工程科学学报，第38卷，第2期：175-180,2016年2月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.2:175-180,February 2016 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2016.02.003:http://journals.ustb.edu.cn 以煤泥为还原剂海滨钛磁铁矿直接还原焙烧反应 历程 于春晓，孙体昌⑧，高恩霞，刘志国，徐承焱 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:sunte(@ces.ustb.cdu.cn 摘要研究以煤泥为还原剂，印尼某海滨钛磁铁矿在直接还原焙烧过程中，不同培烧温度下矿物组成变化规律.X射线衍 射和扫描电镜分析结果表明，随着焙烧温度的升高，钛磁铁矿逐渐被还原.其中铁矿物经过浮士体(FO),最终被还原成金属 铁：而钛则经过钛尖晶石最终生成钛铁矿和少部分的铁板钛矿.在整个直接还原焙烧过程中，金属铁颗粒在1100℃左右生 成，然后不断长大，在1250℃时金属铁颗粒明显增多，在之后的保温过程中，金属铁颗粒不断长大，并在此过程中将金属铁从 中分离出来. 关键词钛磁铁矿：煤泥：直接还原：焙烧：温度：分离 分类号TD925:TF556 Direct reduction roasting process of seaside titanomagnetite with coal slime as a reductant YU Chun-xiao,SUN Ti-chang,GAO En-xia,LIU Zhi-guo,XU Cheng-yan School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:sunte@ces.ustb.edu.cn ABSTRACT The mineral composition variation of Indonesian seaside titanomagnetite at different roasting temperatures was studied in the direct reduction roasting process with coal slime as a reductant.The roasted products were analyzed by X-ray diffraction and scan- ning electron microscopy.It is found that as the roasting temperature rises the titanomagnetite is gradually reduced.Iron minerals in the titanomagnetite are first reduced to FeO and finally into metallic iron.Titanium minerals contained in the titanomagnetite are first reduced to titanium spinel and finally into ilmenite with a small amount of pseudobrookite.In the direct reduction roasting process, metallic iron particles generate at about 1100C and continue to grow.At 1250C,molten metallic iron particles obviously increase and metallic iron particles continue to grow in the later thermal process.The separation of metallic iron and ilmenite is relized in this process KEY WORDS titanomagnetite:coal slime:direct reduction:roasting:temperature;separation 近年来，随着矿产资源的开发利用，人们越来越意而形成的矿床0，其主要特点是粒度细、品位高和分布 识到陆地矿山资源的有限性，而海滨砂矿作为一种储广四.海滨砂矿中矿物类型主要以钛铁矿、钛磁铁矿 量较为丰富的海洋矿产资源则越来越受到各国的广泛 和磁铁矿为主四.钛磁铁矿作为铁矿石的一种，其开 重视.海滨砂矿主要是指在海滨地带由河流、波浪、潮 发利用对于缓解现有的铁矿石资源紧张等问题具有重 汐、潮流和海流作用，使砂质沉积物中重矿物碎屑富集 要意义.目前，已有不少海滨钛磁铁矿被开采利用，但 收稿日期：2014-12-11 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51474018)工程科学学报，第 38 卷，第 2 期: 175--180，2016 年 2 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 2: 175--180，February 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 02． 003; http: / /journals． ustb． edu． cn 以煤泥为还原剂海滨钛磁铁 矿直接还原焙烧反应 历程 于春晓，孙体昌，高恩霞，刘志国，徐承焱 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: suntc@ ces． ustb． edu． cn 摘 要 研究以煤泥为还原剂，印尼某海滨钛磁铁矿在直接还原焙烧过程中，不同焙烧温度下矿物组成变化规律． X 射线衍 射和扫描电镜分析结果表明，随着焙烧温度的升高，钛磁铁矿逐渐被还原． 其中铁矿物经过浮士体( FeO) ，最终被还原成金属 铁; 而钛则经过钛尖晶石最终生成钛铁矿和少部分的铁板钛矿． 在整个直接还原焙烧过程中，金属铁颗粒在 1100 ℃ 左右生 成，然后不断长大，在 1250 ℃时金属铁颗粒明显增多，在之后的保温过程中，金属铁颗粒不断长大，并在此过程中将金属铁从 中分离出来． 关键词 钛磁铁矿; 煤泥; 直接还原; 焙烧; 温度; 分离 分类号 TD925; TF556 Direct reduction roasting process of seaside titanomagnetite with coal slime as a reductant YU Chun-xiao，SUN Ti-chang ，GAO En-xia，LIU Zhi-guo，XU Cheng-yan School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: suntc@ ces． ustb． edu． cn ABSTＲACT The mineral composition variation of Indonesian seaside titanomagnetite at different roasting temperatures was studied in the direct reduction roasting process with coal slime as a reductant． The roasted products were analyzed by X-ray diffraction and scan￾ning electron microscopy． It is found that as the roasting temperature rises the titanomagnetite is gradually reduced． Iron minerals in the titanomagnetite are first reduced to FeO and finally into metallic iron． Titanium minerals contained in the titanomagnetite are first reduced to titanium spinel and finally into ilmenite with a small amount of pseudobrookite． In the direct reduction roasting process， metallic iron particles generate at about 1100 ℃ and continue to grow． At 1250 ℃，molten metallic iron particles obviously increase and metallic iron particles continue to grow in the later thermal process． The separation of metallic iron and ilmenite is relized in this process． KEY WOＲDS titanomagnetite; coal slime; direct reduction; roasting; temperature; separation 收稿日期: 2014--12--11 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51474018) 近年来，随着矿产资源的开发利用，人们越来越意 识到陆地矿山资源的有限性，而海滨砂矿作为一种储 量较为丰富的海洋矿产资源则越来越受到各国的广泛 重视． 海滨砂矿主要是指在海滨地带由河流、波浪、潮 汐、潮流和海流作用，使砂质沉积物中重矿物碎屑富集 而形成的矿床［1］，其主要特点是粒度细、品位高和分布 广［2］． 海滨砂矿中矿物类型主要以钛铁矿、钛磁铁矿 和磁铁矿为主［3］． 钛磁铁矿作为铁矿石的一种，其开 发利用对于缓解现有的铁矿石资源紧张等问题具有重 要意义． 目前，已有不少海滨钛磁铁矿被开采利用，但