磁化焙烧技术发展概况

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1、磁化焙烧技术发展概况矿加一班周存410113020103（1）竖炉焙烧在竖炉焙烧方面我国、前苏联、联邦德国等都有工业化生产，而且生产历史较长。竖炉所处理的铁矿石粒度较大，在15～75mm之间，竖炉磁化焙烧铁矿石在我国已经实现了工业化。建国初期我国在鞍山建成了第一座赤铁矿竖炉焙烧磁选厂，采用多台50立方的竖炉焙烧鞍山地区赤铁—石英岩矿石，以煤气为燃料，生产正常时，每台炉子的生产率为250—300吨矿石/天，可以获得含铁60-61%回收率为85%的磁选精矿。在20世纪60-70年代后对鞍山式竖炉进行多次技术改造，如将原来的50m3

2、竖炉改造成横穿梁式竖炉，在不扩大外形尺寸的条件下，改变炉内结构，使炉容扩大到70m3，台时能力提高74%，热耗降低18%。鞍山钢铁公司烧结总厂曾用竖炉还原焙烧（2001年停止生产），对鞍山贫铁矿进行磁化焙烧，生产数十年来，逐步完善和发展，曾经2对鞍钢生产发展起了很大作用。酒泉钢铁公司选矿厂至今块矿仍采用竖炉磁化焙烧（高炉煤气＋焦炉煤气）磁选生产工艺，铁精矿品位TFe57%，回收率82%，效果较好；其粉矿采用强磁选生产工艺，铁精矿品位TFe51%，回收率68.5%，效果较差。我国曾有130多台竖炉进行生产，每年约处理1300万t

3、铁矿石。由于竖炉需采用粒径较大的块矿，所以还原过程缓慢，还原时间长(如酒钢选矿厂对镜铁山铁矿用100m3鞍山式竖炉焙烧50-15mm的快矿，用焦炉和高炉混合煤气作燃料和还原剂，焙烧时间需要8-10小时)，且存在内外还原不均匀问题，导致竖炉焙烧能耗大，生产成本高。因此，随着鞍山式红铁矿选矿技术的进步，在鞍山地区彻底淘汰了磁化还原技术。（2）沸腾炉焙烧沸腾炉焙烧也叫流态化焙烧，以流态化技术为基础，为了很好的利用流化床内高速度的气流，充分利用热气流的物理热和化学能，采用多层流化床串连，形成多极循环流态化还原，即多极循环。沸腾炉要求入

4、炉矿石粒度为3-0mm，矿粒入炉后在气流作用下达到自然分级，细粒矿粒进入副炉还原，粗颗粒在稀相状态下预热，而后在浓相状态下达到还原。流化床内气固接触状态远好于回转窑，是理想的磁化焙烧反应器，受到国内外研究者的广泛关注。英国专利GB1008938提出通过过程设计降低磁化焙烧过程能耗，其设计了4个流化床反应器，铁矿石在第一个反应器内脱水、在第二个反应器内完成焙烧、第三个反应器进行还原、第四个反应器进行热量回收，还原介质采用汽油。我国流化床磁化焙烧研发工作始于1958年，其后由中科院过程工程研究所(原中科院化工冶金研究所)与马鞍山矿

5、山研究院共同建造了我国第一座100t/d沸腾炉磁化焙烧中试系统，采4用煤气还原，先后对鞍山赤铁矿、南京凤凰山赤铁矿、酒泉菱铁矿、镜铁矿、河北宣化鲕状赤铁矿、包头白云鄂博含稀土氧化铁矿等进行磁化焙烧-磁选，得到含Fe60%~65%的铁精矿，铁回收率在90%~94%。70年代末，马鞍山矿山研究院利用流态化原理设计的沸腾焙烧炉，与广西八一锰矿进行了高铁锰矿石焙烧工业试验，焙烧过程中将粉煤直接喷入沸腾炉内作为还原剂，焙烧矿经磁选分别得到合格的铁精矿和锰精矿，同时利用该项技术对上海川沙硫酸渣进行了磁化焙烧工业试验，试验均获得成功。由于焙

6、烧热能耗较高、铁精矿价格偏低，上述工业试验结束后未能长期进行工业生产。沸腾炉焙烧也存在还原速度慢，还原不均匀的问题，并且入炉矿粒度较细，破碎磨矿费用较高，造成生产成本过高。5武汉理工大学提出了一种难选氧化铁矿石的旋流悬浮闪速磁化焙烧-磁选工艺，是将磨细了的铁矿石在微负压条件下、弱还原性气氛(CO含量<15%)、600～850C的流态化状态下快速还原，整个反应时间小于100s即可完成，说明铁矿石的还原动力学非常快。同时还对马弗炉、回转窑、沸腾炉磁化焙烧进行了比较研究，发现用粉煤作还原介质，在880～900C下还原20min、

7、1200奥斯特磁场下磁选，可将铁的品位从33.9%提高到63%。而类似的铁矿(如品位30.1%的铁矿)经马弗炉或回转窑在700～850C用煤还原处理、1200奥斯特磁场下磁选，只能将铁的品位提高至60%。6（3）回转窑磁化焙烧回转窑磁化焙烧相关研究较多，一般处理粒度为25mm以下的矿石。对于各种类型的铁矿石和锰矿石都能较好的进行磁化焙烧，其磁化焙烧矿质量及分选技术指标较竖炉好。在国外用回转窑进行难选矿石的磁化焙烧应用较多，它能够处理较为广泛的各种类型矿石，德国瓦田斯节特选矿厂有四台φ3.5×30m的回转窑，每台炉子的生产率为

8、800吨/天，以高炉煤气（热值1000Kcar/m3）为燃料，每吨原料耗气360m3，含铁27%的原料经磁化焙烧，粗精矿铁品位达40.4%。捷克在鲁德扬等地采用了五台φ2.4×47.5m的回转窑，使用高炉、焦炉和天然气混合气体为燃料，焙烧矿磁选后铁精矿品位达49～52%、回收