难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展_李艳军.pdf

难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展 李艳军 1， 2 余建文 1， 2 韩跃新 1， 2 高鹏 1， 2 （1. 东北大学资源与土木工程学院， 辽宁 沈阳 110819； 2. 难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心， 辽宁 沈阳 110819） 摘要我国有大量的铁矿石资源无法通过常规选矿方法进行开发利用， 流态化磁化焙烧是处理该类矿石最 有效的方法， 成为近年来的研究热点。综述了铁矿石磁化焙烧机理研究进展， 总结了流态化磁化焙烧技术与装备发 展历史和研发现状， 重点介绍了沸腾炉磁化焙烧、 闪速磁化焙烧、 流化床磁化焙烧及悬浮磁化焙烧技术装备特点和 应用示范， 并分析了流态化磁化焙烧技术在菱铁矿、 褐铁矿、 赤铁矿等难选弱磁性铁矿资源及铁尾矿二次资源利用 方面的发展前景。 关键词难选铁矿石流态化磁化焙烧技术装备发展前景 中图分类号TD925.7， TF061文献标志码A文章编号1001-1250 （2019） -02-002-08 DOI10.19614/ki.jsks.201902001 Recent Progress in Magnetic Reduction Roasting of Refractory Iron Ore via Fluidized Bed Li Yanjun1， 2Yu Jianwen1， 2Han Yuexin1， 2Gao Peng1， 22 （1. School of Resources and Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China； 2. National-Local Joint Engineering Research Center of Refractory Iron Ore Resources Efficient Utilization Technology， Shenyang 110819， China） AbstractThere is a large amount of refractory iron ore resources that cannot be exploited by conventional ore dressing s in China. Fluidized magnetization roasting is the most effective for treating this iron ore， and has become a re⁃ search hotspot in recent years. In the present review， the magnetization roasting mechanismof iron ore is introduced，and the development history and technical status of fluidized magnetization roasting are summarized，with the emphasis on introduc⁃ ing the technical equipment features and application demonstration of various fluidized magnetization roastingtechnologies， in⁃ cluding boiling furnace，flash magnetization roaster，fluidized bed，and suspended magnetization roaster. The application prospect of thefluidized magnetization roasting technology is also analyzed for low-grade refractory siderite，limonite，hema⁃ tite， and iron-containing tailings. KeywordsRefractory iron ore， Fluidization， Magnetization roasting， Technical equipment， Development prospect 收稿日期2018-11-05 基金项目国家自然科学基金项目编号 51734005， 51674064， 51674065， 中国博士后科学基金项目编号 2018M631812， 东北大学博士后科研 基金项目 （编号 20180316） 。 作者简介李艳军 （1972） ， 男， 教授。通讯作者余建文 （1988） ， 男， 博士后。 