大类。 鞍山式铁矿是我国最重要的铁矿床，占总储量的50％左右。矿石中金属矿物以磁铁矿为主，其次是赤铁矿、菱铁矿；脉石矿物有石英、绿泥石、角闪石、云母、长石和方解石等。 镜铁山式铁矿主要分布在我国西北部甘肃境内，矿石中主要金属矿物为镜铁矿、菱铁矿等，共生有价矿物为重晶石。脉石矿物主要为碧玉、铁白云石等。 攀枝花式铁矿是一种伴生钒、钛、钴等多种元素的磁铁矿，其矿石 储量居我国铁矿总储量的第二位。矿石中主要金属矿物有含钒钛磁铁 矿、钛铁矿，硫化物以磁黄铁矿为主。 根据含铁矿物的不同，有工业价值的铁矿石主要有：磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石和混合型铁矿石（赤铁矿一磁铁矿混合矿石、含钛磁铁矿石、含铜磁铁矿石）等。 1）磁铁矿石磁选 磁铁矿石属高中温热液接触交代矿床的矿石，这种矿石最有效的选矿方法是磁选，典型的分选流程如所示。其分选工艺多配有一段或二段干式磁选分选中碎或细碎产品，作为分选前的准备作业。 干式磁选主要是排出粗粒尾矿和获得进一步进行深选的产品。对进一步深选产品经二段或三段细磨，再进行二段或三段湿式磁选，得最终精矿产品。 2）弱磁性铁矿物的磁化焙烧与弱磁选

由于赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿等矿物的磁性较低，用弱磁选无法回收，但可以利用磁化焙烧的方法将它们变成强磁性铁矿物（磁铁矿或γ-赤铁矿），然后利用弱磁选的方法回收。 磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行物理化学反应的过程。根据矿石不同，化学反应不同。磁化焙烧按其原理可分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧等。 焙烧磁化产物一般用弱磁选的方法进行分选。典型的（洒钢选矿厂）生产流程见图。 3）弱磁性铁矿物的强磁选 琼斯湿式强磁选机被大量用于氧化铁矿石的磁选。 二、锰矿石的磁选 我国的锰矿石储量居世界第四位。 我国碳酸锰矿多，约占锰矿总量的57％。目前，锰矿选矿方法有重选、重介质一强磁选、焙烧一强磁选、单一强磁选、浮选以及多种方法联合等。 锰矿物属于弱磁性矿物，其比磁化率与脉石矿物的差别较大，因此，锰矿石的强磁选占有重要的地位。对组成比较简单、嵌布粒度较粗的碳酸锰矿石和氧化锰矿石用单一磁选流程可获得较好的分选指标。 图6-3-7是湖南桃江锰矿强磁选流程。

铬铁矿的还原焙烧过程

铬铁矿的还原焙烧过程 1、焙烧温度对铬铁矿还原焙烧效果的影响 图1铬铁矿经不同温度下焙烧120min后所得产物的SEM图像图1为铬铁矿在不同焙烧温度下还原120min后产物表观形貌的SEM图像。从图中可以看出，当焙烧温度为950℃时，矿石颗粒表面存在明暗不同两相，但相互分离并不彻底，相界面难以辨别。温度为1050℃时，明亮物相与相对较暗物相己能够明显分辨，且较950℃时体积有所增大。当温度升至1150℃时，明亮物相由球状发展为棒条状。通过EDS检测可知，明亮物相为还原析出相，其主要成分为金属铁、金属铬和少量的碳，较暗物相为铬铁矿基体相。不考虑各析出相中的碳元素，排除相分离尚不充分的950℃还原产物，可将其他试样析出相中铁和铬的比例关系绘如图2。由图2可知，在1050℃和1100℃时，析出相中主要成分为铁元素，而当温度升至1150℃时，铬元素成为析出相的主体元素。由此可以得出在950-1100℃的范围内主要发生的是铬铁矿中铁的还原，铬仍存在于矿石基体中。当焙烧温度达到如1150℃时，大量的铬被还原为金属态进入析出相，证明在此温度下部分含铬尖晶石相参与了还原反应。实验所得结论与热力学分析结果一致。

