CN110396594B

CN110396594B - 强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法

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Publication number: CN110396594B
Application number: CN201910774603.XA
Authority: CN
Inventors: 孙永升; 周文涛; 韩跃新; 李艳军; 高鹏; 袁帅
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2039-08-21
Also published as: CN110396594A

Abstract

一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，采用微波连续悬浮焙烧系统，方法按以下步骤进行：(1)将高磷鲕状赤铁矿破碎磨细制成铁矿粉，然后倒入给料仓，输送到预处理流化器；(2)向预处理进料室和预处理出料室内通入保护性气体；(3)通过微波腔体对铁矿粉加热，然后进入还原流化室；(4)向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体；当温度降低至450～700℃时，向还原出料室内通入还原性混合气体，进行还原磁化焙烧，还原物料进入冷却器；(5)还原物料降温至100℃以下后，进入收集槽。本发明的方法实现了高磷铁矿石高效综合利用，铁品位和回收率高，除磷效果显著；实现了高磷鲕状赤铁矿石的资源化和高效化的开发利用。

Description

强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法。

背景技术

我国铁矿石总量大，但大量的“贫、细、杂”弱磁性铁矿资源未能得到有效开发利用，其中以鲕状赤铁矿资源储量达100多亿吨，约占国内铁矿资源总储量的12％，占我国赤铁矿储量的30％；鲕状赤铁矿主要由鲕粒组合而成，鲕粒又由众多鲕核和鲕体组成；矿石中矿物之间嵌布紧密，以赤铁矿(或者石英、粘土矿物)为核心，由赤铁矿、石英、绿泥石相互包裹逐层凝结成鲕状颗粒，形成胶体化学沉积作用的鲕状构造；鲕状体一般较小，且通常彼此间胶结在一起。我国鲕状赤铁矿资源储量极高，但由于其自身特性，鲕状赤铁矿一直无法得到有效的开发利用，成为国内外公认的难选铁矿石；我国部分鲕状赤铁矿含磷量高，一般在0.4～1.2％，称为高磷鲕状赤铁矿；我国现已探明高磷鲕状赤铁矿储量37.2亿吨，主要由赤铁矿、鲕绿泥石、方解石、白云石、胶磷矿等矿物组成，此类矿石中的磷主要以胶磷矿的形式存在，胶磷矿与其它矿物紧密共生，嵌布粒度甚至小于2μm，不易分离；在烧结过程和高炉冶炼过程中，矿石中的磷将全部转入烧结矿及生铁中，磷对钢材性能的影响很大，磷是绝大多数钢种中的有害元素，因此，在选冶过程中，高效提铁降磷是决定该矿综合开发利用的关键。

近年来，围绕高磷鲕状赤铁矿高效综合利用这一重要课题，众多学者开展了大量的基础研究工作，也取得一定的成果，其主要工艺方法可以分为物理选矿、化学选矿、生物选矿和冶炼法；其中选矿法包括强磁-反浮选、磁化焙烧-弱磁选、磁化焙烧-弱磁选-反浮选等工艺；冶炼法包括烧结法和熔炼法；物理选矿、化学选矿、生物选矿、冶炼法等每一种方法都能在一定程度上实现磷铁分离；但由于这类矿石鲕状结构复杂、嵌布粒度较细，单体解离度小等原因，导致每种方法分选效果均不佳，且能耗大，经济效益差，难以满足工业生产要求。

发明内容

针对现有高磷鲕状赤铁矿选别指标不显著等上述技术问题，本发明提供一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，将高磷铁矿石经过微波预处理蓄热后，再经悬浮磁化焙烧得到焙烧矿，再经磨矿、弱磁选后得到铁精矿，铁精矿经过酸浸后得到降磷铁精矿。通过微波预处理改变矿石内部鲕状致密结构，使其有利于后续磁化焙烧和酸浸，节能降耗的同时提高提铁降磷效果。