总第 512 期 2019 年第 2 期 金属矿山 METAL MINE Series No. 512 February 2019 流态化是一种将固体颗粒与气体接触形成类似 流体状态的技术。流态化焙烧技术强化了气流与悬 浮颗粒间换热， 解决了粉体颗粒与高温气流的高效 混合、 传热和传质等问题［1］， 显示出了卓越的先进 性。目前， 该技术在炼铁、 氧化铝等行业得到了广泛 应用， 典型的流态化炼铁工艺包括FINMET、 FINEX、 Cicored等 ［2］。在氧化铝行业， 成功应用于工业生产的 流态化焙烧炉有4种， 美国铝业公司的流态闪速焙烧 炉 （采用稀相载流焙烧与浓相流化床保温相结合） 、 德国鲁奇公司的循环流态焙烧炉 （采用高度膨胀的 流化床） 、 丹麦史密斯公司的气态悬浮焙烧炉、 法国 弗夫卡乐巴柯壳公司的气体悬浮焙烧炉 （采用输送 床原理的稀相载流焙烧） ［3］。不同类型的流态化技术 与装备， 虽各有特点和略有优劣之别， 但与传统竖 炉、 回转窑相比， 均具有共同的技术经济先进性， 其 中流态化焙烧较为突出的优点有 ①热耗低； ②产品 质量好； ③投资少， 占地面积小； ④设备简单， 寿命 长， 维修费低； ⑤自动化水平高； ⑥对环境污染轻。 流态化焙烧由于其独特的优势， 自20世纪50年 代以来在铁矿石磁化焙烧领域得到了较为广泛的研 专题综述 2 ChaoXing 究。本文对铁矿石磁化焙烧理论研究现状进行综 述， 并对难选铁矿石流态化磁化焙烧研究进展和应 用前景进行了论述。 1磁化焙烧理论研究现状 Et-tabirou等 ［4］研究了还原温度 （400～1 000 ℃） 和还原剂CO浓度 （2～50） 对赤铁矿磁化还原形核 及新生磁铁矿形貌的影响。结果表明 在温度高于 800 ℃时， 新生磁铁矿呈致密块状或针状结构； 在低 温 （＜800 ℃） 条件下， 尤其是在高CO浓度 （＞2） 气氛 下， 原始赤铁矿颗粒容易产生微裂纹， 裂纹处化学反 应活性高， 新生磁铁矿容易在裂纹处形核并长大， 故 新生磁铁矿在低温条件下通常是多孔状的。此外， 通过热重分析测得的赤铁矿磁化还原反应活化能为 75.5 kJ/mol。 Swann和Tighe ［5］研究了CO还原气氛体系中不同 温度条件下， 赤铁矿磁化还原过程中新生磁铁矿的 形貌特征。研究发现 在低温 （＜650 ℃） 条件下， 新生 磁铁矿具有蜂窝状多孔结构； 在高温 （＞800 ℃） 条件 下， 生成的磁铁矿呈致密块状或针状结构； 在650～ 800 ℃， 新生磁铁矿既有蜂窝状多孔结构， 也有致密 块状结构。 Bahgat ［6］在温度800 ℃、 V（CO） ∶V（CO2） 1 ∶4及 气体流量1 000 mL/min的条件下， 研究了赤铁矿还原 磁化过程中新生磁铁矿的形态特征。试验过程发 现， 反应初期形成的磁铁矿呈致密针状结构 （直径 500～1 000 nm、 长度10～15 μm） ， 随着反应时间的延 长， 这些针状结构越来越多， 并聚集形成多孔状的磁 铁矿。 华中科技大学冯志力等 ［7］研究了在稀相悬浮状 态下菱铁矿的热解磁化反应动力学。研究发现菱铁 矿的热解过程按以下反应顺序依次进行， 最终转化 形成Fe3O4。 FeCO3→FeOCO2， 3FeOCO2→Fe3O4CO . 氮气气氛中菱铁矿在悬浮态下热解的机理为球 体收缩模型R3， 反应活化能为52.1 kJ/mol； 在热重试 验中则表现为反应级数模型F1， 反应活化能为296.4 kJ/mol。流态化焙烧能显著地强化菱铁矿的热解磁 化反应， 并大幅降低反应的活化能。 中国科学院过程工程研究所侯宝林等 ［8］采用微 型流化床结合气体在线成分分析质谱仪， 在温度为 440～490 ℃，V（H2） ∶V（Ar） 1 ∶ 20条件下， 研究了悬浮 状态下赤铁矿的磁化还原反应动力学， 确定了磁化 还原反应的活化能为105.4 kJ/mol， 指前因子为4.6 104s-1， 但并未阐明其磁化还原机理。 表1为相关研究文献得出的赤铁矿磁化还原焙 烧机制及相应的活化能。 由表1可知， 由于试验采用的原料、 方法或者还 原条件的不同， 研究者们所获得的反应活化能相差 较大 （33.28～139.20 kJ/mol） ， 依据试验数据所推导的 磁化还原反应机理也不尽相同。由上述研究结果可 知， 赤铁矿的磁化还原焙烧机制主要有随机成核与 生长模型、 界面反应模型、 单分子模型及非界面化学 反应 （复合） 模型等。采用的试验材料多为人工合成 的分析纯Fe2O3试剂， 虽然其化学组成与天然赤铁矿 相同， 但他们的比表面积、 密度等物理性质存在很大 的差异； 此外， 采用的反应气氛多为强还原性气氛， 试验过程中新生磁铁矿可能发生过还原生成浮士体 或金属铁， 从而影响动力学数据和反应机制的推 李艳军等 难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展2019年第2期 3 ChaoXing 导。因此， 以人工合成的高纯Fe2O3试剂为试验原料 所获得的磁化还原反应动力学参数及反应机制并不 能完全阐明天然赤铁矿的磁化还原反应过程和机 理。