含铁矿物的微波热处理技术现状(3)

选矿

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中国矿业

ＦｅＣＯｅＯ＋ＣＯ３→Ｆ２

在氧化气氛中，反应继续进行：

４ＦｅＯ＋ＯＦｅ２→２２Ｏ３

第２１卷

剂吸附量的增加是钛铁矿可浮性改善的原因；结果微波预处理与否，钛铁矿的精矿（品还表明，ＴｉＯ２）位均在４这说明微波辐射处理钛铁矿不能７％左右，提高其浮选精矿的品位，回收率的增加是由产率的提高引起的，最高回收率增幅可达３４．７％。２．２　黄铁矿的微波辐射磁化

多伴生于铜、铅、锌、黄铁矿少以单独矿体存在，

金等的硫化矿物中，是煤炭中硫的主要存在形式。对黄铁矿有效合理的处理对于铜、铅锌、金等高价金属的回收、煤炭脱硫等有至关重要的影响。

在煤炭脱硫过程中，利用微波辐射可将黄铁矿（，转变成磁黄铁矿（而后用磁选容易ＦｅＳＦｅＳ）２）１－ｘ

［０］８］

。Ｋ对比将磁黄铁矿分离而降硫［Ｅ　Ｗａｔｅｒｓ等９－１　

（）４（）５

（）６

６ＦｅＯ＋ＯＦｅ２→２３Ｏ４

ＤＴＡ分析可知以上两个反应发生在５９５～６１６℃之间，当温度继续升高到７１０℃又产生一条不太明显对应的反应是：的吸热曲线，

（）６ＦｅＦｅ７２Ｏ３→４３Ｏ４＋Ｏ２

ＩＺｎａｍｅｎáˇｃｋｏｖá在试验中考察了微波辐射对　　　

该粒级的菱铁矿样品０．５～１ｍｍ样品磁性的影响，经微波辐射３ｍｉｎ温度即可升到３８０℃左右。试验发现，当样品经微波辐射１０ｍｉｎ时开始产生磁铁矿（），，如图３中ｂ微波辐射１样品中菱铁矿Ｘ５ｍｉｎＲＤ衍射峰明显降低，磁铁矿衍射峰显著加强，当微波辐），如图３中ｃ样品中的菱铁矿完全分射３０ｍｉｎ后（产品中为磁铁矿及部分单质铁。解

，

研究了常规热处理和微波辐射对黄铁矿磁性的影响，采用振动样品磁强计（来探测样品的磁矩ＶＳＭ）和磁选结果来综合评价。结果表明热处理后黄铁矿的磁饱和度均有显著增加，ＥＤＳ和ＸＲＤ分析表明热处理后产生了磁性较强的磁黄铁矿和磁铁矿等，磁选试验结果也证实了这一点，如：未经加热的黄铁矿磁选回收率为２经６３％，００℃热处理的磁选回收率增加到９４％。微波预处理黄铁矿比传统的热处理生成新的更多的磁性物质，如磁黄铁矿；黄铁矿的微波热处理相对于常规热处理有暴露时间短、能耗虽然有磁选更低等优点。但微波处理时间过短时，

效果，但其ＸＲＤ分析显示经微波辐射的黄铁矿没有变化，这可能是因为样品的改变还低于ＸＲＤ的

［１］

敏感度阈值。Ｔ　在研究微波加热对黄铁Ｕｓｌｕ等１矿磁选的影响的时发现相对于在氮气气氛中，暴露在空气中时微波处理黄铁矿得到的产品较好，主要硫铁矿、而在氮气有黄铁矿、α－赤铁矿和β－赤铁矿，

气氛中处理时没有赤铁矿产生。众多研究表明，微波处理黄铁矿过程中发生的反应主要有：

ＦｅＳ→ＦｅＳ１ｘ－

ＦｅＳ＋ＯｅＯ２→Ｆ２Ｏ３＋Ｓ２

（）１

（）２

［２］

图３　微波辐射前后菱铁矿样品ＸＲＤ图谱１

通过对比磁化系数的测定，考察了不同时间对菱铁矿磁性能的影响，微波加热不同时间对菱铁矿磁性能的影响如图４。样品的比磁化系数由原来的

－６　３

０．９４７×１０ｍ／ｋ０ｍｉｎ时的ｇ提高到经微波辐射１

－６　３

２８．７３６×１０ｍ／ｋ５ｍｉｎ时的１４０．８７×ｇ和辐射１－６　３

，最终经微波辐射３１０ｍ／ｋ０ｍｉｎ后样品的比磁ｇ

－６　３

；而磁铁矿的比化系数提高到３２４．７９×１０ｍ／ｋｇ　３

，磁化系数为（这也从另一１０４～５２０）×１０－６ｍ／ｋｇ

（）Ｆｅｅ３２Ｏ３＋Ｏ２→Ｆ３Ｏ４

２．３　菱铁矿的微波辐射磁化

菱铁矿（属于碳酸盐类矿物，其热分解ＦｅＣＯ３）及焙烧温度应低于熔融温度。菱铁矿在不同加热方式、不同气氛条件下的分解已经有很多研究，在氧化气氛中的最终产物只检测出α磁铁矿和氧－赤铁矿，化亚铁只有在真空或者惰性气体氛围中得到。Ｉ

［２］

研究了微波辐射对菱铁矿磁性Ｚｎａｍｅｎáｃˇｋｏｖá等１

的影响，通过对样品的ＤＴＡ、ＤＴＧ和ＴＧ分析可

个方面证实了菱铁矿样品经微波辐射后磁铁矿的生可得到成。向微波处理后的产品经湿式弱磁选别，铁品位４回收率高达９而５．６％，７．６％的精矿产品，未处理前的回收率为零。

磁性物质的产生使得菱铁矿采用较容易的磁选方法即可分离，可用磁选代替浮选，能减少对环境的污染。另外微波热处理方式还具有高效、节能、环保

知，样品的反应温度在３吸热特８３℃～６１６℃之间，征温度为５发生的分解反应为：４４℃，