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铁矿石是钢铁生产中重要的原材料之一,为了满足工业化发展对铁矿石的需求,我国长期从澳大利亚、巴西、印度等国进口大量的铁矿石,并向进口国多元化的方向发展。本论文研究的铁矿石产自马来西亚嘉楼州龙运县龙运铁山矿区,具有高硫的特点,为了能有效的开发利用这一资源,使其达到铁矿石工业指标,对该铁矿石进行了除硫降硅试验研究。实验首先对该铁矿石及其焙烧产物的XRF分析方法做出研究,并确立了对试验样品的测试方法。然后采用X射线粉晶衍射技术、X射线荧光光谱分析及薄片鉴定等方法对铁矿石原矿进行工艺矿物学分析。基于工艺矿物学分析结果,实验使用磁选的方法对铁矿石进行降硅处理。根据本课题组前人对黄铁矿加热变化过程的研究,实验对磁选精矿使用焙烧的方法进行除硫。通过大量的实验及对测试数据的分析,取得了如下研究结果和进展。1.马来西亚龙运高硫铁矿及其焙烧产物化学成分XRF检测方法(1)新建立的FeS1和FeS2标准对铁矿石TFe含量的测试精度相比于Std-Oxide标准均有很大的提升。对于铁矿石SiO2含量的测定,FeS1标准较二者对磁选精矿的测试效果更好。而在铁矿石S含量的测定方面,FeS1和Fe S2标准测试效果均不理想。(2)对于未经焙烧处理的铁矿石及其磁选产物,实验选取的XRF测试标准为Std-Oxidel标准。而对于焙烧产物,S元素的测试采用Std-Oxide标准,TFe、SiO2等其余成分的测试则使用FeS1标准。2.马来西亚龙运高硫铁矿石工艺矿物学研究(1)铁矿石原矿的TFe含量为23.65%,原矿中存在大量脉石,其中SiO2含量占大部分比例达到32.14%,MgO、CaO、Al2O3也较高,含量均接近10%。其他杂质中,除了S含量为2.08%超出铁矿石工业指标外,其它元素的含量都较低。原矿中也含有少量的有益元素,分别是Ti和Mn,含量均在0.2%左右。(2)铁矿石的矿物组成包括磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿,它们是Fe的主要存在形式,以及石英、堇青石、斜绿泥石、方解石及铁滑石这些主要由SiO2、MgO、Al2O3、CaO所组成的脉石矿物。(3)石英颗粒嵌布于侵染状分布的磁铁矿和磁黄铁矿之中;黄铁矿分布于各矿物颗粒的缝隙之间;其它脉石矿物类似石英或黄铁矿的存在形式分布。磁铁矿、磁黄铁矿和石英的粒度集中在0.10.15mm之间,黄铁矿的粒度多在0.050.1mm之间,其它脉石矿物的粒度分布在0.050.15mm之间。3.马来西亚龙运高硫铁矿石磁选降硅试验(1)优化磁选强度为80KA/m,该强度下磁选精矿的TFe和SiO2含量分别为40.26%和18.76%,磁选产率和铁回收率分别为25.75%和43.82%。(2)试验中矿石粒度为-80目的磁选精矿TFe和SiO2含量分别达到42.35%和14.44%,磁选产率和铁回收率也分别达到26.10%和46.73%。根据铁矿石原矿中各矿物的粒度分布,把200目定为磁选的最佳矿石粒度。4.马来西亚龙运高硫铁矿石焙烧除硫试验(1)磁选精矿在整个焙烧过程中,大多处于放热与失重的状态。其除硫机理为黄铁矿焙烧过程中首先转变为磁黄铁矿,随温度的增高最终转变为磁铁矿,期间黄铁矿、磁黄铁矿中的S以二氧化硫的形式脱除。(2)随焙烧温度的增高,除硫效果越来越明显。当焙烧温度达到1000℃时(保温1h),S的含量降到了0.27%,达到了炼铁用铁矿石工业指标。随温度的继续增高S的含量也越少,可进一步满足炼钢用铁矿石工业指标。(3)焙烧温度越高,使S含量到达炼铁用铁矿石工业指标所需的保温时间越短。除硫工艺的优化参数为焙烧温度1050℃,保温时间40min。