微波加热法选别含铁铝土矿.pdf

7 纵谈 逛 炭 ， ‘ { 一 i f ／ 微波加热法选别含铁铝土矿 等 ／ r／ 粕 ． ／／ 摘要 在焙烧炉或焙烧窑中进行磁化焙烧是艰成熟的技术。 但是， 用擞波加热法对合 铁铝土矿中的赤铁矿进行磁化而后磁选除铼 乃是一个新的研究课题， 末文将报导 一 这一处理方法。 研究结果表明， 含 5 5 ． 9 AI 2 O{ 、 5 ． 6 F e 2 O{ 的铝土矿原矿羟处理后， 可获得 合 8 0 A1 Oa ， 2 ． 5 F e O。 的非磁性精矿。 这些产品适用于作耐火材料。擞嫒加热 的机理可解释为擞波幅射具有对铝土矿中特殊部位加热的能力。在还原 气氛中微 波促进铁矿物很快地转变为磁铁矿， 从而改善1 磁选分离结果。 绪’言 在用铝土矿作耐火材料原料时， 人们一 直在探索从铝土矿中除铁的有效途径， 在耐 火材料工业中， 铝土矿含铁 F e O 的上限一 般为 2 ． 0 到 2 ． 5 B h a t t ， 1 9 9 4 ， 从铝土矿 原矿中除铁有许多方法． 但大多数这些方法 都不大能满足这一要求。因为在铝土矿中的 铁矿物通常属于弱磁性矿物或呈极细粒分 散， 因此用低场强磁选或其它物理方法联合 选别都难以奏效{ B o ls a it is ． 1 9 8 1 ； l a n e e l l i ， 1 9 8 4 } B h i m a r a o 等 ． 1 9 9 1 { S a d l e r 和 Va n k a t a r a ma n． 1 9 9 1 。 矿石经还原气氛处理后能加强除铁过程 R e d d y ， l 9 9 5 ． 磁铁矿通常与赤铁矿密切共 生． 因此． 如果赤铁矿部分转变成磁铁矿， 那 么这 两部分铁 的氧化物 就适 宜于 磁选 R a u s c h和 Me i l e r ． 1 9 6 7 。 在焙烧炉或焙烧窑 中对矿石进行热处理而后磁选是最常用的方 法。 文献指出． 用微波予热处理方法对弱磁 性铁矿物转变成强磁性矿物是很有利的， 它 能改善弱磁选分离过程 B h i ma 等． 1 9 8 4 ， 但 尚没有用微波预热处理后从铝土矿中选择性 解离出铁而后进行磁选研究方面的专门文 献。 微波加热的原理是 微波辐射加热铝土矿 中的特殊部位 e p 铁矿物所在位置 ． 对该处 矿物表面进行清理， 在还原气氛下． F e O 。 转 变成F e a O ， 磁铁矿根容易磁选。 本文将报导印度从某一铝土矿中， 用微 波将纯赤铁矿转变成磁铁矿而后除铁的过 程 。 试验 物料 赤 铁矿样品 一3 l mm 含 9 5 ． 2 F e O ， 从底塔里 D i t a r i 矿山采取。铝土 矿样品 一1 0 l mm ， 含 5 5 ． 7 AI 2 O3 和 5 ． 6 F e O ， 从吉吉那特 G u j a r a t 矿山采取。 用普通焦炭作还原剂。 方法 非磁性的赤铁矿 一3 l m m 用 微波炉分别在自然气氛和还原气氛下进行． 微波辐射加热 1 5 ra i n ， 然后对产品进行弱磁 选。 同时对产品对辊破碎后进行粒度筛析． 用 菲利浦 自动 X R D 粉末衍射仪对原矿及还 原后的赤铁矿进行 x射线衍射分析。 铝土矿 一1 0 1 ram 样品亦 同样用微 9 维普资讯 渡分别进行处理， 但磁化焙烧时间取为焙烧 时间的一半， 这些产品经破碎和分级， 各级别 产品经干式带式磁选机选别， 场强 4 0 0 0高 斯。磁性及非磁性产品用湿式化学分析方法 分析A 1 O 及 F e O 的含量。 结果和讨论 在自 然和还原气氛下用微波处理赤铁矿 时， 对破碎粒度组成的影响示于图 1 ， 样品磁 选的结果列于表1 。 从图 1 中可以看出， 经徽 波处理的样品， 破碎后的细粒级含量大于未 经处理的样品破碎后的细粒级含量．在用焦 炭作还原剂时， 细粒级的含量又更高， 这是由 于形成磁铁矿的硬集合体和金属铁粒的结 果， 这在整个试验过程中都能观察得到。 