本发明采用微波连续悬浮焙烧系统，该系统包括给料仓、预处理流化器、微波腔体、微波发生装置、还原流化器、冷却器和收集槽；给料仓底部的出料口与预处理流化器的进料口连通，预处理流化器外部套有微波腔体，内部设有预处理挡板将预处理流化器内部分隔为预处理进料室和预处理出料室，预处理挡板的顶边与预处理流化器的顶板连接，预处理挡板的两个侧边与预处理流化器的侧壁连接，预处理挡板的底边与预处理流化器的底板之间的空隙作为预处理通道；预处理进料室和预处理出料室的底部分别设有第一进气口和第二进气口，预处理进料室的顶部设有出气口与气固分离器的进料口连通；预处理流化器的进料口设置在预处理进料室的上部；预处理流化器的出料口设置在预处理出料室的上部，并与还原流化器的进料口连通；还原流化器内部设有还原挡板将还原流化器内部分隔为还原进料室和还原出料室，还原挡板的顶边与还原流化器的顶板连接，还原挡板的两个侧边与还原流化器的侧壁连接，还原挡板的底边与还原流化器的底板之间的控制作为还原通道；还原进料室和还原出料室的底部分别设有第三进气口和第四进气口；还原流化器的进料口设置在还原进料室的上部，还原流化器的出料口设置在还原出料室的上部，并与冷却器的进料口连通；冷却器的出料口与收集槽相对；微波腔体与微波发生装置装配在一起；

方法按以下步骤进行：

1、将高磷鲕状赤铁矿破碎并磨细制成铁矿粉，然后倒入给料仓，经过给料仓连续输送到预处理流化器内；所述的高磷鲕状赤铁矿铁品位10～50％，磷的质量百分含量0.4～1.5％；

2、通过第一进气口和第二进气口分别向预处理进料室和预处理出料室内通入保护性气体，使预处理流化器内的铁矿粉处于流化状态，保护性气体从预处理进料室顶部的出气口排出，部分铁矿粉随保护性气体排出进入气固分离器；

3、开启微波发生装置，产生的微波进入微波腔体，并通过微波腔体对预处理流化器内的铁矿粉加热至800～1100℃，被加热后的铁矿粉从预处理流化器的出料口排出，进入还原流化室；

4、通过第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体，使还原流化器内被加热后的铁矿粉处于流化状态；当被加热后的铁矿粉的温度降低至450～700℃时，通过第四进气口向还原出料室内通入还原性混合气体，对出料室内的铁矿粉进行还原磁化焙烧，生成还原物料随还原性混合气体进入冷却器；

5、还原物料在冷却器内降温至100℃以下后，从冷却器出料口连续进入收集槽，获得磁化焙烧铁矿粉。

上述方法中，第一进气口通过带有第一阀门的管道与第一储气罐连通，第二进气口通过带有第二阀门的管道与第一储气罐连通。

上述方法中，第三进气口通过带有第三阀门和第四阀门的管道与第二储气罐连通，第四进气口通过带有第五阀门的和第四阀门的管道与第二储气罐连通，第四进气口还通过带有第六阀门的管道与第三储气罐连通。

上述方法中，气固分离器的出料口与给料仓相对。

上述方法中，微波发生装置由波导、磁控管和天线帽组成，波导通过导线与电源连接，波导位于磁控管下方，磁控管上装配有微波功率仪，磁控管下方的天线帽插入波导内。

上述方法中，预处理流化器、还原硫化器和冷却器的顶部分别设有第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶，第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶分别通过数据线与测温仪连接；其中第一热电偶位于预处理出料室内，第二热电偶位于还原出料室内。

上述的冷却器为管式换热器，冷却介质为水。

上述的预处理进料室与预处理出料室的容积比为1:(4～8)，预处理挡板与预处理流化器的高度比为1:(1～1.5)；还原进料室与还原出料室的容积比为1:(4～8)，还原挡板与还原流化器的高度比为1:(1～1.5)。

