組合脫磷劑對高磷鐵礦還原焙燒-磁選的影響

吳世超, 孫體昌, 寇 玨, 陳澤坤

(北京科技大學 土木與資源工程學院, 北京 100083)

鋼鐵行業的持續發展導致優質鐵礦石的供應壓力不斷增加[1-2],開發儲量豐富的難處理鐵礦石具有十分重要的意義[3-5].高磷鐵礦是一種典型的復雜難選鐵礦石[6],礦石中的鐵礦物與脈石礦物嵌布關系復雜,且磷含量高[7-8],此類資源的開發利用率比較低[9].

為實現高磷鐵礦的有效利用,科研人員對其進行了大量研究,主要有常規選礦工藝、濕法浸出工藝、火法工藝及其聯合工藝[10-14].通常,采用上述工藝只能獲得磷質量分數在0.2%～0.5%的產品,且磷的脫除率小于85%.近年來的成果表明,還原焙燒-磁選工藝具有流程短、適應性強、低污染以及脫磷指標好的優勢,已成為高磷鐵礦開發利用的研究熱點[15-17].在該工藝中,高磷鐵礦中的鐵礦物還原為金屬鐵并生長至合適的粒度,而含磷礦物難以還原并主要賦存在脈石相,再經磨礦-磁選實現鐵磷的高效分離[13,18].

研究表明,在高磷鐵礦煤基還原焙燒-磁選過程中,為了實現鐵的充分回收以及高效脫磷,必須添加一定量的脫磷劑[19-21].Rao等[22]發現必須加入20%的硫酸鈉后,才使湖南某高磷鐵礦中的磷灰石充分轉化為穩定的磷酸鈣鈉,然后通過磨礦-磁選實現鐵磷分離.盡管鈉鹽脫磷效果顯著,但其價格昂貴,尋找一種低成本的新脫磷劑至關重要.李永利等[23]采用20%TS和2.5% NCP作為新脫磷劑對高磷鐵礦進行還原焙燒,發現新脫磷劑破壞了礦石的鮞狀結構,改善了金屬鐵……