图2 不同焙烧温度下还原120min后析出相金属元素组成图3为Factsage软件计算得出的1100℃和1150℃下Cr-Fe-C-O系优势区域图。在1100℃ 时，常压线(由“+”组成)穿过了优势区域图中的灰色区域()和浅灰色区域()，意味着从热力学角度讲，当石墨增锅内气压为1 atm时Cr2O3和Fe(或Fe3C) 可以作为还原产物共存。当温度为1150℃时，常压线穿过了深灰色区域(Cr3C2+Fe)，说明在此温度下铬会被大量还原为金属态，并以碳化物的形式存在。此时，选择性还原铬铁矿中铁元素的目标难以实现。另外，从图中还可得出，当体系中二氧化碳分压很低时(如反应的初始阶段Cr3C2会与Fe3C共存于析出相。所得结论进一步证实了上文所得分析与实验结果。

煅烧,焙烧与烧结的区别

焙烧 焙烧与煅烧是两种常用的化工单元工艺。焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷和氧化碳等气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点，发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程，常用于无机盐工业的原料处理中，其目的是改变物料的化学组成与物理性质，便于下一步处理或制取原料气。煅烧是在低于熔点的适当温度下，加热物料，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。两者的共同点是都在低于炉料熔点的高温下进行，不同点前者是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应，后者是物料发生分解反应，失去结晶水或挥发组分。 烧结也是一种化工单元工艺。烧结与焙烧不同，焙烧在低于固相炉料的熔点下进行反应，而烧结需在高于炉内物料的熔点下进行反应。烧结也与煅烧不同，煅烧是固相物料在高温下的分解过程，而烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程。烧结、焙烧、煅烧虽然都是高温反应过程，但烧结是在物料熔融状态下的化学转化，这是它与焙烧、煅烧的不同之处。 焙烧 1. 焙烧的分类与工业应用 矿石、精矿在低于熔点的高温下，与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反应，改变其化学组成与物理性质的过程称为焙烧。在无机盐工业中它是矿石处理或产品加工的一种重要方法。 焙烧过程根据反应性质可分为以下六类，每类都有许多实际工业应用。 (1) 氧化焙烧 硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化，使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物，同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。硫酸生产中硫铁矿的焙烧是最典型的应用实例。硫化铜、硫化锌矿的火法冶炼也用氧化焙烧。 硫铁矿(FeS2)焙烧的反应式为： 4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2↑ 3FeS2+8O2＝Fe3O4+6SO2↑ 生成的SO2就是硫酸生产的原料，而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在，到底那一个比例大，要视焙烧时空气过剩量和炉温等因素而定。一般工厂，空气过剩系数大，含Fe2O3较多；若温度高，空气过剩系数较小，渣成黑色，且残硫高，渣中Fe3O4多。焙烧过程中，矿中所含铝、镁、钙、钡的硫酸盐不分解，而砷、硒等杂质转入气相。