为此， 东北大学余建文等 ［23-24］以赤铁矿单矿物为 研究对象， 在磁铁矿热力学稳定区域内研究了悬浮 态下赤铁矿磁化焙烧动力学机制及新生磁铁矿生长 行为。研究发现悬浮态下赤铁矿磁化还原过程受晶 核随机形成与一维生长A3/2模型控制， 反应的表观活 化能为48.70～49.64 kJ/mol。该研究成果首次探明了 基于流态化作用下赤铁矿的磁化还原反应机理， 丰 富了难选铁矿石流态化磁化焙烧技术理论。磁铁矿 的生长行为研究表明， 新生磁铁矿晶核呈针状、 长度 不一， 且优先在赤铁矿颗粒的边缘处形成 （图1） 。磁 铁矿的生长过程可分为2个不同的阶段， 即诱导期和 生长期， 且还原产物磁铁矿层厚度增长与还原时间 的关系符合抛物线定律； 在诱导期， 磁铁矿生长活化 能为60.86 kJ/mol； 在生长期， 磁铁矿生长活化能为 35.71 kJ/mol。 2流态化磁化焙烧技术与装备研究进展 在流态化焙烧过程中， 铁矿粉在上升气流的作 用下呈现悬浮或流动状态。根据矿粉的粒度和密 度， 通过调节气体流速使得气固混合物像流体一样 具有流动性。与传统竖炉、 回转窑焙烧相比， 流态化 焙烧具有以下优势 ①设备运转部件少， 容易调节； ②可处理微细矿粉， 反应速度快， 传热、 传质效果好， 热耗低； ③气固接触充分， 焙烧产品性能均匀。 早期流态化磁化焙烧设备主要是沸腾炉， 用来 处理粒度为3～0 mm矿粉的一种炉型 ［25-26］。据报道， 我国鞍山钢铁公司曾在处理量100 t/d沸腾炉的基础 上， 自行设计、 建成了日处理量700 t的折倒式半截流 两相沸腾焙烧炉 （如图2所示） ， 工艺过程是将0～3 mm的粉矿送入炉内， 矿粒受到炉内气流作用进行自 然分级与预热 （450～500 ℃） ， 分出的细粒级随气流进 入副炉进行载流还原焙烧 （710～850 ℃） ； 粗粒级下 落， 与主炉内上升的气流呈逆向运行， 在稀相状态下 进行加热 （830～870 ℃） ， 然后至浓相沸腾床进行还原 磁化反应。焙烧好的粗粒产品经溢流管落到下部矿 浆池中， 进行淬冷； 细粒级产品经副炉和气固旋风分 离筒下部也排到矿浆池中 ［27］。利用上述沸腾焙烧 炉， 鞍钢齐大山选矿厂在处理量320 t/d条件下， 进行 了工业试验， 获得精矿铁品位57.65～64.73、 回收 率87.10～96.25的良好指标 ［28］。但沸腾炉依然存 在诸多问题， 如粉矿颗粒依然较粗 （0～3 mm） ， 焙烧反 应时间长 （＞60 min） ， 装备的磨损较为严重， 尤其是粉 矿在沸腾炉中存在严重的混流， 无法实现矿石颗粒 “先进先出、 后进后出” 的排队问题， 从而导致粉矿的 焙烧不均匀， 最终影响分选指标。 矿石颗粒粒径是影响焙烧时间和传热传质的主 要因素。若能进一步减少矿石颗粒粒径， 则有望大 幅度提高矿石的焙烧效率。以我国著名选矿专家余 永富院士为首的科研团队提出了循环流态化 “闪速 磁化焙烧” 的概念， 并研发了相应的技术装备 （如图3 所示） ［29］。在此装置中， 物料 （煤粉与矿粉混合物） 经 三级旋风预热器 （V1～V3） 预热至大约550～650 ℃后 进入反应器R， 与950～1 000 ℃的高温烟气 （CO含量 低于15） 接触并换热升温， 然后快速 （约100 s） 转化 金属矿山2019年第2期总第512期 4 ChaoXing 为磁铁矿。同时， 物料被烟气抬升进入第四级旋风 筒 （V4） 进行固气分离， 最后焙烧矿在不接触空气的 条件下直接水淬。2012年， 在河南灵宝建成了处理 量为5万t/a的 “闪速磁化焙烧” 工业试验装置， 采用 该工业试验装置处理湖北黄梅褐铁矿， 控制焙烧温 度700 ℃左右， 固气比0.95～1.02 kg/Nm3， CO浓度约 1.5， 获得了精矿铁品位57.48。铁回收率94.04 的良好分选指标， 为我国难选铁矿石的高效开发利 用开辟了新的路径， 并于2015年在湖北黄梅建成了 处理量为60万t/a的产业化工程项目。 奥地利 Andreas Boehm 等［30］基于 Steiner 工艺研 发了一种半工业新型流态化煅烧装置， 该装置与闪 速磁化焙烧炉极为相似， 同样由输送床结合多级旋 风分离器组合而成 （如图4所示） ， 不同的是该装置的 煅烧气氛属于氧化焙烧（O2浓度 12， CO2浓度 6） 。采用该半工业试验装置 （处理量50 kg/h） 处理 Steirische Erzberg 铁品位为 33.5的低品位菱铁矿 石， 控制煅烧温度600～700 ℃、 固气比0.36 kg/Nm3、 煅 烧时间5 s， 煅烧产品在干式磁选场强0.13 T的条件 下， 获得了精矿铁品位48～55及回收率80～92 的较好指标。但近年来， 国外鲜有流态化磁化焙烧 研发的相关报道。 中国科学院过程工程研究所在已有流态化磁化 焙烧研究的基础上， 研发了难选铁矿低温循环流化 床磁化焙烧成套新技术与装备 （如图5所示） ［31］。