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磁选前弱磁性矿物的磁化焙烧

发布日期:2020-02-02 18:30 作者:昆明昆重矿山机械 来源:书籍 阅读量:
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为了利用高效的磁力选矿法分选铁矿石,可以通过磁化焙烧法处理弱磁性铁矿石,使其中弱磁性铁矿物转变为强磁性铁矿物,再经磁选则能得到较高的选矿指标。由于以磁化焙烧作为磁...

  为了利用高效的磁力选矿法分选铁矿石,可以通过磁化焙烧法处理弱磁性铁矿石,使其中弱磁性铁矿物转变为强磁性铁矿物,再经磁选则能得到较高的选矿指标。由于以磁化焙烧作为磁选前准备作业的焙烧磁选法具有对水质、水温无特殊要求,精矿易于浓缩脱水,精矿烧结强度高等优点,目前此法仍在我国铁矿选矿中得到应用。

磁化焙烧

  磁化焙烧是使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。经磁化焙烧后,铁矿物的磁性显著增强,脉石矿物磁性则变化不大。铁锰矿石经磁化焙烧后,其中铁矿物变成强磁性铁矿物,锰矿物的磁性变化不大。因此,各种弱磁性铁矿石或铁锰矿石,经磁化焙烧后便可进行有效的磁选分离。

  常用的磁化焙烧法可分为:还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化还原焙烧和还原氧化焙烧等。

  一、还原焙烧

  赤铁矿、褐铁矿和铁锰矿石在加热到一定温度后,与适量的还原剂相作用,就可使弱磁性的赤铁矿转变为强磁性的磁铁矿(Fe3O4)。常用的还原剂有C、CO和H2等。赤铁矿(Fe2O3)与还原剂作用的反应如下:

  3Fe2O3+C→2Fe3O4

  3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2

  3Fe2O3+H2→2Fe3O4+H2O

  褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)在加热到一定温度后开始脱水,变成赤铁矿石,再按上述反应被还原成磁铁矿。(褐铁矿的物理性质)

  还原焙烧程度一般用还原度表示:R=(FeO÷TFe)×100%

  式中,FeO为还原焙烧矿中FeO的含量,%;TFe为还原焙烧矿中全铁的含量,%。

  赤铁矿全部还原成磁铁矿时还原程度最佳,磁性最强,此时还原度R=42.8%。

  二、中性焙烧

  菱铁矿(FeCO3)、菱镁铁矿、菱铁镁矿和镁菱铁矿等碳酸铁矿石在不通空气或通入少量空气的情况下加热到一定温度(300-400℃)后,可进行分解,生成磁铁矿。其化学反应如下:

  3FeCO3→Fe3O4+2CO2+CO

  同时,由于碳酸铁矿物分解出一氧化碳,也可将矿石中并存的赤铁矿或褐铁矿还原成磁铁矿,即:

  3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2

  三、氧化焙烧

  黄铁矿(FeS2)在氧化气氛中短时间焙烧时被氧化成磁黄铁矿,其化学反应如下:

  7FeS2+18O2→Fe7O8+14SO2

  如焙烧时间很长,则磁黄铁矿可继续反应成磁铁矿。

  3Fe7S8+38O2→7Fe3O4+24SO2

  四、氧化还原焙烧

  含有菱铁矿、赤铁矿或褐铁矿的铁矿石,在菱铁矿与赤铁矿的比值小于1时,在氧化气氛中加热到一定程度,菱铁矿被氧化成赤铁矿,然后再在还原气氛中将其与矿石中原有赤铁矿一并还原成磁铁矿。

  五、还原氧化焙烧

  各种铁矿石经磁化焙烧生成的磁铁矿,在无氧化气氛中冷却到400℃以下时,再与空气接触,可氧化成强磁性的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)。其化学反应如下:

  4Fe3O4+O2→6γ-Fe2O3

  磁铁矿氧化成磁赤铁矿时,放出热量,如能利用该部分能量(预热矿石〕,则可降低焙烧的热耗。

  上述五种方法是根据不同矿物分别采用的磁化焙烧方法。

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