高硫氰化尾渣还原焙烧脱硫-磁选试验

Series No．468June一2015一一一一一一一一一一一一一一一金一一属一一矿一一山METAL MINE 一一一一一一一一一一一一一一一 总第468期 2015年第6期 收稿日期一2015-04-08 作者简介一李正要(1976 ),男,副教授,博士三 高硫氰化尾渣还原焙烧脱硫—磁选试验 李正要一曹君磊一邓文翔一王维维一乐一坤 (北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083) 摘一要一江西某冶炼厂氧化焙烧氰化尾渣含铁43．15%,含硫1．97%,属高硫氰化尾渣,采用常规选矿方法二磁化焙烧 磁选工艺难以获得理想的铁回收率指标三为开发利用该尾渣,对其进行了还原焙烧同步脱硫回收铁工艺研究三试验确定的最佳焙烧条件为:烟煤用量20%二脱硫剂BK 用量16%二还原焙烧温度1150?二焙烧时间45min三最佳焙烧条件获得的焙烧产品经两段阶段磨矿阶段弱磁选试验,获得了产率42．71%二铁品位92．05%二硫含量0．04%二磷含量0．04%二铁回收率91．11%的还原铁产品,为高硫氰化尾渣资源化提供了一种新途径三 关键词一高硫氰化尾渣一还原焙烧一脱硫一磁选 一一中图分类号一TD925．7一一一文献标志码一A一一一文章编号一1001-1250(2015)-06-171-04 Study of Reduction Roasting Desulfurization-Magnetic Separation for High Sulfur Cyanide Tailing Li Zhengyao一Cao Junlei一Deng Wenxiang一Wang Weiwei一Yue Kun (School of Civil and Environment Engineering ,University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083,China ) Abstract 一Experimental research on the reduction roasting and synchronous desulfurization for recovering iron from a high sulfur cyanide tailing with iron grade of 43．15%and sulfur content of 1．97%in Jiangxi Province was tested.The results indicated that the optimum parameters were proposed as follows:the mass ratio of the cyanide tailing,the bituminous coal,and desulfurizer BK of 100?20?16,the reduction temperature of 1150?,the roasting time of 45min.The direct reduction iron with productivity of 42．71%,iron grade of 92．05%,sulfur content of 0．04%,phosphorus content of 0．04%,and iron recovery rate of 91．11%was obtained through the process of two-stage grinding and magnetic separation for the reduction roasting prod-ucts.It provides a new way for the utilization of the high sulfur cyanide tailing. Keywords 一High sulfur cyanide tailing,Reduction roasting,Desulfurization,Magnetic separation 一一氧化焙烧 氰化浸出是处理包裹型微细粒金的有效手段,随着易采易选金矿石的日益减少,氧化焙烧 氰化浸出工艺所产生的氰化尾渣越来越多三氧化焙烧氰化尾渣的一个主要特点是铁含量一般在 30%以上,是宝贵的二次资源[1]三由于氧化焙烧过程中很难将硫完全脱除,氰化尾渣中一般含有0．5%~4%的硫[2]三 从氧化焙烧氰化尾渣中回收铁难度较大,主要原 因是铁矿物粒径小二赋存特征复杂;经氧化焙烧后的含硫矿物大部分被铁矿物包裹,浸染状态严重,多需加入脱硫剂才能获得低硫合格铁精矿产品三已有研究者不加脱硫剂采用直接还原焙烧 磁选工艺回收氰化尾渣中的铁[3-5],但所得铁精矿硫含量都大于 0．27%,超过了国家相关标准三采用还原焙烧同步脱硫工艺回收高硫氰化尾渣中的铁鲜见报道三江西某 冶炼厂所产氧化焙烧氰化尾渣含铁43．15%二含硫 1．97%,属高硫氰化尾渣三前期研究结果表明用常规的选矿方法二磁化焙烧 磁选工艺都很难获得理想的铁回收指标三本研究采用还原焙烧同步脱硫 磁选工艺对其进行了铁的回收试验,获得了高品位二高回收率二低硫的还原铁产品三 1一试验原料及试验方法 1．1一试验原料1．1．1一试验样品 江西某冶炼厂氧化焙烧氰化尾渣主要化学成分分析结果见表1,铁的化学物相分析结果见表2三 由表1可以看出:氰化尾渣中可回收的有价金属主要是铁,其含量达到43．15%;硫含量1．97%,要进行脱硫才能获得合格铁产品三 四 171四

红土镍矿还原焙烧磁选的调查报告(3)

红土镍矿弱还原焙烧磁选项目研究报告 作者：王春轶 红土镍矿是含镁铁硅酸盐矿物的超基性岩经长期风化产生的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状氧化矿石，由于氧化铁矿石呈红色，所以称为红土矿。风化过程中镍自上层浸出，在下层沉淀，NiO取代了相应的硅酸盐和氧化铁矿物晶格中的MgO、FeO。红土矿的化学和矿物学组成变化范围很大，特别是Fe／Ni和SiO2／MgO的重量比、化学和物理水含量。 矿石中镍元素和铁元素的分布具有一致性。矿石中富铁的部分中往往镍含量也较高，其它部分相对较低。这在理论上对此类矿石进行还原一磁选富集提供了可能性。还原焙烧--磁选工艺的最大特点是生产成本低，能耗中能源由煤提供，每吨矿耗煤160~180Kg。而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能提供，每吨矿电耗560~600kWh，两者能耗成本差价很大，按照目前国内市场的燃料价值计算，两者价格相差3~4倍。 世界上工业化生产的只有日本冶金（Nippon Yakim)公司的大江山冶炼厂，其工厂的还原焙烧一磁选工艺流程为：原矿磨细后与粉煤混合制团，团矿经干燥后，高温进行还原焙烧，焙砂球磨后得到的矿浆进行选矿重选和磁选分离得到镍铁合金产品。但是该工艺存在的问题仍较多，大江山冶炼厂虽经多次改进，工艺技术仍不够成熟，经过几十年的发展，其生产规模仍停留年产l万吨镍左右。 一、国内红土镍矿还原焙烧磁选研究现状 国内对红土镍矿还原焙烧磁选方面做过深入研究的有中南大学，东北大学，北京矿冶研究总院，北京科技大学，昆明贵金属研究所，四川大学等科研院所，还有贵研铂业股份有限公司，首钢有限公司，江西稀有稀土金属钨业集团有限公司等企业也做过相关的研究。 针对我公司红土镍矿弱还原焙烧磁选研究项目，我对国内中南大

