含铁矿物的微波热处理技术现状(5)

时间：2025-04-20

选矿

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中国矿业

在６２％以上。

第２１卷

有较强的微波热效应，对微波的吸收性能良好，而磷灰石和硅酸盐类矿物对微波的吸收能力却较差。由于微波与物质作用的弛豫效应以及高磷铁矿中铁氧化物的晶体结构缺陷，微波加热时一部分热能使碳另一部分存储在晶格缺陷中充铁混合物温度升高，

当晶格能和吉布斯自由能；同时因微波场中高磷铁矿碳热还原反应的活化能降低，加快还原反应速率，致使铁氧化物的碳热还原反应更加彻底，使得本来不能进行的反应有可能进行；因微波作用还导致铁颗粒的聚集长大破坏了磷灰石的嵌布特征，改变了铁矿的原有结构，可为后续磁选过程中铁和高磷渣的分离创造有利条件。

微波应用于高磷鲕状赤铁矿的脱磷研究还处于试验室阶段，但微波所表现出的良好效应及试验结果表明微波加热在处理该类矿石中的潜力，相信随选矿水平的提高以及工业型设着微波技术的进步、

备的开发，该类铁矿资源的利用将成为可能。２．７　微波辅助加热选别含铁铝土矿

铝土矿是做耐火材料的主要原料，其含铁（上限为２．铝土矿中的铁通常Ｆｅ０％～２．５％，２Ｏ３）

普通方法以弱磁性矿物形式存在或呈极细粒分散，很难去除，长期以来学者们一直在探索从铝土矿中除去铁的有效途径。目前为止，最有效、最常用的方法是在焙烧炉或焙烧窑中对铝土矿原矿石进行焙烧热处理然后进行磁选除铁。

微波加热技术被认为具有对铝土矿中特殊部位选择性加热的能力，在还原气氛中微波能够促进铁矿物很快的转变为磁铁矿，从而改善磁选分离效果。虽然这项技术认为在理论上是可行的，但它是一个随着人们对微波能兴趣的提高而发展来的一个新的尚没有大规模的生产试验研究。有学者研究课题，

对印度某铝土矿用微波加热法将纯赤铁矿转变成磁铁矿然后磁选除铁的试验研究，对含Ａｌ５．７％、２Ｏ３５在经微波炉磁化焙烧后Ｆｅ．６％的铝土矿原矿，２Ｏ３５

再破碎磁选，可以获得含Ａｌ０％、Ｆｅ．５％，２Ｏ３８２Ｏ３２这一选别结果Ａｌ０％的铝土矿精矿，２Ｏ３回收率达８

能够满足耐火材料的要求，而采用回转窑焙烧法最终铝土矿精矿含铁仍高于２．５％。３　微波技术强化铁矿物辅助作业３．１　微波加热用于褐铁矿脱水

微波干燥脱水比普通干燥方法有更加优越的特点，它不仅能脱去颗粒表明的吸附水，而且能够脱除矿物分子中所含的结晶水。褐铁矿（Ｆｅ２Ｏ３·

中含有结晶水，使得选别回收的褐铁矿含铁ｎＨ２Ｏ）

通常只有５而钢铁厂对褐铁矿精矿的要求品位５％，

２０］

李新东等［研究了对微波用于褐铁矿的干燥

脱水，表明微波干燥脱水速率远远大于常规脱水速率。在７相对于２００Ｗ微波辐射功率下，５０℃常规试验显示常规干燥方法加热６加热干燥方法，０ｍｉｎ时才达到微波加热１并且微波加０ｍｉｎ的脱水效果；热不仅脱去了褐铁矿中的游离水，而且脱去了大部分的结合水，最终得到总铁含量高于６０％的褐铁矿样品的温度均匀，热利用精矿。在微波加热过程中，

率高；相比常规加热方法节约了大量能源，提高了生产效率。

３．２　微波加热用于铁精矿烧结处理

２１］

研究了微波加热技术应用于铁精矿任伟等［

探索了微波烧结磁铁精矿的可行性。试验的烧结，

考察了不同微波处理时间、碳粉的配比以及氧化钙的配比等因素。表明在相同微波加热条件下添加碳／当Ｃ加粉会降低样品的加热温度；ａＯＳｉＯ．５、２为２热时间２烧结产物０ｍｉｎ和微波输出功率１０００Ｗ时，效果最好。得到了具有一定强度和孔隙度的烧结产物，但是其强度与现有抽风烧结产品差别较大，相关原因还需进一步研究。３．３　微波辅助钒钛磁铁矿溶样

在钒钛铁矿资源利用过程中另一个重要问题是钒钛铁矿的溶样分析。常规采用过氧化钠或焦硫酸钾高温熔融，以化学滴定法进行测定分析，该方法比分析结果比较准确。因矿样的分解在高温较成熟、

环境中长时间进行，该方法繁琐、周期长、劳动强度能耗高，难以适应快速、大批量样品的分析。利大、

］２２２４－

，用微波辅助溶解钒钛铁矿石的溶样［该方法采３＋

用硫磷混酸，基于Ｈ３Ｐ有很强的络合能Ｏｅ４对Ｆ

但使用的硫磷混酸在配制过程中具力的溶样机理，

有一定的危险性。许多学者研究采用盐酸等危险性较小的酸来对钛铁矿进行溶样研究，但目前技术还不成熟。

２２］

尹继先等［对攀枝花的难溶钒钛磁铁矿进行

主要采用盐酸及氟化铵对样品微波消解溶样研究，

进行溶解，结果表明同传统的消解溶样方法相比，该方法需要的能耗更低，仅有传统方法能耗的１％～时间大大缩短，只有传统方法的１１０％，０％～２０％，

２３］