物 料经三级预热后进入循环流化床反应器， 与预热后 的煤气接触并还原为磁铁矿， 焙烧矿的余热经四级 旋风换热器用于预热煤气， 冷却后的焙烧矿在隔绝 空气的条件下进行水淬和造浆， 最后在渣浆泵的作 用下送磨选车间。采用该技术于2008年完成了10 万t/a产业化示范工程生产线建设。2012年采用该生 产线处理TFe品位33的云南东川包子铺褐铁矿， 运 行结果表明， 焙烧温度可降低至450℃， 焙烧矿经磨 矿磁选后获得了精矿铁品位57以上、 铁回收率 93～95的良好技术指标。 西安建筑科技大学 ［27， 32］在水泥行业用悬浮预热 器的基础上， 开发了难选铁矿石高固气比悬浮态快 李艳军等 难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展2019年第2期 5 ChaoXing 速磁化焙烧新工艺及装备 （如图6所示） 。物料经三 级预热后进入反应器中与高温烟气 （700～1 000 ℃） 接触并快速反应 （20 s以内） 转化成磁铁矿， 物料在气 流作用下被带出反应器， 进入旋风分离筒， 实现固气 分离， 完成焙烧的物料在隔绝空气的作用下水淬冷 却。该工艺与装备的主要特点是通过调整煤粉的燃 烧状态以控制反应器内的反应气氛 （弱氧化气氛或 弱还原性气氛） ， 与长沙矿冶研究院提出的闪速磁化 焙烧工艺与装置极为相似。利用该装备对大西沟菱 铁矿尾矿 （TFe 品位 15.1） 进行了半工业 （处理量 200～250 kg/h） 试验， 控制焙烧温度740 ℃， 反应器中 氧含量约1.0， 焙烧产品经磨矿弱磁选分离， 获得 了磁选精矿铁品位53.3、 铁回收率70.5的较好指 标。针对含铁27.3的黄金尾渣， 控制焙烧温度为 80020 ℃、 反应器烟气中CO含量为1， 焙烧矿经 三段磨矿磁选流程获得了铁品位55.6、 回收率 81.9的技术指标。 在借鉴氧化铝行业悬浮焙烧技术与装备的基础 上， 东北大学针对铁矿石磁化焙烧创造性地提出了 “预热蓄热还原再氧化” 悬浮磁化焙烧新技术。 经过多年的基础研究与技术攻关， 形成了非均质矿 石颗粒悬浮态流动控制、 蓄热式高效低温还原、 铁物 相精准调控与余热同步回收等一系列关键技术， 建 成了500 kg/h复杂难选铁矿石悬浮磁化焙烧高效 分选半工业试验平台 ［33］ （如图7所示） 。一定细度的 铁矿粉 （＜0.8 mm） 经给料仓进入旋风分离筒B的立 管中， 在高温烟气 （600～800 ℃） 的作用下输送至旋风 分离筒A并完成预热， 预热后的矿粉进入悬浮加热 炉， 并在高温热风 （800～900 ℃） 的作用下向上提升运 动， 同时完成加热 （矿粉中菱铁矿和褐铁矿发生分解 或氧化） 。加热后的矿粉在旋风分离器B中实现固气 分离， 在重力作用下进入反应器与常温还原气体接 触， 并利用自身储蓄热量使矿粉中赤铁矿转变为磁 铁矿。反应后矿粉在风力作用下进入冷却器， 并控 制冷却环境使部分磁铁矿 （Fe3O4） 被氧化为磁赤铁矿 （γ-Fe2O3） ， 并回收该过程中的热量 （包括显热和潜 热） ， 实现热量的回收与再利用。经预热的空气与残余 还原气体一起进入燃烧器进行燃烧以提供热源。焙烧 后物料经磨矿弱磁选分选， 获得磁选铁精矿 ［ 34-35 ］ 。 东北大学铁矿石悬浮磁化焙烧高效分选半 工业试验平台先后针对鞍钢东部尾矿， 东鞍山铁矿 石， 酒钢粉矿、 尾矿及块矿， 海南铁矿以及塞拉利昂 铁矿等国内外难选铁矿资源开展了悬浮磁化焙烧半 工业试验， 均获得了良好的焙烧效果和分选指标。 部分半工业试验结果如表2所示 ［36-37］。该新型悬浮磁 化焙烧炉与其他流态化磁化焙烧装备具有以下创新 与特色之处 ①铁矿粉加热与还原分离， 由于铁矿粉 的加热和还原反应过程是独立进行的， 可有效控制 还原性气氛及还原气体的流动行为， 保证设备的安 全运行； ②悬浮焙烧炉采用低温操作 （最高温度 金属矿山2019年第2期总第512期 6 ChaoXing 900 ℃） ， 能有效防止炉内结疤， 保证设备的稳定运 行； ③冷却过程铁物相精准调控与热同步回收， 通过 控制冷却环境使反应后矿粉中磁铁矿氧化为同样具 有强磁性的磁赤铁矿， 以回收矿粉自身携带以及反 应释放的热量， 经预热的空气与残余还原气体进入 燃烧器进行燃烧， 实现能量的高效回收与利用。 ［1］ ［2］ ［3］ 3工业化应用 酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司年产镜铁矿粉 矿 （-15 mm） 约550万t， 因现有技术与装备等方面的 限制， 这部分粉矿只能采用强磁选工艺处理， 获得的 精矿 TFe 品位也只有 42～45， 铁回收率 60～ 64。针对酒钢粉矿磁选精矿铁品位及回收率低等 问题， 2015年东北大学进行了酒钢粉矿悬浮磁化焙 烧半工业试验研究， 并比较了 “预富集悬浮磁化焙 烧磁选反浮选” 和 “悬浮磁化焙烧磁选反浮 选” 这2种工艺的分选效果。