·1266 工程科学学报，第37卷，第10期 前消除磁团聚带来的不利影响的研究主要集中在通过 (4)矿石粒度对精矿品位有很大的影响.当矿石 改进磁选设备来破坏磁团聚现象，如改进的简式磁选 粒度为0.043mm(100%）,经140kA·m的磁场强 机)和磁选柱. 度，通过磁选管磁选得到了铁品位为55.12%的铁精 在不改变磁选设备的情况下，对焙烧矿进行磨矿 矿，铁回收率为79.81%.选别效果一般的主要原因： 细度实验，磁选强度为140kA·m.由于试样量较少， 一是赤铁矿石本身嵌布粒度极细，鲕状结构中脉石单 因此采用研钵手动进行磨矿，磨矿细度以磨矿时间为 体解离的磨矿粒度需要在几微米左右，常规磨矿很难 参考，磨矿时间为1~6min,间隔1min,其中磨矿4min 完全单体解离：二是磁选过程中磁团聚现象严重，一些 时，矿石粒度0.043mm(100%）,实验结果如图11所 细微的连生体和单体解离的脉石被包裹在其中，很难 示.可以看出，磨矿粒度越细，精矿品位越高，但金属 分离出来而进入精矿中，降低精矿的质量. 回收率在逐渐下降.这是因为随着磨矿时间增加，矿 石解离程度越高，精矿品位增加，但矿石粒度减小导致 参考文献 其比磁化率下降，难以被原来的磁场强度吸引而被水 [1]Yuan ZT,Gao T,Yin W Z,et al.Status quo and development o- 流冲走，使得回收率下降.磨矿4min以后精矿品位提 rientation of china's refractory ore resource utilization.Met Mine, 高不大，但金属回收率下降比较明显.综合考虑，选择 2007(1):1 (袁致涛，高太，印万忠，等.我国难选铁矿石资源利用的现 磨矿时间为4min,此时磨矿粒度为0.043mm 状及发展方向.金属矿山，2007(1)：1) (100%),精矿品位为55.12%，金属回收率为 2] Wang C H,Tong X,Sun J P.Research on the magnetizing roast- 79.81% ing and magnetic separation of an oolitic hematite ore.Met Mine, 子 90 2009(5):57 (王成行，童雄，孙吉鹏.某鲕状赤铁矿磁化培烧一磁选试验 85 研究.金属矿山，2009(5)：57) 3]Shen HT,Zhou B,Huang X Y,et al.Roasting-magnetic separa- tion and direct reduction of a refractory oolitic-hematite ore.Min 54 Metall Eng,2008,28(5):30 (沈慧庭，周波，黄晓毅，等.难选鲕状赤铁矿培烧一磁选和 26 52 直接还原工艺的探讨.矿治工程，2008,28(5)：30) 一全铁品位 [4 ■一金属回收率 Johnson J M F,Franzluebbers A J,Weyers S L,et al.Agricultur- al opportunities to mitigate greenhouse gas emissions.Eniron Pol- 50 3 4 6 l,2007,150(1):107 磨矿时间/min [5]Williams PT,Home P A.Role of metal salts in the pyrolysis of 图11磨矿时间对精矿全铁品位和铁回收率的影响 biomass.Renewcable Energy,1994,4(1):1 Fig.11 Effect of grinding time on the concentrate's iron grade and 6 Tao C,Lestander TA,Geladi P,et al.Biomass properties in as- the iron recovery sociation with plant species and assortments:I.A synthesis based on literature data of energy properties.Renewable Sustainable En- 4结论 ergy Rev,2012,16(5):3481 Wang Y B,Zhu G C.Chi R A,et al.An investigation on reduc- (1)鄂西鲕状赤铁矿中脉石元素磷、硅、钙等元素 tion and magnetization of limonite using biomass.Chin Process 除部分集中分布在灰黑色脉石中外，还有一部分均匀 Eng,2009,9(3):508 分布在鲕粒环状脉石中，与铁元素紧密相嵌，粒度在几 (汪永斌，朱国才，池汝安，等.