用微波還原弱磁性鐵礦物制取鐵精礦的方法
本項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)行碳熱還原工藝存在的不足,提供一種實(shí)用用微波還原弱磁性鐵礦物制取鐵精礦的方法,它無(wú)需用碳作為還原劑和熱源,因而沒(méi)有碳的消耗和由此產(chǎn)生的CO2對(duì)環(huán)境的污染,生產(chǎn)成本低,特別適于鐵品位為15~45%的難選低品位紅鐵礦和含鐵工業(yè)廢料中弱磁性鐵礦物的磁化改性,再用弱磁選機(jī)磁選獲得高品質(zhì)鐵精礦。 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是: 利用微波具有通過(guò)物體內(nèi)部原子和分子發(fā)生高速振動(dòng)的方式,選擇性加熱能夠吸收微波的礦物之特點(diǎn),以微波場(chǎng)中升溫極快的鐵粉或鐵泥代替碳作為還原劑,鐵粉或鐵泥同時(shí)也是促進(jìn)劑,通過(guò)微波磁化還原焙燒,使難選低品位紅鐵礦和含鐵工業(yè)廢料中的弱磁性鐵礦物還原為磁鐵礦,再用弱磁選機(jī)磁選獲得高品質(zhì)合格鐵精礦。 與傳統(tǒng)的碳熱還原技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于: (1)用廢鐵粉或鐵泥作還原劑,用弱磁選可將其作為鐵精礦回收,可變廢為寶,沒(méi)有還原劑的消耗、過(guò)程清潔、成本大幅度降低;而且由于鐵粉或鐵泥在微波場(chǎng)中升溫極快,對(duì)高溫還原反應(yīng)具有促進(jìn)作用。 (2)由于微波僅選擇性加熱鐵礦物,導(dǎo)致鐵礦物和脈石礦物熱膨脹系數(shù)不同,在晶格間應(yīng)力的作用下,鐵礦物更容易在晶界斷裂單體解離,有利于后續(xù)的磁選回收富集。 (3)微波焙燒不僅可降低磁化還原反應(yīng)的活化能,而且因其可選擇性地加熱鐵礦物,不需要象碳熱還原那樣將整個(gè)物料加熱至600~800℃的高溫,還原反應(yīng)效率高,可顯著降低過(guò)程所需的能耗。實(shí)驗(yàn)表明:將同樣二份1kg的紅鐵礦粉,一份用焦炭作還原劑,在4kw的馬弗爐中還原焙燒,另一份用廢鐵粉作還原劑,在頻率2450MHz、功率1.3kw的微波爐中還原焙燒6分鐘,還原劑加入量均為處理物料的20%,后者在6分鐘內(nèi)可將98%的弱磁性鐵礦物還原為強(qiáng)磁性的磁鐵礦,而前者50分鐘內(nèi)弱磁性鐵礦物的還原率不到60%,本發(fā)明所處理的弱磁性鐵礦物物料含鐵品位為15~45%,得到的鐵精礦其鐵品位大于60%,回收率大于80%。(4)突破傳統(tǒng)工藝處理貧、細(xì)、雜難選紅鐵礦和含鐵工業(yè)廢料成本高、效率低的瓶頸,使目前傳統(tǒng)工藝難以處理的大量鐵礦資源得到回收和利用。
武漢工程大學(xué)
2021-04-11