含铁矿物的微波热处理技术现状(2)

选矿

第８期

罗立群，等：含铁矿物的微波热处理技术现状

１０５

铁矿石的碎磨阶段，将对整个选矿流程成本的降低起到极大的作用。

２　微波技术改善铁矿物的分选特性

２．１　微波技术应用于钛铁矿浮选的预处理

在研究微波辐射对矿石破碎与磨矿影响的同伯明翰大学也研究了微波辐射对钛铁矿浮选的时，

图１　微波加热增加钛铁矿与脉石颗粒间的裂纹

［３］

影响。钛铁矿为三方晶系的氧化矿物，浮选时其颗

２＋粒表面的Ｆ不利于浮选药剂的吸附，这种特殊的ｅ

够促进磁铁矿的细磨。图２显示了混合磨矿时磁铁矿和石英的粒级产率变化，经过微波的作用，磁铁矿而石英则只增－０．３ｍｍ的粒级含量增加了２０％，

从而加了５％。表明微波对石英的磨矿影响较小，达到微波选择性磨细磁铁矿的目的。岳铁兵等

［５］

晶体结构和表面性能决定了钛铁矿是一种难以浮选

２］

，的矿物。研究表明［微波辐射预处理钛铁矿可以

有效地改善矿物表明性质和矿物的可浮性。钛铁矿是钛和铁的氧化物，在２．４５ＧＨｚ的微波辐射作用下在微波功率２钛具有迅速介电加热特性，６００Ｗ时，铁矿试样内部温度在１０ｓｅｃ内达到１８０℃，１ｍｉｎ后而对于微波弱加热特性的石英，可达到７２０℃，１ｍｉｎ后仅分别达到５３℃和６５℃。表１为常见铁矿物与脉石矿物在微波场中的升温速率。

２］

表１　常见铁矿物与脉石矿物在微波场中的升温速率［

研

黄究了微波对黄铁矿及有色多金属矿的助磨作用：铁矿型金矿经微波预处理１５ｍｉｎ，磨矿细度

（增加了２．蓝晶石矿和０．０７４ｍｍ粒级含量）６７％；

其磨矿细铅锌多金属矿分别用微波预处理１５ｍｉｎ，度分别提高了１铜钼矿和钽铌矿４．１６％和５．８４％；磨矿细度分别提高了７．经微波辐射５ｍｉｎ，６０％和可见微波辐射预处理对这些矿物细磨的促１２．１６％，

进作用是显而易见的。微波辐射能够改善矿石的碎主要是因为它增加了矿石颗粒间的裂隙，而不是磨

，

横穿颗粒间的裂隙。如果能将微波技术合理应用在

矿物名称磁铁矿钛铁矿赤铁矿黄铁矿磁黄铁矿石英方解石钠长石

化学组成Ｆｅ３Ｏ４ＦｅＴｉＯ３Ｆｅ２Ｏ３ＦｅＳ２ＦｅＳ　１－ｘＳｉＯ２ＣａＣＯ３ＮａＡｌＳｉ３Ｏ３

温度／Ｋ１０２６　１２６０　４５０　１２９２　９５５　３４６　３４７　３４２　

时间／ｓ１５０　１５０　４２０　４０５　４０　１５０　２５５　４２０　

／／（／）ＴｔＫｓΔΔ

４．８５６．４１０．３７２．４５１６．４３０．３２０．１９０．１０

钛铁矿经微波辐射处理后，其比表面积随微波并有新相产生。当暴露在辐射时间的延长而增加，

２＋３＋

钛铁矿中的Ｆ氧化为Ｆ离子，微波空气中时，ｅｅ

的选择性加热加速了钛铁矿表面上的这种在室温下也可以缓慢进行的氧化反应，这种氧化反应能够增从而使钛铁矿可浮性大大提加浮选药剂的吸附量，

高。伯明翰大学对钛铁矿的微波辅助浮选研究显示，钛铁矿的浮选回收率随着其在微波场中的暴露时间的延长而增加，最终回收１０ｓｅｃ时提高了１０％，率从６４％提高到了８７％。微波的作用还使油酸钠最多可减少药剂用量约６的用量降低，５％。

６］

范先锋等［研究了微波处理钛铁矿后三段开路

浮选，表明经微波辐射处理的钛铁矿在粗选及精选作业均表现出很好的可浮性，同时指出微波预处理加强了油钛铁矿能够加速其表面亚铁离子的氧化，酸根离子在钛铁矿Ｈ从而提ｅｌｍｈｏｌｔｚ层内的吸附，

７］

高钛铁矿的浮选性能。解振朝等［研究了微波对钛

４］

图２　微波对磁铁矿和石英的助磨作用［

２＋

铁矿浮选的影响，表明钛铁矿表面Ｆ的氧化，药ｅ