矿物原料焙烧原理及方法

https://www.wendangku.net/doc/8c3986852.html, 矿物原料焙烧原理及方法 矿物原料焙烧是化学选矿的预处理作业或独立的化学选矿作业。即在适当的焙烧气氛和低于矿物原料熔点温度等相应条件下，通过加热升温焙烧使矿物原料中的目的矿物发生物理和化学变化的工艺过程。通过焙烧可使目的矿物转变为易于通过浸出或易于用物理选矿分选分离的矿物形态。焙烧使矿物发生化学变化的同时，也使物料（焙砂）的物理形态变得疏松、多孔，为后续作业处理创造了必要条件。焙烧还可除去（回收）易挥发的组分（杂质）。 根据矿物焙烧发生化学反应的条件和工艺参数，焙烧可以分为氧化焙烧、还原焙烧、氯化焙烧、钠化焙烧合硫化焙烧等。 在选矿中采用焙烧法处理的物料常为难选原矿以及物理选矿所得粗精矿和难选的中矿等。焙烧产品有焙砂、干烟尘剂湿法收尘集气产品等。并可相应使用适宜的方法分别处理，回收其中的有用组分。影响焙烧的主要因素有焙烧温度、反应氛围和时间、反应气氛的浓度、气流运动的絮流度以及物料的物理、化学性质，如物料粒度、孔隙率、化学组成及矿物组成等。焙烧法的不利因素是能耗较高，操作控制条件严格，环境污染与治理务必采取相应措施。 矿物热分解是将矿石或人造化合物加热到一定物度，使之分解为组成较为简单的化合物（含气体），或者是使原矿物晶型发生转变的工艺过程。矿物热分解液称款物的煅烧。碳酸盐的热分解有称为焙解，名称不同，实质一样。不论是金属矿还是非金属矿采用煅烧分解矿物都非常普遍。像碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、氢氧化物、硅铝酸盐等矿物往往都少不了通过煅烧分解矿物、改变晶型、构造与形态。高岭土等黏土矿物的煅烧生加工，在近20年来发展迅速。 化合物热分解的平衡常数等于该化合物的热分解压，此分解压可作为该化合物热稳定性的度量。化合物热分解压愈大，热稳定性愈小；反之，热分解压愈小，热稳定性愈大，愈难发生热分解。有些化合物加热至一定温度时，虽其组成未发生变化，但其晶型已产生了变化，物理化学性质液产生了相应的变化，氧化矿物、硫化矿物、硫酸盐、氢氧化物和各种含氧酸盐等各种不同化合物（矿物)的分解压不同，通过控制煅烧温度、气相组成，可选择性地使某些化合物产生热分解，或发生晶型转变，继而采用不同方法进行分选。 通过控制焙解温度和气相组成，即可选择性地分解、改变碳酸盐组成，然后用化学或物理方法选别，达到富集有价组分和去除杂质的目的。

化学选矿之影响还原焙烧的因素

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 化学选矿之影响还原焙烧的因素 影响还原焙烧的因素较多，归纳起来主要包括以下几个方面的因素: (1)矿石性质。矿石性质主要是指矿物种类、脉石成分及结构状态。这些性质决定了矿石被还原的难易程度。一般而言，具有层状结构的矿石要比致密状、绍状及结核状易于还原。脉石成分以石英为主的矿石，因受热后石英产生晶型转变，体积膨胀而导致矿石的爆裂，增大了矿石的有效反应面积，从而有利于还原反应进行。 (2)矿石的粒度及粒度组成。矿石粒度的大小及其分布对还原过程的主要影响是矿石还原的均匀性。当其他条件不变时，小块矿石比大块矿石先完成还原过程;对于大块矿石来说，表层比中心部位先完成还原过程。因此，为了改善矿石在还原过程中的均匀性，必须降低人炉矿石粒度上限，提高粒度下限。据我国生产实践的经验，认为粒度在20 一75 mm 比较合适。 (3)焙烧温度和气相成分的影响。矿石只有在一定的焙烧温度和气相成分的条件下才能完成还原反应，下面以弱磁性贫铁矿石的磁化焙烧为例进行说明。在实践中贫赤铁矿磁化焙烧温库下限是450`C，上限700 一800%。炉内还原气体的成分应选定P(C02)/V(CO)比值不小于1. 温度过高时，会导致弱磁性的富氏体(FeO 溶于Fe3O,中的低熔点熔体)和硅酸铁(Fee SiO4 )的生成。因为无论是高温造成的炉料软化或是过还原生成的硅酸铁熔体，都会钻附在炉壁或附属装丑上，影响炉料正常运行。若温度过低时，如在250 一300℃以下，虽然赤铁矿也可以被还原成磁铁矿，且不会产生过还原现象。但是，还原反应的速度很慢，而且低温生成的Fe3O4 磁性较弱，所以生产上是不能采用低温磁化焙烧的。各种矿石的适宜还原温度及气相成分，由于矿石性质、加热方式及还原剂的种类不同而有较大变化，应通过试验最后确

