铁矿的悬浮磁化焙烧技术

近年来，国内相关研究单位围绕有效开发利用菱铁矿、细粒矿、褐铁矿和缅甸赤铁矿等低品位铁矿资源开展了大量基础研究和技术开发工作。基本共识是，采用选冶联合工艺可以实现低品位铁矿石资源的高效利用。其中，磁化焙烧磁选是处理低品位铁矿石最有效的技术。开发生产效率高的磁化焙烧设备，稳定运行、低能耗已成为选矿研究和工业的共同目标。

磁化焙烧磁选是指在一定气氛下加热铁矿进行化学反应，使赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等弱磁性铁矿物转化为强磁性磁铁矿或磁赤铁矿，然后利用矿物和脉石之间的磁差进行磁选。采用传统磁化焙烧工艺处理含菱铁矿、赤铁矿（褐铁矿）的混合低品位铁矿时，存在以下问题：① 由于不同类型的铁矿物在相同的工作条件下发生异步反应，容易出现弱磁性铁矿物不能完全转化为强磁性铁矿物的问题，或出现还原形成非磁性富士石、分离指数恶化的现象② 铁矿石加热和还原在同一炉膛内进行，还原气体消耗大，难以保证还原气氛③ 铁矿石焙烧后冷却过程中潜热不回收。

2005年以来，东北大学与中国地质科学院矿产综合利用研究所、沈阳鑫博工业技术有限公司合作。，创造性地提出了“预氧化-蓄热-还原-再氧化”的多级悬浮焙烧新技术，将选矿、冶金、流体力学有机结合，对悬浮焙烧的基本理论、工艺和设备进行了大量研究，形成了一系列关键技术和设备，如非均质矿石颗粒悬浮控制、铁矿石多相转化的精确调节、再生高效低温还原、冷却期间的铁相控制和潜热的同步回收。建立了一套150kgh小型复杂难选铁矿悬浮焙烧中试系统，完成了单台200万吨年大型工业悬浮焙烧设备的设计。该设备环保、无污染、生产能力大、成本低、自动化程度高。

东北大学针对低品位铁矿石和多种铁矿物的特点，利用自主研发的铁矿石悬浮焙烧系统进行了系统的实验研究，形成了针对低品位铁矿石的“预选-悬浮焙烧-磁选”新工艺PSRM（
Preconcentration-Suspension Roasting-Magnetic Separation）。2012年以来，对鞍钢东尾矿、鞍钢东铁矿、鞍钢前燕山岩矿、九岗细粒矿和尾矿、渝东典型沉积赤铁矿褐铁矿进行了PSRM中试和中试试验，五峰金枪鱼赤铁矿等劣质铁矿资源及尾矿。目前，东北大学已与鞍山钢铁矿业集团、酒泉钢铁集团等单位合作，完成了对国内多种典型劣质铁矿资源进行预选悬浮焙烧磁选的实验研究工作，取得了良好的焙烧效果和分选指标。酒泉钢铁悬浮焙烧技术相关项目已进入产业化阶段

成功推广劣质铁矿资源悬浮焙烧技术，可以实现我国赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、尾矿等劣质铁矿资源的高效利用和回收。初步估算，可盘活100亿吨以上的铁矿资源，大大提高我国现有低品位铁矿石的选矿回收率。这是我国复杂难选铁矿石高效利用的重大突破

注：部分参考资料《磁电选矿》