结果表明， 在原矿TFe 品位32.5的条件下， 采用 “预富集悬浮磁化焙烧 磁选反浮选” 工艺可获得精矿铁品位60.7、 回 收率76.3、 SiO2含量4.0， 尾矿铁品位15.6的分选 指标； 采用 “悬浮磁化焙烧磁选反浮选” 工艺可 获得精矿铁品位 60.6、 回收率 85.6、 SiO2含量 4.1， 尾矿铁品位10.7的技术指标。基于悬浮磁化 焙烧半工业试验取得的优异技术指标， 酒钢集团宏 兴钢铁股份有限公司投资4.8亿元建设了一条年处 理粉矿165万t的悬浮磁化焙烧磁选反浮选选矿 生产线。该生产线已于2017年12月底初步建成， 目 前正处于调试生产阶段 （如图8所示） 。项目正式投 产后， 预计年效益超1亿元， 将为我国乃至世界难选 铁矿资源的高效利用提供示范。 4结语与展望 流态化磁化焙烧是处理复杂难选铁矿资源的有 效方法。经过多年的发展， 已逐渐形成了流态化磁 化焙烧高效分选 （含磁选、 浮选等） 成套核心技术 与装备， 完全具备了产业化推广的条件， 预计该技术 将在以下2方面具有广阔的应用前景。 （1） 流态化磁化焙烧技术的成功应用， 有望实现 传统物理选矿方法难以分选的褐铁矿、 菱铁矿、 沉积 型赤铁矿等难处理铁矿资源的开发利用， 预计可盘 活铁矿资源100亿t以上， 具有巨大的经济效益和社 会效益。 （2） 我国矿山企业每年排放约5亿t含铁 （平均铁 品位达11） 废渣， 由于粒度微细、 缺乏有效的利用技 术， 这些废渣只能长期堆存在尾矿库中而未被利用， 给矿山企业带来了巨大的经济、 社会和环境压力。 流态化磁化焙烧是实现细粒级含铁废渣资源化利用 的重要手段， 不仅可大幅度降低废渣的堆存， 还可以 回收大量铁资源， 对缓解我国铁矿石供应紧张的局 面将起到一定的积极作用。 参 考 文 献 郭慕孙， 李洪钟. 流态化手册 ［M］ . 北京 化学工业出版社， 2008. Guo Musun， Li Hongzhong. Handbook of Fluidization ［M］ . Beijing Chemical Industry Press， 2008. 杜占. 抑制铁矿粉多级流化还原粘结失流研究 ［D］ .北京 中 国科学院大学， 2017. Du Zhan. Study on the Defluidization Inhibition of Iron Ore Fines during Multi-Stage Fluidized Bed Reduction ［D］ . BeijingThe Uni⁃ versity of Chinese Academy of Sciences， 2017. 刘代飞. 氧化铝气态悬浮焙烧集成优化控制指导系统的研究 李艳军等 难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展2019年第2期 7 ChaoXing ［4］ ［5］ ［6］ ［7］ ［8］ ［9］ ［10］ ［11］ ［12］ ［13］ ［14］ ［15］ ［16］ ［17］ ［18］ ［19］ ［20］ ［21］ ［22］ ［23］ ［24］ ［25］ ［26］ ［27］ ［28］ ［29］ ［30］ ［31］ ［32］ ［D］ .长沙 中南大学， 2008. Liu Daifei. An Integrated Optimal Control System for Aluminum Hydroxide Gas Suspension Calcinations［M］ . ChangshaCentral South University， 2008. Et Tabirou M， Dupr B， Gleitzer C. Hematite single crystal reduc⁃ tion into magnetite with CO-CO2［J］ . Metallurgical Transactions B， 1988， 19 （B） 311-317. Swann P R， Tighe N J. High voltage microscopy of the reduction of hematite to magnetite［J］ . Metallurgical Transactions B，1977，8 （B） 480-487. Bahgat M. Magnetite surface morphology during hematite reduction with CO/CO2at 1 073 K ［J］ . Materials Letters， 2007， 61 339-342. 冯志力， 余永富， 刘根凡， 等.菱铁矿在悬浮状态下的热解动力学 ［J］ .