磁化焙烧原理

C ihUQ beishQO一CIXU0n 磁化焙烧一磁选(magnetizing roasting- 磁化焙烧 megnetic separation)磁化焙烧与磁选的联合处理法。磁化焙烧是在一定温度和气氛下把弱磁性铁矿物(赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿和黄铁矿等)变成 强磁性的磁铁矿或磁性赤铁矿(不Fe203)的过程。是弱磁性矿石在磁选前的准备作业，以便用弱磁场磁选机进行分选。磁化焙烧一磁选技术的分选指标优良，但成本较高。磁化焙烧按原理分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧。还原焙烧应用最广。它在500~800℃的还原气氛下进行，焙烧产物是强磁性的Fe30、;若产物在还原气氛下冷却到400℃，再在空气中冷却，则产物是井 Fe203。前者为还原焙烧，后者为还原一氧化焙烧。还原焙烧用的还原剂为固体或气体。固体还原剂如煤粉和焦炭粉;气体还原剂是各种煤气，如高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等。中性焙烧是在不加或少加空气的条件下，把菱铁矿加热到300~400℃，使其分解为磁铁矿。氧化焙烧是在氧化气氛下，将黄铁矿氧化为磁黄铁矿或磁铁矿。为判断磁化焙烧后弱磁性矿物转化为强磁性矿物的程度，采用还原度来度量。还原度是焙烧矿石中的氧化亚铁和全铁含量的百分数 (架只1。。写)。还原完全时还原度为42.8%，小于、TFe/、‘“”厂”沪。一，/J、/。一”“~j/J、浅/J了曰.LJ/。”J’“ 28%时，则表示还原程度不够。磁化焙烧炉有竖炉、回转窑和沸腾炉。中国多采用竖炉，炉子容积一般为50m“，处理能力 15t/h;容积较大的为70m3，处理能力为23t/h。竖炉给矿粒度为75~Zomm，小于Zomm的粉矿不能用竖炉焙烧。回转窑能处理粉矿，但有时容易结瘤。沸腾炉热效率高，还原性能好，能处理3一。mm 粉矿。但粉尘量大，对环境污染较严重。 磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应的气氛中进行物理化学反应的过程。根据矿石不同，化学反应不同。磁化焙烧按其原理可分为还原焙烧、中性部烧和氧化焙烧等。 1、还原焙烧适用于赤铁矿和褐铁矿。常用的还原剂有C，CO和H2比等。

煅烧-焙烧与烧结的区别

煅烧-焙烧与烧结的区别

焙烧 焙烧与煅烧是两种常用的化工单元工艺。焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷和氧化碳等气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点，发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程，常用于无机盐工业的原料处理中，其目的是改变物料的化学组成与物理性质，便于下一步处理或制取原料气。煅烧是在低于熔点的适当温度下，加热物料，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。两者的共同点是都在低于炉料熔点的高温下进行，不同点前者是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应，后者是物料发生分解反应，失去结晶水或挥发组分。 烧结也是一种化工单元工艺。烧结与焙烧不同，焙烧在低于固相炉料的熔点下进行反应，而烧结需在高于炉内物料的熔点下进行反应。烧结也与煅烧不同，煅烧是固相物料在高温下的分解过程，而烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程。烧结、焙烧、煅烧虽然都是高温反应过程，但烧结是在物料熔融状态下的化学转化，这是它与焙烧、煅烧的不同之处。 焙烧 1. 焙烧的分类与工业应用 矿石、精矿在低于熔点的高温下，与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反应，改变其化学组成与物理性质的过程称为焙烧。在无机盐工业中它是矿石处理或产品加工的一种重要方法。 焙烧过程根据反应性质可分为以下六类，每类都有许多实际工业应用。 (1) 氧化焙烧 硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化，使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物，同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。硫酸生产中硫铁矿的焙烧是最典型的应用实例。硫化铜、硫化锌矿的火法冶炼也用氧化焙烧。 硫铁矿(FeS2)焙烧的反应式为： 4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2↑ 3FeS2+8O2＝Fe3O4+6SO2↑ 生成的SO2就是硫酸生产的原料，而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在，到底那一个比例大，要视焙烧时空气过剩量和炉温等因素而定。一般工厂，空气过剩系数大，含Fe2O3较多；若温度高，空气过剩系数较小，渣成黑色，且残硫高，渣中Fe3O4多。焙烧过程中，矿中所含铝、镁、钙、钡的硫酸盐不分解，而砷、硒等杂质转入气相。

