磁化焙烧

物理化学术语

磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行物理化学反应的过程，经磁化焙烧后，铁矿物的磁性显著增强，脉石矿物磁性则变化不大，如铁锰矿石经磁化焙烧后，其中铁矿物变成强磁性铁矿物，锰矿物的磁性变化不大。因此，各种弱磁性铁矿石或铁锰矿石，经磁化焙烧后便可进行有效的磁选分离。

简介

目前，铁矿石的生产与加工直接影响我国钢铁工业和经济发展建设的资源供给安全。利用磁化焙烧技术，被认为是提高难选铁矿资源综合利用率的有效途径之一。磁化焙烧是矿石加热到一定温度后，在相应的氛围中进行物理化学反应的过程，不仅如此，它还可以将弱磁性铁矿物变成强磁性的磁铁矿或磁性赤铁矿，由于矿石的不同，其发生的化学反应不同。磁化焙烧是弱磁性矿石在磁选前的准备作业，以便进行物料的分选。磁化焙烧—磁选技术的分选指标优良，磁化焙烧按原理分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧，其中还原焙烧在生产中应用最广。它是在500—800℃的还原气氛下进行，产物为强磁性四氧化三铁，若产物在还原气氛下被冷却到400℃，然后再在空气中冷却，则产物为三氧化二铁。前者为还原焙烧，后者为还原一氧化焙烧。还原焙烧所用的还原剂为固体或气体。固体还原剂有煤粉和焦炭粉;气体还原剂是各种煤气，如高炉煤气、焦炉煤气、天然气等。

方法

常用的磁化焙烧方法可以分为：还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化还原焙烧和还原氧化焙烧等。

还原焙烧

赤铁矿、褐铁矿和铁锰矿石在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可以使弱磁性的赤铁矿转变成为强磁性的磁铁矿。常用的还原剂有C、CO、H2等。赤铁矿与还原剂作用的反应如下：

褐铁矿在加热到一定温度后开始脱水，变成赤铁矿石，按上述反应被还原成磁铁矿。

还原焙烧一般用还原度表示:

R=FeO/TFe*100%

上述公式中FeO------还原焙烧中FeO的含量，100%；

TFe------还原焙烧中全铁的含量，100%。

若赤铁矿全部还原成磁铁矿时，还原程度最佳，磁性最强，此时还原度R=42.8%。

中性焙烧

菱铁矿、菱镁铁矿、菱铁镁矿和镁菱铁矿等碳酸铁矿石在不通空气或通入少量空气的情况下加热到一定温度（300---400摄氏度）后，可进行分解，生成磁铁矿。其化学反应如下：

同时，由于碳酸铁矿物分解出一氧化碳，也可将矿石中并存的赤铁矿或褐铁矿还原成磁铁矿，即：

氧化焙烧

黄铁矿在氧气中氧化短时间焙烧使之被氧化成磁黄铁矿，其化学反应如下：

如焙烧时间很长，则磁黄铁矿可继续反应成磁铁矿

氧化还原焙烧

含有菱铁矿、赤铁矿或褐铁矿的铁矿石，在菱铁矿与赤铁矿的比值小于1时，在氧化气氛汇总加热到一定程度，菱铁矿被氧化成赤铁矿，然后再在还原气氛中将其与矿石中原有赤铁矿一并还原成磁铁矿。

还原氧化焙烧

各种铁矿石经磁化焙烧生成的磁铁矿，在无氧气氛中冷却到400摄氏度以下时，再与空气接触，可氧化成强磁性的磁赤铁矿。其化学反应如下：

磁铁矿氧化成磁赤铁矿石，放出热量，如利用（预热矿石），可降低焙烧的热耗。

上述五种方法是根据不同矿物分别采用的磁化焙烧方法，其中最主要的是还原焙烧，其余的几种方法尚无较大规模的工业实践。

当铁矿石能使用磁选或者浮选方式取得比较好的选矿指标的情况下，一般不使用焙烧对铁矿石进行处理。因为焙烧不仅要使用大型的回转窑才能为后续的磁选技术提供足够的矿石供应，回转窑的处理量相对于弱磁选较小，且焙烧使用的电力及煤、煤气的能耗过高，各类焙烧技术在实际的铁矿生产中主要应用在各种大型的铁矿及选厂中。

褐铁矿

由于褐铁矿中的含铁矿物没有磁性，而且含铁矿物在破碎与磨矿过程中非常容易泥化，因此采用简单的物理选矿方法金属的回收率偏低，而且铁精矿品位也很低。即使使用浮选工艺也几乎不能获较好的结果。磁化焙烧这一工艺对于褐铁矿有很好的效果。褐铁矿中的含铁矿物可通过磁化焙烧，变为有磁性的磁铁矿，然后通过磁选就可以获得高品位铁精矿粉，金属的会收率大大增强。在对褐铁矿磁化焙烧时人们应用最多的加热设备是褐铁矿回转窑，它是依据褐铁矿性质研制而成的，可使褐铁矿发挥其更大的作用。以上是对褐铁矿焙烧原理的分析，可使褐铁矿有更大的利用价值，而且具有良好的冶炼性能，如果对烧结制度和配料的改进，可以高比例的应用褐铁矿，同样使高炉冶炼顺行。虽然我们国家褐铁矿铁矿储量不多，但是分布却非常的广，绝大部分硫、磷含量不高，很适合于中小型选矿厂生产，是我国钢铁原料的一个重要来源或补充。同时，钢铁企业争相应用，并提高应用比例，从而降低生产成本，提高企业的竞争能力，特别是在当前紧张的钢铁形势下，更应该受到钢铁企业的重视。

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