上述的预处理流化器与还原流化器的容积比为1:1。

上述的步骤2中，气固分离器分离出的固体物料进入给料仓。

上述的步骤1中，将高磷鲕状赤铁矿破碎并磨细是先将高磷鲕状赤铁矿破碎至粒径≤2mm，然后磨细至粒径≤0.074mm的部分占总质量的70～90％，制成铁矿粉。

上述的保护性气体为N₂或CO₂，储存在第一储气罐和第二储气罐内；还原性混合气体中N₂的体积百分比为10～40％，其余为CO、H₂或CH₄，储存在第三储气罐内。

上述的步骤3中，发生反应的主要反应式为：

3Fe₂O₃(s)+CO(g)＝2Fe₃O₄(s)+CO₂(g)；Δ_rG_m＝-39.94-5.71×10^-2·T kJ/mol。

上述的步骤3中，铁矿粉在预处理流化器内的停留时间为20～60min。

上述的步骤4中，被加热后的铁矿粉在还原流化室进行还原磁化焙烧的时间为20～60min。

上述的步骤4中，当向还原出料室通入还原性混合气体时，还原性混合气体的通入量与还原进料室通入的保护性气体的通入量按体积比为1:9～4:6。

上述方法中，当还原磁化焙烧结束后，停止向还原出料室通入还原性混合气体，关闭微波发生装置；通过向还原流化器和预处理流化器内通入保护性气体降温；当还原流化器和预处理流化器的温度低于300℃时，停止通入保护性气体。

上述的步骤2中，单位时间内通入预处理进料室和预处理出料室的保护性气体总体积与通入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为1～10m³/kg，其中通入预处理进料室与通入预处理出料室的保护性气体的体积比为1:(2～4)。

上述的步骤3中，当第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体时，通入还原进料室与通入还原出料室的保护性气体的体积流量比为1:(1.5～2)；单位时间内通入还原进料室的保护性气体的体积与进入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为1～10m³/kg。

上述方法中，获得的磁化焙烧铁矿粉磨矿至粒径≤0.038mm的部分占总质量的80～95％，然后在磁场强度75～90kA/m条件下进行弱磁选，获得磁选铁精矿，然后将磁选铁精矿用硫酸溶液浸出，浸出后液固分离获得浸出渣，将浸出渣水洗烘干制成脱硫铁精矿。

上述方法中，酸浸脱磷时使用的硫酸溶液浓度为0.05～0.8mol/L，浸出时硫酸溶液与磁选铁精矿的液固比为1～10mL/g，浸出时间10～90min；脱磷铁精矿的铁品位≥61％，磷元素的去除率≥85％，铁的回收率≥85％。

与现有技术相比，本发明的突出优点包括：

1、实现了高磷铁矿石高效综合利用，铁品位和回收率高，除磷效果显著；

2、所用微波连续悬浮焙烧工艺，相比较常规浸出工艺，微波蓄热预处理工序可以显著改变矿石内部结构(鲕粒结构)，促进后续磁化焙烧和浸出，提高提铁降磷效果；

3、所用微波连续悬浮磁化焙烧装置，除集中了流态化焙烧和微波加热的优势之外，与已经申请的微波-流态化间歇性焙烧装置相比，该装置可实现工业连续试验仿真模拟，装置自动化和智能化水平大幅提高；

4、所用微波连续悬浮磁化焙烧装置，除集中了流态化焙烧和微波加热的优势之外，与已经申请的微波-流态化间歇性焙烧装置相比，该装置分别设置了预处理流化室和还原流化室，使物料加热升温阶段和还原阶段隔离开来，有利于装置的连续安全运行；

5、相较于目前较为常见的“直接还原-磁选”技术，微波流态化焙烧-浸出工艺更为节能降耗，且提铁降磷效果更为显著，实现了高磷鲕状赤铁矿石的资源化和高效化的开发利用。

附图说明

图1为本发明实施例中的微波连续悬浮焙烧系统结构示意图；

图中，1、给料仓，2、预处理流化器，3、微波功率调节仪，4、磁控管，5、微波发生装置，6、天线帽，7、波导，8、微波腔体，9、电源，10、第一阀门，11、第二阀门，12、第一储气罐，13、排气管，14、气固分离器，15、出气口，16、测温仪，17、还原流化器，18、冷却器，19、收集槽，20、第五阀门，21、第三阀门。22、第六阀门，23、第四阀门，24、第一热电偶，25、第二热电偶，26、第三热电偶，27、第二储气罐，28、第三储气罐。