过程工程学报， 2012， 12 （3） 427-432. Feng Zhili， Yu Yongfu， Liu Genfan， et al. Thermal decomposition kinetics of siderite ore in suspension condition［J］ . The Chinese Journal of Process Engineering， 2012， 12 （3） 427-432. Hou Baolin， Zhang Haiying， Li Hongzhong， et al. Study on kinetics of iron oxide reduction by hydrogen ［J］ . Chinese Journal of Chemi⁃ cal Engineering， 2012， 20 （1） 10-17. Shimokawabe M，Furuichi R，Ishii T. Influence of the preparation history of α-Fe2O3on its reactivity for hydrogen reduction ［J］ . Ther⁃ mochimica Acta， 1979， 28 （2） 287-305. Tierman M J，Barnes P A，Parkes G M B. Reduction of iron oxide catalysts the investigation of kinetic parameters using rate pertur⁃ bation and linear heating thermoanalytical techniques ［J］ . The Jour⁃ nal of Physical Chemistry B， 2001， 105 220-228. Trushenski S P，Li K，Philbrook W O. Non-topochemical reduc⁃ tion of iron oxides［J］ . Metallurgical Transactions，1974，5（5） 1149-1158. Hou Baolin，Zhang Haiying，Li Hongzhong，et al. Determination of the instrinsic kinetics of iron oxide reduced by carbon monoxide in an isothermal differential micro-packed bed ［J］ . Chinese Journal of Chemical Engineering， 2015， 23 974-980. Piotrowski K，Mondal K，Wiltowski T，et al. Topochemical ap⁃ proach of kinetics of the reduction of hematite to wstite ［J］ . Chemi⁃ cal Engineering Journal， 2007， 131 （1） 73-82. Lin H Y， Chen Y W， Li C. The mechanism of reduction of iron ox⁃ ide by hydrogen ［J］ . Thermochimica Acta， 2003 （5） 61-67. Jozwiak W K，Kaczmarek E，Maniecki T P，et al. Reduction be⁃ havior of iron oxides in hydrogen and carbon monoxide atmospheres ［J］ . Applied Catalysis A General， 2007， 326 （1） 17-27. Feilmayr C，Thurnhofer A，Winter F，et al. Reduction behavior of hematite to magnetite under fluidized bed conditions ［J］ . ISIJ Inter⁃ national， 2004， 44 （7） 1125-1133. Pineau A，Kanari N，Gaballah I. Kinetics of reduction of iron ox⁃ ides by H2Part I Low temperature reduction of hematite ［J］ . Ther⁃ mochimica Acta， 2006 （8） 89-100. Munteanu G，Ilieva L，Andreeva D. Kinetic parameters obtained from TPR data for α-Fe2O3and Au/α-Fe2O3systems ［J］ . Thermochi⁃ mica Acta， 1997 （1） 171-177. Gavira J P，Boh A，Pasquevich A，et al. Hematite to magnetite reduction monitored by Mssbauer spectroscopy and X-ray diffrac⁃ tion ［J］ . Pgysica B， 2007， 389 198-201. Chakraborty A. Kinetics of the reduction of hematite to magnetite near