生物质还原磁化褐铁矿的实 微米左右，使得这部分脉石很难通过磨矿达到单体解 验研究.过程工程学报，2009,9(3)：508) 8] Xu D,Zhu G C,Chi R A,et al.Investigation on dephosphoriza- 离去除 tion and magnetic separation of high phosphorous iron ore by bio- (2）生物质替代煤基还原剂进行磁化焙烧具有一 mass reduction roasting.Met Mine,2010(5):68 定的可行性，利用生物质热解产生的还原性气体在 (徐頓，朱国才，池汝安，等.高磷赤铁矿生物质磁化脱磷培 600℃可以完全磁化铁矿石.最佳磁化焙烧工艺参数 烧-一磁选试验研究.金属矿山，2010(5)：68) 为：磁化温度600℃，磁化时间30min,赤铁矿石与生物 9] Zhu G C,Feng X J,Zhang H L.Processes and Technology of Re- 质质量比10：2，矿石粒度0.074mm(>72.5%). duction of Manganese Ore by Biomass.Beijing:Metallurgical In- (3)矿石粒度对磁化焙烧还原度的影响比较大， dustry Press,2014 (朱国才，冯秀娟，张宏雷.生物质还原氧化锰矿工艺与技 矿石粒度越大，完全磁化所需时间越长，生产效率越 术.北京：治金工业出版社，2014) 低.根据生物质还原剂的特点，适当地减小矿石粒度 [Zhang HL Study on Preparation of Manganese Monoxide by Bio- 可以有效改善赤铁矿石的磁化性能。 mass Pyrolysis [Dissertation].Beijing:Beijing University of工程科学学报，第 37 卷，第 10 期 前消除磁团聚带来的不利影响的研究主要集中在通过 改进磁选设备来破坏磁团聚现象，如改进的筒式磁选 机［13］和磁选柱［14］． 在不改变磁选设备的情况下，对焙烧矿进行磨矿 细度实验，磁选强度为 140 kA·m － 1 ． 由于试样量较少， 因此采用研钵手动进行磨矿，磨矿细度以磨矿时间为 参考，磨矿时间为 1 ～ 6 min，间隔 1 min，其中磨矿 4 min 时，矿石粒度 0. 043 mm ( 100% ) ，实验结果如图 11 所 示． 可以看出，磨矿粒度越细，精矿品位越高，但金属 回收率在逐渐下降． 这是因为随着磨矿时间增加，矿 石解离程度越高，精矿品位增加，但矿石粒度减小导致 其比磁化率下降，难以被原来的磁场强度吸引而被水 流冲走，使得回收率下降． 磨矿 4 min 以后精矿品位提 高不大，但金属回收率下降比较明显． 综合考虑，选择 磨矿 时 间 为 4 min，此 时 磨 矿 粒 度 为 0. 043 mm ( 100% ) ，精 矿 品 位 为 55. 12% ，金 属 回 收 率 为 79. 81% ． 图 11 磨矿时间对精矿全铁品位和铁回收率的影响 Fig． 11 Effect of grinding time on the concentrate’s iron grade and the iron recovery 4 结论 ( 1) 鄂西鲕状赤铁矿中脉石元素磷、硅、钙等元素 除部分集中分布在灰黑色脉石中外，还有一部分均匀 分布在鲕粒环状脉石中，与铁元素紧密相嵌，粒度在几 微米左右，使得这部分脉石很难通过磨矿达到单体解 离去除． ( 2) 生物质替代煤基还原剂进行磁化焙烧具有一 定的可行性，利用生物质热解产生的还原性气体在 600 ℃可以完全磁化铁矿石． 最佳磁化焙烧工艺参数 为: 磁化温度600 ℃，磁化时间30 min，赤铁矿石与生物 质质量比 10∶ 2，矿石粒度 0. 074 mm ( ＞ 72. 5% ) ． ( 3) 矿石粒度对磁化焙烧还原度的影响比较大， 矿石粒度越大，完全磁化所需时间越长，生产效率越 低． 根据生物质还原剂的特点，适当地减小矿石粒度 可以有效改善赤铁矿石的磁化性能． ( 4) 矿石粒度对精矿品位有很大的影响． 当矿石 粒度为 0. 043 mm ( 100% ) ，经 140 kA·m － 1 的磁场强 度，通过磁选管磁选得到了铁品位为 55. 12% 的铁精 矿，铁回收率为 79. 81% ． 