具体实施方式

以下结合实例对本发明做进一步说明。

本发明实施例中的预处理流化器和预处理挡板的材质为石英。

本发明实施例中的还原流化器和还原挡板的材质是不锈钢，并且外部包裹有保温棉。

本发明实施例中采用的微波功率仪的功率调控范围为50～2400W。

本发明实施例中的给料仓、气固分离器、微波腔体、还原流化器、冷却器和收集槽的材质为不锈钢。

本发明实施例中的热电偶的测温范围为0～1100℃。

本发明实施例中采用的测温仪为数显测温仪。

本发明实施例中采用的波导型号为BJ26。

本发明实施例中采用的磁控管的型号为2M343K。

本发明实施例中采用的天线帽材质为不锈钢。

本发明实施例中的微波频率为2450±25MHz。

本发明实施例中保护性气体的流速为0.1～20m³/h；还原性混合气体的流速为0.1～20m³/h。

本发明实施例中脱磷铁精矿的铁品位60～70％。

本发明的高磷鲕状赤铁矿的示例成分为TFe 46.13％，按质量百分比含FeO2.43％，P 1.00％，SiO₂ 18.81％，Al₂O₃ 5.60％，CaO 1.98％，MgO 0.38％，K 0.52％，Na<0.05，烧失量4.25％；高磷鲕状赤铁矿按质量百分比含金属矿物73.20％，其余为非金属矿物；按质量百分比含赤铁矿72.35％，褐铁矿0.85％，石英13.44％，碳酸盐矿物1.58％，绿泥石+粘土矿物11.78％。

实施例1

微波连续悬浮焙烧系统结构如图1所示，包括给料仓1、预处理流化器2、微波腔体8、微波发生装置5、还原流化器17、冷却器18和收集槽19；

给料仓1底部的出料口与预处理流化器2的进料口连通，预处理流化器2外部套有微波腔体8，内部设有预处理挡板将预处理流化器2内部分隔为预处理进料室和预处理出料室，预处理挡板的顶边与预处理流化器2的顶板连接，预处理挡板的两个侧边与预处理流化器2的侧壁连接，预处理挡板的底边与预处理流化器2的底板之间的空隙作为预处理通道；

预处理进料室和预处理出料室的底部分别设有第一进气口和第二进气口，预处理进料室的顶部设有出气口15与气固分离器14的进料口连通；气固分离器14的出气口连接有排气管13；

预处理流化器2的进料口设置在预处理进料室的上部；预处理流化器2的出料口设置在预处理出料室的上部，并与还原流化器17的进料口连通；

还原流化器17内部设有还原挡板将还原流化器17内部分隔为还原进料室和还原出料室，还原挡板的顶边与还原流化器17的顶板连接，还原挡板的两个侧边与还原流化器17的侧壁连接，还原挡板的底边与还原流化器17的底板之间的控制作为还原通道；

还原进料室和还原出料室的底部分别设有第三进气口和第四进气口；

还原流化器17的进料口设置在还原进料室的上部，还原流化器17的出料口设置在还原出料室的上部，并与冷却器18的进料口连通；

冷却器18的出料口与收集槽19相对；

微波腔体8与微波发生装置5装配在一起；

第一进气口通过带有第一阀门10的管道与第一储气罐12连通，第二进气口通过带有第二阀门11的管道与第一储气罐12连通；第一储气罐12内的气体为N₂；

第三进气口通过带有串联的第三阀门21和第四阀门23的管道与第二储气罐27连通，第四进气口通过带有串联的第五阀门20的和第四阀门23的管道与第二储气罐27连通，第四进气口还通过带有第六阀门22的管道与第三储气罐28连通；

第二储气罐27内的气体为N₂，第三储气罐28内的气体中N₂的体积百分比为10％，其余为CO；

气固分离器14的出料口与给料仓1相对；

微波发生装置5由波导7、磁控管4和天线帽6组成，波导7通过导线与电源9连接，波导7位于磁控管4下方，磁控管4上装配有微波功率调节仪3，磁控管4下方的天线帽6插入波导7内；

预处理流化器2、还原硫化器17和冷却器18的顶部分别设有第一热电偶24、第二热电偶25和第三热电偶26，第一热电偶24、第二热电偶25和第三热电偶26分别通过数据线与测温仪16连接；其中第一热电偶24位于预处理出料室内，第二热电偶25位于还原出料室内；

冷却器18为管式换热器，冷却介质为水；

预处理进料室与预处理出料室的容积比为1:6，预处理挡板与预处理流化器2的高度比为1:1.1；还原进料室与还原出料室的容积比为1:6，还原挡板与还原流化器17的高度比为1:1.1；

