复杂难选铁矿深度还原-高效分选技术.PDF

B04 矿物加工　2015 年 9 月 8 日　编辑：任秀平 ◢ 2011 钢铁共性技术协同创新中心由北京科技大学与东北大学两所核心协同单位，以及国内主要钢 2011 钢铁共性技术协同创新中心 铁行业科研院校、企业等共同组建。目前，该中心已正式通过国家认定。该中心由关键共性工艺与装备 工艺与装备研发平台顶层设计 研发平台和重大工程高端产品开发平台组成。其中，关键共性工艺与装备研发平台由东北大学 RAL 为 主体，协同东北大学材料与冶金学院、北京科技大学、中国钢研科技集团、上海大学、武汉科技大学、宝钢、 （十六） 鞍钢、首钢、武钢等单位组建而成。该平台的任务是研发冶、铸、轧等工序的新工艺、新技术、新装备，实现 ◢ “钢铁绿色制造”。针对工艺与装备研发平台的顶层设计内容，本报特组织相关报道，以飨读者。 ◢ 复杂难选铁矿深度还原－高效分选技术 1 研究背景 者围绕铁矿资源的高效利用开 和熔融还原对原料要求较高， 深度还原—磁选技术涉及 期为复杂难选铁矿深度还原技 矿产资源是国土资源的重 展了大量的研究工作，形成了 通常是高品位的块矿、铁精矿 矿物加工、冶金、冶金物理化学 术的工业化奠定坚实的理论和 要组成部分，是国民经济和社 许多新技术和新成果，集中体 和氧化球团，故直接还原和熔 等多学科理论知识，深度还原 应用基础。为此，需要重点解 会发展的重要物质基础，对支 现在微细粒铁矿高效选别、矿 融还原的主要反应是铁氧化物 过程则属复杂的多元多相化 决以下关键技术难点。 撑国民经济的可持续发展，保 石破碎与细磨、尾矿再利用、磁 的还原反应。深度还原的原料 学反应及物质迁移体系，是矿 2.1 深度还原过程的冶金 障社会民生的安全运行具有不 化焙烧－磁选、新型捕收剂研 是复杂难选铁矿石，原料成分 物转化、组元迁移、结构演化等 物理化学基础 可替代的作用。在众多的矿产 发等方面。尽管上述工作为我 复杂，还原过程不仅包含铁氧 复杂物理化学过程的强烈耦 复杂难选铁矿石矿物组成 资源当中，铁矿资源是最为重 国铁矿资源开发利用提供了强 化物的还原及相变，还存在其 合。深度还原处理诣在彻底改 复杂，不仅含有铁矿物，还有石 要的战略性矿产资源之一。我 有力的理论与技术保障，然而 他矿物的还原及矿物之间更复 变铁矿物的赋存状态，使之转 英、绿泥石等脉石矿物，导致还 国铁矿资源储量丰富，《中国 在我国复杂难选铁矿资源中约 杂的反应。因此，深度还原技 化为金属铁相，并生长为一定 原过程中不仅发生铁矿物的还 矿产资源报告（2014）》显示， 有上百亿吨铁矿石由于铁矿物 术与非高炉炼铁中的“直接还 粒度，以便实现金属相与渣相 原反应，必然还存在其他组分 截止到 2013 年底，我国铁矿石 嵌布粒度极微细、矿物间嵌布 原”和“熔融还原”有本质的 的分离。对杂质含量高的低品 的还原反应及各种组分之间的 查明资源储量 798.5 亿吨，居 关系密切、含有害元素 P 和 S、 区别，应将其视为一个全新的 位难选铁矿石直接进行还原， 化学反应。此外，脉石矿物对 世界第五位。然而，我国铁矿 共伴生其他金属（如铝、铬、锡、 学术概念加以对待。深度还 无论是在矿物加工还是冶金领 铁矿物的还原过程也会产生一 资源禀赋差，整体呈现出品位 锌）等导致采用传统选矿工艺 原－磁选技术为我国复杂难选 域均是一项新的尝试。因此， 定的影响。因此，首先应针对 低、嵌布粒度细、组成复杂的特 和磁化焙烧技术难以实现铁矿 铁矿的开发利用开辟了全新途 研究矿石中铁矿物还原规律， 深度还原过程中矿物反应的热 点，即通常说的“贫、细、杂”， 物的高效回收。例如，被公认 径。 实现铁矿物的高效还原，同时 力