第1期 张建良等：低品位硼铁矿中硼的富集 ·39。 的缘故，导致尾矿率的下降，从而被带入尾矿的硼 铁氧化物的还原反应速率提高，铁晶颗粒继续增大 少，硼回收率增强 和11000时相比铁颗粒粒度较大，将近100m.同 时，还原出的金属铁开始渗碳导致其熔点降低，使其 表面开始出现熔融聚集，表面变得光滑，有利于铁矿 物和含硼矿物的分离（见图8），从而出现尾矿率降 低而硼回收率上升的现象. 135 图6经1000℃焙烧后硼矿的SEM照片（亮白色为铁矿物，灰色 为含硼矿物.黑色为基体) Fig.6 SEM photograph of paigeite masted at 1000 C(the bright white one is iron mineral,the gray one is boracic mineral,and the back one is mat rix) 图8经1300℃焙烧后硼矿的SEM照片（亮白色为铁，灰色为含 随焙烧温度的进一步提高，在1000~1150℃ 硼矿物，黑色为基体) 时，尾矿率逐渐上升，回收率又出现下降.这是因为 Fig.8 SEM photograph of paigeite roasted at 1300C(the bright 随焙烧温度的提高，碳的溶损反应开始加剧，使 white one isimon,the gray one is boracic mineral,and the black one is matrix) 铁氧化物的还原逐渐以气一固反应为主，反应动力 学条件得到改善，铁氧化物的还原加剧，金属化率提 焙烧温度在1350℃以上，随着焙烧温度的进一 高，金属结晶收缩加剧：焙烧温度在1100Q时，随着 步提高，铁粒向中心聚拢，脉石向外壳聚集的程度会 铁品颗粒长大、聚集，金属铁以球状颗粒分布，强磁 大大提高：但这并非是还原温度越高越好，因为温度 性的铁物相增多，但此时含铁矿物并没有和含硼矿 过高将会使团块中产生大量的液相而导致还原动力 物分离，仍然嵌布在一起，见图7.所以出现尾矿率 学条件的严重恶化.一方面，渣中含有A03等高 增大而硼回收率减少的现象， 熔点物质造成渣的流动性不好，表面张力小，从而造 成渣铁分离效果不好，铁中带渣，渣中有铁，见图9. 另一方面，由于Fe0和SiO2形成了极难还原的硅酸 铁，造成铁氧化物的还原很慢，甚至停止.从而焙烧 图7经1100℃焙烧后硼矿的SEM照片（亮白色为铁，灰色为含 碱矿物，黑色为基体) Fig.7 SEM photograph of paigeite masted at 1100 C(the bright white one is iron.the gray one is boracic mineral,and the black one 图91400℃焙烧磁选后硼精粉的SEM照片（亮白色为铁.灰色 is matrix) 为含硼矿物.黑色为基体) Fig.9 SEM photograph of boron ore concentrate pow der after 1400 焙烧温度进一步提高，温度在1200~1300℃ C roasting and magnetic separation (the bright white one is iron 时，碳的溶损反应剧烈发生，气氛中C0分压增加， the gray one is boracic mineral,and the black one is matrix)的缘故, 导致尾矿率的下降, 从而被带入尾矿的硼 少, 硼回收率增强. 图6 经 1 000 ℃焙烧后硼矿的 SEM 照片( 亮白色为铁矿物, 灰色 为含硼矿物,黑色为基体) Fig.6 SEM phot ograph of paigeite roast ed at 1 000 ℃ ( the bright white one is iron mineral, the g ray one is boracic mineral, and the black one is matri x) 随焙烧温度的进一步提高, 在 1 000 ～ 1 150 ℃ 时, 尾矿率逐渐上升, 回收率又出现下降 .这是因为 随焙烧温度的提高, 碳的溶损反应开始加剧[ 9] , 使 铁氧化物的还原逐渐以气-固反应为主, 反应动力 学条件得到改善, 铁氧化物的还原加剧, 金属化率提 高, 金属结晶收缩加剧;焙烧温度在 1 100 ℃时, 随着 铁晶颗粒长大、聚集, 金属铁以球状颗粒分布, 强磁 性的铁物相增多, 但此时含铁矿物并没有和含硼矿 物分离, 仍然嵌布在一起, 见图 7 .所以出现尾矿率 增大而硼回收率减少的现象. 图7 经 1 100 ℃焙烧后硼矿的 SEM 照片( 亮白色为铁, 灰色为含 硼矿物, 黑色为基体) Fig.7 SEM phot ograph of paigeite roast ed at 1 100 ℃ ( the bright white one is iron, the gray one is boracic mineral, and the black one is matrix) 焙烧温度进一步提高, 温度在 1 200 ～ 1 300 ℃ 时, 碳的溶损反应剧烈发生, 气氛中 CO 分压增加, 铁氧化物的还原反应速率提高, 铁晶颗粒继续增大 和 1 100 ℃时相比铁颗粒粒度较大, 将近 100 μm .同 时, 还原出的金属铁开始渗碳导致其熔点降低, 使其 表面开始出现熔融聚集, 表面变得光滑, 有利于铁矿 物和含硼矿物的分离( 见图 8) , 从而出现尾矿率降 低而硼回收率上升的现象. 图 8 经1 300 ℃焙烧后硼矿的SEM 照片( 亮白色为铁,灰色为含 硼矿物, 黑色为基体) Fig.8 SEM photograph of paigeit e roasted at 1 300 ℃ ( the bright w hit e one is iron, the gray one is boracic mineral, and the black one is matri x) 图 9 1 400 ℃焙烧磁选后硼精粉的 SEM 照片( 亮白色为铁, 灰色 为含硼矿物, 黑色为基体) Fig.9 SEM photograph of boron ore concentrat e pow der after 1400 ℃ roasting and magnetic separation ( the bright w hit e one is iron, the gray one is boracic mineral, and the black one is matrix) 焙烧温度在 1350 ℃以上, 随着焙烧温度的进一 步提高, 铁粒向中心聚拢, 脉石向外壳聚集的程度会 大大提高;但这并非是还原温度越高越好, 因为温度 过高将会使团块中产生大量的液相而导致还原动力 学条件的严重恶化 .一方面, 渣中含有 Al2O3 等高 熔点物质造成渣的流动性不好, 表面张力小, 从而造 成渣铁分离效果不好, 铁中带渣, 渣中有铁, 见图 9 . 另一方面, 由于FeO 和SiO2 形成了极难还原的硅酸 铁, 造成铁氧化物的还原很慢, 甚至停止.从而焙烧 第 1 期 张建良等:低品位硼铁矿中硼的富集 · 39 ·