铜渣高温快速还原焙烧-磁选回收铁的研究

铜渣高温快速还原焙烧-磁选回收铁的研究 ① 许 冬１，春铁军２，陈锦安１ （１．铜陵有色设计研究院技术中心，安徽铜陵２４４０００；２．安徽工业大学冶金工程学院，安徽马鞍山２４３００２） 摘 要：采用高温快速还原焙烧-磁选工艺从铜冶炼渣回收铁，系统研究了碱度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）二还原温度二还原时间二还原剂用量等因素对磁选金属铁粉质量的影响三结果表明，铜渣中的铁主要以铁橄榄石形式存在，其次为磁铁矿；在碱度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）０．６二焦粉配比 １２％二还原温度１３００?二还原时间３０ｍｉｎ二铜渣粒度－０．０７４ｍｍ粒级占９５％二磁场强度０．０８Ｔ的条件下，可得到铁品位９１．１０％二金属化率９４．２７％的金属铁粉三关键词：铜渣；铁；直接还原；磁选；铁粉 中图分类号：ＴＦ０４６ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１７．０１．０２４ 文章编号：０２５３－６０９９（２０１７）０１－００８９－０３ ＩｒｏｎＲｅｃｏｖｅｒｙｆｒｏｍＣｏｐｐｅｒＳｌａｇｂｙＡＣｏｍｂｉｎｅｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＨｉｇｈ-ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＲｅｄｕｃｔｉｏｎＲｏａｓｔｉｎｇａｎｄＭａｇｎｅｔｉｃＳｅｐａｒａｔｉｏｎ ＸＵＤｏｎｇ１，ＣＨＵＮＴｉｅ-ｊｕｎ２，ＣＨＥＮＪｉｎ-ａｎ１ （１．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＣｅｎｔｅｒｏｆＴｏｎｇｌｉｎｇＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｏｎｇｌｉｎｇ２４４０００，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａ?ａｎｓｈａｎ２４３００２，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｍｂｉｎｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｈｉｇｈ-ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｏａｓｔｉｎｇａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｒｅｃｏｖｅｒｉｒｏｎｆｒｏｍｔｈｅｃｏｐｐｅｒｓｌａｇ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆａｌｋａｌｉｎｉｔｙ（ＣａＯ／ＳｉＯ２），ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｒｅｄｕｃｔａｎｔｄｏｓａｇｅｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｍｅｔａｌｌｉｃｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒｆｒｏｍｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｒｏｎｉｎｔｈｅｃｏｐｐｅｒｓｌａｇｐｒｅｄｏｍｉｎａｔｅｌｙｅｘｉｓｔｓｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｆａｙａｌｉｔｅａｎｄｍａｇｎｅｔｉｔｅ．Ｔｈｅｍｅｔａｌｌｉｃｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒａｓｓａｙｉｎｇ９１．１０％Ｆｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅａｔ９４．２７％ｆｒｏｍｔｈｅｔｅｓｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｐｅｌｌｅｔｉｚｉｎｇｗｉｔｈ１２％ｃｏｋｅｆｉｎｅｓａｔｔｈｅａｌｋａｌｉｎｉｔｙｏｆ０．６，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｔ１３００?ｆｏｒ３０ｍｉｎ，ｗｉｔｈｇｒｉｎｄｉｎｇｆｉｎｅｎｅｓｓｏｆ－０．０７４ｍｍ９５％ａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆ０．０８Ｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｐｐｅｒｓｌａｇ；ｉｒｏｎ；ｄｉｒｅｃｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｍｅｔａｌｌｉｃｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒ 随着我国铜产量持续快速增长，每年新增铜渣量达１０００万吨左右，累计堆积量已达到１．２亿吨［１－４］， 占用大量的耕地三由于铜渣中Ｆｅ二Ｃｕ二Ｐｂ二Ｚｎ二Ｓ等元素含量高，长期堆存严重污染环境，同时造成铁资源的浪费（铁含量约４０％左右）三由于铜渣中的铁主要以铁橄榄石形式存在，嵌布粒度微细，分散均匀，且与其他矿物嵌布关系复杂，传统选矿方法无法进行有效分选，目前尚未得到有效利用［５－８］三从铜渣中回收铁一直是国内外研究的热点，国内外学者对此进行了大量研究［９－１３］三本文采用焦粉作为还原剂，对铜渣造块后进行高温快速还原，并研究了碱度二还原温度二还原时间和还原剂用量等对磁选指标的影响三 １ 实 验 １．１ 实验原料 实验所用原料为铜陵有色集团提供的铜渣二焦粉及碱度调整剂石灰石三铜渣及石灰石化学成分如表１所示三由表１可知，铜渣铁品位３９．８５％，高于我国铁矿石的平均铁品位３２％［１４］，ＳｉＯ２含量３０．８１％，Ａｌ２Ｏ３ 表１ 铜渣和石灰石化学成分分析结果（质量分数）／％ 项目 ＴＦｅ ＦｅＯＳｉＯ２ＣａＯＭｇＯＡｌ２Ｏ３ＣｕＰｂＺｎ Ｓ ＬＯＩ 铜渣３９．８５４３．６８３０．８１２．０１．２８２．８３０．３３０．２２２．８１０．１８０．１９ 石灰石 ０．９１６０．３８ ０．０１１３７．４７ ① 收稿日期：２０１６－０９－０７ 基金项目：国家自然科学基金（５１５０４００３） 作者简介：许 冬（１９８３－），男，安徽六安人，硕士，工程师，主要从事二次资源综合利用研究三通讯作者：春铁军（１９８４－），男，河南漯河人，博士，副教授，主要从事冶金工程与资源综合利用研究三 第３７卷第１期２０１７年０２月 矿 冶 工 程 ＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３７?１Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１７ 万方数据

