海滨砂矿直接还原焙烧同步生产钛酸镁的研究.ppt

* 孙体昌 北京科技大学 矿物加工工程系 suntc@ces.ustb.edu.cn 海滨钛磁铁矿直接还原焙烧-磁选同步生成钛酸镁研究 第一页，共四十二页。 1 海滨钛磁铁矿的储量及特点 3 海滨钛磁铁矿的直接还原焙烧磁选研究 5 结论 主要内容 2 海滨钛磁铁矿的常规选矿方法及结果 4 海滨钛磁铁矿的直接还原同步成钛酸镁 第二页，共四十二页。 1.1海滨钛磁铁矿的储量 * 海滨砂矿被定义为在海滨地带由河流、波浪、潮汐、潮流和海流作用，使砂质沉积物中的重矿物碎屑富集而形成的矿床。 海滨砂矿通常可划分为非金属砂矿、黑色金属砂矿、有色金属砂矿及稀有金属砂矿4大类。 世界海滨砂矿资源主要分布在南半球各国的沿海地区。 据统计，从事砂矿调查的沿海国家有40多个，已报道探明砂矿储量的国家有近20个。 澳大利亚是当今世界上海滨砂矿储量最丰富、开采最发达、工艺技术和工业装备最先进、产品出口量最大的国家。 第三页，共四十二页。 海滨砂矿总储量20.57亿吨，其中矿物的分布为： * 钛磁铁矿储量在海滨砂矿中占第二位，但目前利用率较低。 第四页，共四十二页。 1.2 海滨钛磁铁矿的特点 * 第五页，共四十二页。 1 海滨钛磁铁矿的储量及特点 3 海滨钛磁铁矿的直接还原焙烧磁选研究 5 结论 主要内容 2 海滨钛磁铁矿的常规选矿方法及结果 4 海滨钛磁铁矿的直接还原同步成钛酸镁 第六页，共四十二页。 实例1 印度尼西亚海岸的某海滨砂矿。 有用矿物主要为钒钛磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿和褐铁矿。 原矿Fe品位30.52%，TiO2品位4.78%。主要的选矿流程是磨矿-磁选工艺。 * 得到铁精矿：TFe品位58.04%，回收率86.27%，TiO2品位9.20%，回收率87.00%。 2 海滨钛磁铁矿常规选矿方法及效果简介 第七页，共四十二页。 实例2 原矿TFe含量47.11%，磁性率(FeO/TFe)为47.89%，同时TiO2含量达12.10%，属于含钛磁铁矿矿石。 原矿中的铁主要以磁性铁的形式存在，磁性铁占有率为80.58%。 主要铁矿物是含钛的钛磁铁矿。 * 得到的铁精矿：TFe品位60.28%，回收率94.18%，TiO2品位12.62%。 第八页，共四十二页。 实例3 原矿TFe含量51.77%，TiO2含量达11.57%，属于含钛磁铁矿矿石。 且原矿中的铁主要以磁性铁的形式存在。 主要铁矿物是含钛的钛磁铁矿。 * 得到TFe品位58.52%，回收率96.06%，TiO2品位11.93%的含钛铁精矿。 精矿 尾矿 试样 磨矿-200目70.00% 弱磁选87.58kA/m 第九页，共四十二页。 原矿 铁品位/% TiO2品位/% Fe回收率/% 实例1 58.04 9.20 87.00 实例3 60.28 12.62 94.18 实例4 58.52 11.93 96.06 不同海滨钛钛磁铁矿选别效果对比 比较可知： 海滨钛磁铁矿选别流程相对比较简单； 主要问题是所得铁精矿品位低，钛含量高，钛资源没有得到很好利用； 原因是钛主要以类质同象形式存在于钛磁铁矿中，用一般的选矿方法无法分离。 因此需要寻找新的方法实现同时回收钛磁铁矿中的铁和钛。 * 第十页，共四十二页。 1 海滨钛磁铁矿的储量及特点 3 海滨钛磁铁矿的直接还原焙烧磁选研究 5 结论 主要内容 2 海滨钛磁铁矿的常规选矿方法及结果 4 海滨钛磁铁矿的直接还原同步成钛酸镁 第十一页，共四十二页。 钛磁铁矿 原矿 弱磁选 尾矿，钛富集 二段磁选 一段磨矿 直接还原铁 还原焙烧 添加剂 混合 二段磨矿 冷却 煤 * 3.1目的： 以煤为还原剂，对海滨钛磁铁矿进行直接还原焙烧； 在焙烧的过程中通过添加剂的作用，使铁还原成金属，钛不还原，然后通过磨矿磁选，使铁进入直接还原铁中，实现钛和铁的分离； 钛进入到尾矿中得到富集，实现钛铁分离，可以从尾矿中再回收钛。 特点： 可以实现海滨钛磁铁矿中铁和钛的分离，使铁和钛分别得到回收利用。 第十二页，共四十二页。 * 海滨钛磁铁矿化学分析结果 3.2试样性质研究 来自印尼某海滨砂矿。 成分 Fe TiO2 SiO2 Al2O3 MgO 含量/% 51.85 11.33 14.43 6.86 3.64 成分 CaO SO3 MnO Na2O P2O5 含量/% 1.09 0.58 0.49 0.42 0.14 成分 Cr2O3 K2O ZnO Cl ZrO2 含量/% 0.13 0.1 0.07 0.04 0.01 主要矿物：钛磁铁矿、石英、镁铁矿、方镁石等。 第十三页，共四十二页。 * 海滨钛磁铁矿的颗粒及矿物之间的关系。 第十四页，共四十二页。 还原用煤的性质（干燥基） * 煤种 水分 （%） 灰