当处 理时间延长时， 形成金属铁的现象更为明显。 i I 过的t量百升 计 一乖处理 健醢饶} | 融垃请烧 圉l 微波址理赤铁矿后对矿石破碎 粒度组成的黏响 从表 1 中可以看出， 未经处理的磁性产 品产率为零． 在还原气氛下处理后， 磁性产品 的产率达 3 0 ． 这仅能用在还原 气氛下， F e O 转变成 F e 。 O ． 的结果来说明。从图 2 的X R D分析资料中亦可以看到在还原条件 】 0 下赤铁矿还原成磁铁矿的明显证据。从这些 观察中， 可以认为在用微波炉进行还原焙烧 的过程中， 赤铁矿有选择性地转变成磁铁矿。 这些条件就能使铁矿物从矿石中解离出来， 适宜于用低场强磁选进行分离。 襄 l 微波霸热址理赤铁矿后竭磁i 蠹 的结果 篆件 粒度大小， 一3 l m n l 巅城期率， 2 ． 4 5 0 MH Z 巅城输出功率c 6 5 0 w 处堡时间c l 5 m i n 还原荆t 焦炭 5 结 果 未处理 傲渡处理 嚼 田 2 微波霸址理对券铁矿的黏响 襄2 微波曩址理帽土矿后的竭磁进遗珊结累 维普资讯 在研究的对象中． 采取的铝土 样品含 5 ． 5 F e O{ 和 5 7 Al O ， 经微波加热处理 后， 铁矿物呈选择性破碎解离， 从而强化了磁 选除 F e O 的效果。微波顶处理铝土矿后对 破碎产品的粒度组成的影响示于图3 ， 从图3 可以看出， 在烧结和还原气氛下处理． 粒度分 布比未经处理的样品的破碎产品粒度分布要 粗， 这说明， 有一些粗粒形成了集合体或熔融 体。 一鞋太小． P n ．● 一 来趾疆 ‘ 膏t馕蟮 ． ． 擅培健 啊3 微波处理帽矿后对破碎产品粒童的影响 对未进行处理的， 经烧结的和还原处理 的铝土矿进行磁选的结果 表 2 表明， 未处 理的样品的非磁性产品产率小于经烧结和还 原处理的非磁性产品的产率。对烧结矿， F e O ， 含量从 4 ． 7 ％降低到4 ． 1 。 对磁化焙 烧矿． F e O ； 含量从 4 ． 7 降低到 2 ． 5 ． 在 回转窑中对铝土矿进行同样的磁化焙烧条件 试 验时亦获得 同样的结果 ]n e y e e等． 1 9 9 5 ， 1 9 9 6 ． 对微波热处理及回转窑处理获 得的非磁性产品指标汇总于表 3 。从以上资 料可以得出结论， 铝土矿经微波磁化焙烧和 磁选后， 可获得含A l O a 7 9 和F e zO 2 ． 5 ． 回收率 8 3 的产品指标。 这些产品适用于耐 火材料， 而且可以确信， 进行更详细的研究 后， A I O 的品位和回收率还有可能进一步 提高。 衰3 H微波处理和回转炉获得的非磁性产品的比较 回转炉资料取自B a n e r j e e 等， 1 9 9 5 ， 1 9 9 6 结 黼魏 ra’i n g a u 在微波炉中进行磁化焙烧所需要的焙烧 时间及能量消耗均比在焙烧炉或焙烧窑中进 行所需的时间及能耗少， 因此需要进行微波 炉的工业化规模应用的试验。 结论 微波预热处理铝土矿的作用是相当强烈 的， 滞缓了细粒生成速率， 在破碎过程中． 铁 相 呈 选 择 性 破 碎。对 含 A l O 5 5 ． 7 、 F e O 5 ． 6 的铝土矿原矿， 在经微波炉磁化 焙烧后， 再破碎磁选， 可获得含 A I O 。 8 O 、 含F e O ； 2 ． 5 ， A I O 。 回收率 8 O 的铝土矿 精矿． 这一产品适用于耐火材料。 处理成功的 原因在于微波能选择性地加热矿石中的铁相 这一事实． 在还原气氛下， 微波促进 F e O 。 迅 速转变成 F e O ， 从而改善了磁选效果。 黄开飞摘译 自{ Mi n e r a l a n d Me t a l l u r g i e a l P r o c e s s i n g 1 9 9 6 ． 8 ． 1 0 3 1 0 5 兴云校 维普资讯