磁化焙烧回收窑除尘灰研究

回转窑磁化焙烧工艺技术在新疆、云南等地的成功应用和推广，为我国处理难选褐铁矿、菱铁矿技术的发展起到了很大的推动作用。随着回转窑磁化焙烧工艺的成熟推广，焙烧矿产量的不断增加，除尘灰的产出也随之增多，经统计，除尘灰量占总给矿量的5%～8%左右。以新疆克州建宝选矿厂年处理200万吨原矿来计算，每年产生的除尘灰约(10～16)万吨。除尘灰是回转窑磁化焙烧过程中窑尾除尘器收集下来的一种微细粒级粉末状混合物，其主要成分是粉末状原矿和未燃尽的碳粉等，铁的品位比入窑原矿稍低，大量的粉尘如果丢弃，会造成铁资源的严重浪费，而且对环境造成污染。因此，实现窑尾除尘灰的回收利用，不但能实现资源综合利用、避免粉尘对环境造成污染，而且可使回转窑磁化焙烧工艺技术更加完善。为此，针对新疆克州建宝选矿厂的窑尾除尘灰进行了回收利用试验。

1试验原料及试验设备

1．1试验原料试样分别取自新疆克州建宝选矿厂生产现场窑尾除尘5个卸灰点，约200kg，汽车运输至长沙矿冶研究院后经混样、缩分，取样进行多元素分析及物相分析结果分别见表1和表2。筛析结果见表3。从表1和表2可以看出，除尘灰中TFe/FeO比值为7．84，表明该矿氧化程度较高，主要回收成分铁品位为32．46%;有害杂质含量都很低;铁的赋存状态较为复杂，主要分布在磁铁矿和假象赤铁矿中。该粉尘铁相复杂，经焙烧后铁转化为磁性铁，可有效提高回收率。由表1、表3可知:①除尘灰中碳含量较高，完全可以用作回转窑的还原剂，无需再添加煤;②除尘灰粒度较细，－0．074mm粒级占69．85%，其中－0．037mm粒级占46．70%;③除尘灰中金属大部分分布于细粉中，－0．074mm粒级占75．00%，其中－0．037mm粒级占54．72%。

1．2试验设备试验设备包括:XMB－67型Φ200×240mm棒磨机;SX2－12－10马弗炉(温度低于1000℃，功率12kW);标准筛;RK/CXG－Φ50磁选管;真空式试验过滤机(ZX－3型旋片式);造粒机(BMY18－35－1．5KW);烘箱(101－4型)。

2试验流程

根据工艺矿物学研究，确定该矿磨矿粒度为－0．074mm粒级占80%左右，考虑回转窑动态试验中颗粒强度问题，对除尘灰添加一定含量的膨润土粘结，将除尘灰自身含碳作为还原剂，在一定温度及时间下进行磁化焙烧，然后磨矿、磁选，回收铁精矿。灰尘直接焙烧工艺流程见图1。灰尘造球焙烧工艺流程见图2。

3试验结果及讨论

3．1保温时间对品位和回收率的影响取除尘灰粉样400g，置于带盖不锈钢容器中，放于马弗炉中焙烧，温度为720、760、800℃，分别取不同的保温时间，焙烧完后将不锈钢容器取出马上置于水中快冷，之后磨矿至－0．074mm粒级占80%，在磁场强度0．18T的磁选管中进行磁选，试验结果见图3。从图3可见:焙烧温度低时，保温时间要略长;焙烧温度高时，保温时间要略短，才能保证好的分选结果。不同焙烧温度对应的保温时间分别为:720℃/30min、760℃/30min、800℃/20min，经分选精矿品位可达57%以上，精矿铁回收率90%左右。

3．2除尘灰造球焙烧对品位和回收率的影响为验证造球料与粉末料在焙烧条件上是否一致，用造球料在760℃下焙烧后，磨矿至－0．074mm粒级占80%，在磁场强度0．18T条件下磁选，结果见图4。从图3(b)、图4可见:造球料与粉料焙烧条件相同，即760℃时保温30min，精矿品位基本不变(均为57%以上)，精矿铁回收率略降1%～2%。

3．3磨矿粒度对品位和回收率的影响取760℃/30min及800℃/20min的焙烧矿，磨至不同粒度后在0．18T条件下使用磁选管进行磁选，分析磨矿粒度对分选效果的影响，结果见图5。从图5可见:随着磨矿粒度变细，精矿品位有所增从图6可见:760℃/30min的焙烧矿随着磁场强度的增大，品位与回收率相应提高，但提高幅度不大;800℃/20min的焙烧矿品位和回收率呈先提高后降低的趋势，说明场强的加大不一定起到好的作用。

4结语

1)新疆克州建宝选矿厂除尘灰铁矿，铁相复杂，粒度细，采用单一的选矿方法处理除尘灰回收率不高，利用该除尘灰中本身含有的碳作还原剂进行焙烧-磁选方案是可行的。2)除尘灰经720℃/30min、760℃/30min或800℃/20min焙烧，在磁场强度为0．18T条件下进行磁选，获得的铁精矿品位57%以上，精矿铁回收率90%左右，铁精矿中杂质含量S、P低，符合铁精矿要求。3)除尘灰直接焙烧或造球焙烧后磁选所得铁精矿品位和回收率差异不大。考虑动态回转窑处理该矿，在粉矿中添加一定量的膨润土较大地提高了造球的强度，在不影响指标的情况下，可满足回转窑的生产要求。