its curie transition ［J］ . Journal of Magnetism and Magnetic Ma⁃ terials， 1999， 204 57-60. Wimmers O J， Arnoldy P， Moulijn J A. Determination of the reduc⁃ tion mechanism by temperature-programmed reduction application to small Fe2O3particles ［J］ . The Journal of Physical Chemistry B， 1986， 901331-1337. Colombo U， Gazzarrini F， Lanzavecchia G. Mechanisms of iron ox⁃ ides reduction at temperatures below 400 ℃ ［J］ . Materials Science and Engineering， 1967， 2 （3） 125-135. Yu J W， Han Y X， Li Y J， et al. Mechanism and kinetics of the re⁃ duction of hematite to magnetite with CO-CO2in a micro-fluidized bed ［J］ . Minerals， 2017， 7 （11） 209. 余建文， 韩跃新， 李艳军， 等. 赤铁矿流化床还原过程中磁铁矿 的形成与生长规律 ［J］ . 中南大学学报自然科学版， 2018， 49 （11） 2643-2648. Yu Jianwen， Han Yuexin， Li Yanjun， et al. ation and growth mechanism of magnetite phase during the fluidized reduction of he⁃ matite ［J］ . Journal of Central South University Science and Tech⁃ nology， 2018， 49 （11） 2643-2648. Priestley R J. Magnetic conversion of iron ores ［J］ . Jourmal of In⁃ dustrial and Engineering Chemistry， 1957， 49 （1） 62-64. Priestley R J. Upgrading iron ore by fluidizing magnetic conversion ［J］ . Blast Furnace and Steel Plant， 1958， 46 （3） 202-307. 张力. 菱铁矿快速磁化焙烧半工业化试验研究 ［D］ . 西安 西 安建筑科技大学， 2011. Zhang Li. Research on the Fast Magnetic Roasting of Siderite by Semi-Industrial Test Mode ［D］ . Xi′an Xi′an University of Architec⁃ ture and Technology， 2011. 朱庆山， 李洪钟.难选铁矿流态化磁化焙烧研究进展与发展前景 ［J］ .化工学报， 2014， 65 （7） 2437-2442. Zhu Qingshan， Li Hongzhong. Status quo and development pros⁃ pect of magnetizing roasting via fluidized bed for low grade iron ore ［J］ . CIESC Journal， 2014， 65 （7） 2437-2442. 陈雯， 余永富， 冯志力， 等. 60万t/a难选菱 （褐） 铁矿闪速磁化 焙烧成套技术与装备 ［J］ . 金属矿山， 2017 （3） 54-58. Chen Wen， Yu Yongfu， Feng Zhili， et al. Six hundred thousand t/a refractory siderite flash magnetizing roasting complete sets tech⁃ nique and equipment ［J］ . Metal Mine， 2017 （3） 54-58. 刘小银， 余永富， 洪志刚， 等. 难选弱磁性铁矿石闪速 （流态化） 磁化焙烧成套技术开发与应用研究 ［J］ . 矿冶工程， 2017， 37 （2） 40-45. Liu Xiaoyin， Yu Yongfu， Hong Zhigang， et al. Development and ap⁃ plication of packaged technology for flash（fluidization）magnetiz⁃ ing roasting of refr