还原焙烧(一)

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 还原焙烧（一） 在一定温度和还原气氛条件下，使含于矿物原料中的金属氧化物转变为 相应的低价金属氧化物或金属的过程称为还原焙烧。除汞和银的氧化物在低于400℃的温度条件下于空气中加热可以分解析出金属外，绝大多数金属氧化物 不可能用热分解的方法将其还原，只有采用相应的还原剂才能将其还原。金属 氧化物的还原可以下式表示：MO+R=M+RO △G°=△G°RO-△G°MO-△G°R 式中MO——金属氧化物；R、RO——还原剂及还原剂氧化物。上式可由 MO、RO 的生成反应合成： 金属氧化物（MO）能被还原剂（R）还原的必要条件是△G°＜0，即 Po2(RO)＜Po2(MO),因此，凡是对氧的亲和力比被还原的金属对氧的亲和力大 的物质均可作为该金属氧化物的还原剂。图1 为不同温度下某些金属氧化物的 标准生成自由能变化曲线，从图中曲线可知，在焙烧条件下，多数金属能被氧 氧化，其氧化物较稳定，其稳定性随温度的升高而降低，图中曲线位置愈低的 金属氧化物愈稳定，愈难被还原剂还原；反之，曲线位置愈高的金属氧化物愈 易被还原剂还原。 还原焙烧时可采用固体还原剂、气体还原剂或液态还原剂。从图1 可知， 一氧化碳的生成自由能随温度的升高而显著降低，因此，在较高温度条件下， 碳可作为许多金属氧化物的还原剂。[next] 固体碳燃烧时可发生下列反应： 1）C+O2=CO2 △G°1=-393.76～0.0008T 千焦/摩[尔] 2）2C+O2=2CO △G°S=- 223.21-0.175T 千焦/摩3）2CO+O2=2CO2 △G3°=-564.8+0.173T 千焦/摩4）CO2+C=2CO △G°4=-170.54-0.174T 千焦/摩C-O2 系的△G°-T 关系如图2 所示，