。970 北京科技大学学报 第32卷 在于还原铁产品中，5687%的磷存在于尾矿中，还 验条件为脱磷剂用量30%、焙烧温度1000℃、焙烧 有38.78%存在于湿式弱磁选所用的水中.原矿中 时间60m迎 的磷主要以磷灰石和胶磷矿的形式存在，其不能溶 从图3可以看出，当煤用量增加时，焙烧产 于水，因此可以确定部分磷灰石在培烧的过程中同 物中金属铁的含量逐渐增加.当煤用量10%时， 脱磷剂反应，生成可溶于水的磷酸盐，在磁选的过程 有部分FO生成，随着煤用量继续增加，FO逐 中溶于水中而被除去， 渐转化为金属铁.焙烧产物的金属化率为9% 左右，说明其中绝大部分为金属铁.石英在煤用 3不同条件焙烧产物的XRD分析 量增加过程中逐渐减少，当煤用量高于20%时， 为了解经还原焙烧后原矿中各矿物的变化情 产品中有明显的铝硅酸盐生成，当煤用量继续增 况，对原矿及不同的焙烧产物进行X射线粉晶衍射 大时，产物中金属铁的含量增加，铝硅酸盐的峰 (XRD分析. 相对变弱.一般认为，在还原焙烧时，铁的还原过 3.1不同焙烧条件下焙烧产物的XRD分析 程应为FQ-FQ→FOF,而添加脱磷 原矿在不同焙烧条件下直接焙烧产物的XRD 剂还原焙烧的产物中没有发现FSQ的存在，说 结果见图2在焙烧温度为1000℃、焙烧时间为 明在1000℃时焙烧添加脱磷剂对铁的还原过程 60mQ单独加煤焙烧时，煤用量40%：同时加入煤 产生了影响. 和脱磷剂焙烧时，煤用量40%、脱磷剂用量30%. 口一赤铁矿◆一铁 ，一绿泥石★一氧化亚铁 由图中可以看出，当只加入煤进行焙烧时，赤铁矿也 0一石英 食一铝硅酸盐 煤40% 可以还原为金属铁，同时有铝硅酸盐生成，但不明 煤30% 显，石英仍然存在，同原矿相比峰高有所降低；当同 时加入脱磷剂和煤进行焙烧时，铁峰明显增强，同时 煤20% 石英峰消失，铝硅酸盐峰明显增高，这可以说明脱磷 剂的加入对铁的生成有促进作用，同时脱磷剂会同 煤10% 原矿中的石英反应，生成铝硅酸盐。为进一步研究 ★ 煤和脱磷剂在焙烧过程中的作用，分别对不同煤用 b v 原矿 量和脱磷剂用量的焙烧产物进行了研究. 1020 30 405060708090100 可一赤铁矿 ”一绿泥石 28r) ◇一石英 ◆一铁 食一铝硅酸盐 图3原矿和不同煤用量焙烧产物的XRD图谱 加入脱磷剂和 Fg 3 XRD pattems of rav ore and oasted poduc ts atd ifferent coal 煤焙烧后 levels 3.3不同脱磷剂用量焙烧产物的XRD分析 不同脱磷剂用量焙烧未磁选产物的XRD图谱 只加入煤焙烧后 见图4.固定煤用量40%，脱磷剂用量变化，其他实 验条件同上.由于脱磷剂用量超过15%的衍射图基 本只能看出铁峰，因此选脱磷剂用量15%的RD 结果作为代表. 原矿 从图4可以看出，当脱磷剂用量增加时，石英呈 2030405060708090100 减少的趋势，当用量到达15%时，焙烧产物中己没 20) 有明显的石英峰存在.该组焙烧产物经过磁选后， 图2原矿和不同条件下培烧产物的RD图谱 磷品位分别为0.19%、0092%、0.061%和 Fig 2 XRD pattems of raw ore and roasted products under different 0.041%,铁回收率分别为7887%、84.06%、 onditions 88.04%和89.01%.可以看出，随脱磷剂用量的增 加，还原铁产品中磷的品位降低，铁的回收率增加 3.2不同煤用量焙烧产物的XRD分析 说明在焙烧过程中脱磷剂产生脱磷作用的同时对铁 不同煤用量时焙烧产物的XRD结果见图3实 的还原有促进作用，脱磷剂还与原矿中的石英发生北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 在于还原铁产品中 , 56.87%的磷存在于尾矿中 ,还 有 38.78%存在于湿式弱磁选所用的水中.