SiO2对微细粒铁矿煤基直接还原—磁选的影响

　　随着日益显著的环境与能源危机，电炉炼钢短流程将获得了不断的发展及推广，直接还原铁的生产与研究将越来越重要，立足于我国多煤少气以及贫矿多、富矿少的资源现状，国内外对低品位铁矿的开发进行了大量的研究，对常规选矿工艺如磁选、浮选、分段磨矿-磁选以及相关的联合流程方面做了大量的研究[1-2]，采用高梯度磁选机、阴离子反浮选等流程可有效的处理部分低品位铁矿，但适用的范围有限，如对微细粒嵌布的赤铁矿则效果很差。低品位铁矿煤基直接还原-磁选工艺成为重要研究方向之一，在较高的还原温度下进行煤基直接还原，磨矿磁选可得到较高的铁精矿品位和回收率[3-5]，能有效地利用常规选矿方法难以处理的微细粒嵌布的赤铁矿。然而在直接还原过程中由于低品位铁矿含有大量的脉石矿物(如SiO2等)，SiO2能够和低价铁氧化物发生固相反应生成低熔点化合物，改变了还原焙烧产物的透气性和扩散特性，影响铁氧化物的还原进程。脉石矿物(如SiO2等)对不同类型铁矿还原过程的影响的研究表明具有不同的特点。因此，对于脉石成分在直接还原过程中的行为及其表现出来的性质的研究对于我国的煤基直接还原技术的发展无疑具有重要的意义。

　　研究表明，SiO2等对铁矿物的还原过程有重要的影响，但在还原过程影响机理特别是对微细粒赤铁矿还原过程的影响规律的研究较少，本文针对SiO2在微细粒铁矿煤基直接还原中产生的作用，采用高品位磁铁矿充分氧化并细磨后，配入不同比例的SiO2，采用压团-还原焙烧-磁选方法对微细粒铁矿煤基直接还原过程进行研究。

　　1.原料性能及试验方法

　　1.1原料性能

　　本次试验所采用铁氧化物为某高品位磁铁矿，其化学成分如表1所示，这种磁铁矿的全铁含量很高，脉石成分为SiO2、Al2O3、CaO、MgO等含量较低。磁铁矿充分氧化并细磨后获得本次试验所用赤铁矿，其化学成分和粒度组成如表2和表3。从表2和表3可见，磁铁矿充分氧化获得的赤铁矿TFe为68.27%、FeO为1.52%，将氧化所得的赤铁矿经磨细后，得到小于0.020mm的粒级含量超过70%。
 

 表1铁精矿化学组成/%