选别效果一般的主要原因: 一是赤铁矿石本身嵌布粒度极细，鲕状结构中脉石单 体解离的磨矿粒度需要在几微米左右，常规磨矿很难 完全单体解离; 二是磁选过程中磁团聚现象严重，一些 细微的连生体和单体解离的脉石被包裹在其中，很难 分离出来而进入精矿中，降低精矿的质量． 参 考 文 献 ［1］ Yuan Z T，Gao T，Yin W Z，et al． Status quo and development o￾rientation of china＇s refractory ore resource utilization． Met Mine， 2007( 1) : 1 ( 袁致涛，高太，印万忠，等． 我国难选铁矿石资源利用的现 状及发展方向． 金属矿山，2007( 1) : 1) ［2］ Wang C H，Tong X，Sun J P． Ｒesearch on the magnetizing roast￾ing and magnetic separation of an oolitic hematite ore． Met Mine， 2009( 5) : 57 ( 王成行，童雄，孙吉鹏． 某鲕状赤铁矿磁化焙烧--磁选试验 研究． 金属矿山，2009( 5) : 57) ［3］ Shen H T，Zhou B，Huang X Y，et al． Ｒoasting-magnetic separa￾tion and direct reduction of a refractory oolitic-hematite ore． Min Metall Eng，2008，28( 5) : 30 ( 沈慧庭，周波，黄晓毅，等． 难选鲕状赤铁矿焙烧--磁选和 直接还原工艺的探讨． 矿冶工程，2008，28( 5) : 30) ［4］ Johnson J M F，Franzluebbers A J，Weyers S L，et al． Agricultur￾al opportunities to mitigate greenhouse gas emissions． Environ Pol￾lut，2007，150( 1) : 107 ［5］ Williams P T，Home P A． Ｒole of metal salts in the pyrolysis of biomass． Ｒenewable Energy，1994，4( 1) : 1 ［6］ Tao G，Lestander TA，Geladi P，et al． Biomass properties in as￾sociation with plant species and assortments: I． A synthesis based on literature data of energy properties． Ｒenewable Sustainable En￾ergy Ｒev，2012，16( 5) : 3481 ［7］ Wang Y B，Zhu G C，Chi Ｒ A，et al． An investigation on reduc￾tion and magnetization of limonite using biomass． Chin J Process Eng，2009，9( 3) : 508 ( 汪永斌，朱国才，池汝安，等． 生物质还原磁化褐铁矿的实 验研究． 过程工程学报，2009，9( 3) : 508) ［8］ Xu D，Zhu G C，Chi Ｒ A，et al． Investigation on dephosphoriza￾tion and magnetic separation of high phosphorous iron ore by bio￾mass reduction roasting． Met Mine，2010( 5) : 68 ( 徐頔，朱国才，池汝安，等． 高磷赤铁矿生物质磁化脱磷焙 烧--磁选试验研究． 金属矿山，2010( 5) : 68) ［9］ Zhu G C，Feng X J，Zhang H L． Processes and Technology of Ｒe￾duction of Manganese Ore by Biomass． Beijing: Metallurgical In￾dustry Press，2014 ( 朱国才，冯秀娟，张宏雷． 生物质还原氧化锰矿工艺与技 术． 北京: 冶金工业出版社，2014) ［10］ Zhang H L． Study on Preparation of Manganese Monoxide by Bio￾mass Pyrolysis ［Dissertation］． Beijing: Beijing University of ·1266·