原矿中 的磷主要以磷灰石和胶磷矿的形式存在, 其不能溶 于水, 因此可以确定部分磷灰石在焙烧的过程中同 脱磷剂反应 ,生成可溶于水的磷酸盐 ,在磁选的过程 中溶于水中而被除去 . 3 不同条件焙烧产物的 XRD分析 为了解经还原焙烧后原矿中各矿物的变化情 况 ,对原矿及不同的焙烧产物进行 X射线粉晶衍射 (XRD)分析. 3.1 不同焙烧条件下焙烧产物的 XRD分析 原矿在不同焙烧条件下直接焙烧产物的 XRD 结果见图 2.在焙烧温度为 1 000 ℃、焙烧时间为 60 min、单独加煤焙烧时 , 煤用量 40%;同时加入煤 和脱磷剂焙烧时 , 煤用量 40%、脱磷剂用量 30%. 由图中可以看出 ,当只加入煤进行焙烧时 ,赤铁矿也 可以还原为金属铁, 同时有铝硅酸盐生成 , 但不明 显 ,石英仍然存在 , 同原矿相比峰高有所降低 ;当同 时加入脱磷剂和煤进行焙烧时 ,铁峰明显增强 ,同时 石英峰消失 ,铝硅酸盐峰明显增高,这可以说明脱磷 剂的加入对铁的生成有促进作用, 同时脱磷剂会同 原矿中的石英反应, 生成铝硅酸盐.为进一步研究 煤和脱磷剂在焙烧过程中的作用, 分别对不同煤用 量和脱磷剂用量的焙烧产物进行了研究. 图 2 原矿和不同条件下焙烧产物的 XRD图谱 Fig.2 XRDpatternsofraworeandroastedproductsunderdifferent conditions 3.2 不同煤用量焙烧产物的 XRD分析 不同煤用量时焙烧产物的 XRD结果见图 3.实 验条件为脱磷剂用量 30%、焙烧温度 1 000 ℃、焙烧 时间 60min. 从图 3可以看出 , 当煤用量增加时 , 焙烧产 物中金属铁的含量逐渐增加 .当煤用量 10%时 , 有部分 FeO生成 , 随着煤用量继续增加 , FeO逐 渐转化为金属铁 .焙烧产物的金属化率为 90% 左右 , 说明其中绝大部分为金属铁 .石英在煤用 量增加过程中逐渐减少 , 当煤用量高于 20%时 , 产品中有明显的铝硅酸盐生成 , 当煤用量继续增 大时 , 产物中金属铁的含量增加 , 铝硅酸盐的峰 相对变弱 .一般认为 , 在还原焙烧时 , 铁的还原过 程应为 Fe2 O3 ※Fe3 O4 ※FeO※Fe [ 14] , 而添加脱磷 剂还原焙烧的产物中没有发现 Fe3 O4的存在 , 说 明在 1 000 ℃时焙烧添加脱磷剂对铁的还原过程 产生了影响 . 图 3 原矿和不同煤用量焙烧产物的 XRD图谱 Fig.3 XRDpatternsofraworeandroastedproductsatdifferentcoal levels 3.3 不同脱磷剂用量焙烧产物的 XRD分析 不同脱磷剂用量焙烧未磁选产物的 XRD图谱 见图 4.固定煤用量 40%,脱磷剂用量变化 ,其他实 验条件同上.由于脱磷剂用量超过 15%的衍射图基 本只能看出铁峰 , 因此选脱磷剂用量 15%的 XRD 结果作为代表 . 从图 4可以看出 ,当脱磷剂用量增加时, 石英呈 减少的趋势, 当用量到达 15%时 , 焙烧产物中已没 有明显的石英峰存在 .该组焙烧产物经过磁选后, 磷 品 位 分 别 为 0.19%、 0.092%、 0.061% 和 0.041%, 铁 回 收 率 分 别 为 78.87%、 84.06%、 88.04%和 89.01%.可以看出, 随脱磷剂用量的增 加, 还原铁产品中磷的品位降低 ,铁的回收率增加. 说明在焙烧过程中脱磷剂产生脱磷作用的同时对铁 的还原有促进作用 ,脱磷剂还与原矿中的石英发生 · 970·