预处理流化器2与还原流化器17的容积比为1:1；

方法为：

将高磷鲕状赤铁矿破碎并磨细是先将高磷鲕状赤铁矿破碎至粒径≤2mm，然后磨细至粒径≤0.074mm的部分占总质量的80％，制成铁矿粉，然后倒入给料仓，经过给料仓连续输送到预处理流化器内；

通过第一进气口和第二进气口分别向预处理进料室和预处理出料室内通入保护性气体，使预处理流化器内的铁矿粉处于流化状态，保护性气体从预处理进料室顶部的出气口排出，部分铁矿粉随保护性气体排出进入气固分离器；气固分离器分离出的固体物料进入给料仓气固分离器分离出的气体物料经排气管排出；单位时间内通入预处理进料室和预处理出料室的保护性气体总体积与通入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为3m³/kg，其中通入预处理进料室与通入预处理出料室的保护性气体的体积比为1:3；

开启微波发生装置，产生的微波进入微波腔体，并通过微波腔体对预处理流化器内的铁矿粉加热至900℃，被加热后的铁矿粉从预处理流化器的出料口排出，进入还原流化室；铁矿粉在预处理流化器内的停留时间为45min；当第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体时，通入还原进料室与通入还原出料室的保护性气体的体积流量比为1:1.6；单位时间内通入还原进料室的保护性气体的体积与进入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为5m³/kg；

通过第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体，使还原流化器内被加热后的铁矿粉处于流化状态；当被加热后的铁矿粉的温度降低至550℃时，通过第四进气口向还原出料室内通入还原性混合气体，对出料室内的铁矿粉进行还原磁化焙烧，生成还原物料随还原性混合气体进入冷却器；被加热后的铁矿粉在还原流化室进行还原磁化焙烧的时间为40min；向还原出料室通入还原性混合气体时，还原性混合气体的通入量与还原进料室通入的保护性气体的通入量按体积比为3:7；

还原物料在冷却器内降温至100℃以下后，从冷却器出料口连续进入收集槽，获得磁化焙烧铁矿粉；

当还原磁化焙烧结束后，停止向还原出料室通入还原性混合气体，关闭微波发生装置；通过向还原流化器和预处理流化器内通入保护性气体降温；当还原流化器和预处理流化器的温度低于300℃时，停止通入保护性气体；

获得的磁化焙烧铁矿粉磨矿至粒径≤0.038mm的部分占总质量的80％，然后在磁场强度90kA/m条件下进行弱磁选，获得磁选铁精矿，然后将磁选铁精矿用硫酸溶液浸出，浸出后液固分离获得浸出渣，将浸出渣水洗烘干制成脱硫铁精矿；酸浸脱磷时使用的硫酸溶液浓度为0.05mol/L，浸出时硫酸溶液与磁选铁精矿的液固比为10mL/g，浸出时间90min；脱磷铁精矿的铁品位63.3％，磷元素的去除率86％，铁的回收率88.1％。

实施例2

系统结构同实施例1，不同点在于：

(1)第一储气罐内的气体为CO₂；第二储气罐内的气体为CO₂，第三储气罐内的气体中N₂的体积百分比为20％，其余为H₂；

(2)预处理进料室与预处理出料室的容积比为1:5，预处理挡板与预处理流化器2的高度比为1:1；还原进料室与还原出料室的容积比为1:5，还原挡板与还原流化器17的高度比为1:1；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)铁矿粉粒径≤0.074mm的部分占总质量的70％；

(2)单位时间内通入预处理进料室和预处理出料室的保护性气体总体积与通入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为5m³/kg，通入预处理进料室与通入预处理出料室的保护性气体的体积比为1:2；

(3)对预处理流化器内的铁矿粉加热至1100℃；铁矿粉在预处理流化器内的停留时间为20min；当第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体时，通入还原进料室与通入还原出料室的保护性气体的体积流量比为1:2；单位时间内通入还原进料室的保护性气体的体积与进入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为8m³/kg；

(4)当被加热后的铁矿粉的温度降低至450℃时，通过第四进气口向还原出料室内通入还原性混合气体；被加热后的铁矿粉在还原流化室进行还原磁化焙烧的时间为60min；向还原出料室通入还原性混合气体时，还原性混合气体的通入量与还原进料室通入的保护性气体的通入量按体积比为4:6；

(5)获得的磁化焙烧铁矿粉磨矿至粒径≤0.038mm的部分占总质量的85％，然后在磁场强度85kA/m条件下进行弱磁选；酸浸脱磷时使用的硫酸溶液浓度为0.8mol/L，浸出时硫酸溶液与磁选铁精矿的液固比为1mL/g，浸出时间10min；

(6)脱磷铁精矿的铁品位62.6％，磷元素的去除率87％，铁的回收率88.5％。

实施例3

系统结构同实施例1，不同点在于：

(1)第三储气罐内的气体中N₂的体积百分比为30％，其余为CH₄；

(2)预处理进料室与预处理出料室的容积比为1:8，预处理挡板与预处理流化器的高度比为1:1.5；还原进料室与还原出料室的容积比为1:8，还原挡板与还原流化器的高度比为1:1.5；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)铁矿粉粒径≤0.074mm的部分占总质量的90％；

(2)单位时间内通入预处理进料室和预处理出料室的保护性气体总体积与通入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为7m³/kg，通入预处理进料室与通入预处理出料室的保护性气体的体积比为1:4；

(3)对预处理流化器内的铁矿粉加热至800℃；铁矿粉在预处理流化器内的停留时间为60min；当第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体时，通入还原进料室与通入还原出料室的保护性气体的体积流量比为1:1.5；单位时间内通入还原进料室的保护性气体的体积与进入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为1m³/kg；

(4)当被加热后的铁矿粉的温度降低至700℃时，通过第四进气口向还原出料室内通入还原性混合气体；被加热后的铁矿粉在还原流化室进行还原磁化焙烧的时间为20min；向还原出料室通入还原性混合气体时，还原性混合气体的通入量与还原进料室通入的保护性气体的通入量按体积比为1:9；

(5)获得的磁化焙烧铁矿粉磨矿至粒径≤0.038mm的部分占总质量的90％，然后在磁场强度80kA/m条件下进行弱磁选；酸浸脱磷时使用的硫酸溶液浓度为0.2mol/L，浸出时硫酸溶液与磁选铁精矿的液固比为6mL/g，浸出时间60min；

(6)脱磷铁精矿的铁品位61.9％，磷元素的去除率87.4％，铁的回收率87.9％。

实施例4

系统结构同实施例1，不同点在于：

(1)第一储气罐内的气体为CO₂；第二储气罐内的气体为CO₂，第三储气罐内的气体中N₂的体积百分比为40％，其余为CH₄；

(2)预处理进料室与预处理出料室的容积比为1:4，预处理挡板与预处理流化器的高度比为1:1.3；还原进料室与还原出料室的容积比为1:4，还原挡板与还原流化器的高度比为1:1.3；

方法同实施例1，不同点在于：

(1)铁矿粉粒径≤0.074mm的部分占总质量的85％；

(2)单位时间内通入预处理进料室和预处理出料室的保护性气体总体积与通入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为9m³/kg，通入预处理进料室与通入预处理出料室的保护性气体的体积比为1:2.5；

(3)对预处理流化器内的铁矿粉加热至1000℃；铁矿粉在预处理流化器内的停留时间为30min；当第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体时，通入还原进料室与通入还原出料室的保护性气体的体积流量比为1:1.8；单位时间内通入还原进料室的保护性气体的体积与进入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为9m³/kg；

(4)当被加热后的铁矿粉的温度降低至600℃时，通过第四进气口向还原出料室内通入还原性混合气体；被加热后的铁矿粉在还原流化室进行还原磁化焙烧的时间为30min；向还原出料室通入还原性混合气体时，还原性混合气体的通入量与还原进料室通入的保护性气体的通入量按体积比为2:8；

(5)获得的磁化焙烧铁矿粉磨矿至粒径≤0.038mm的部分占总质量的95％；酸浸脱磷时使用的硫酸溶液浓度为0.5mol/L，浸出时硫酸溶液与磁选铁精矿的液固比为2mL/g，浸出时间30min；

(6)脱磷铁精矿的铁品位63.2％，磷元素的去除率86.5％，铁的回收率89.1％。

Claims

1.一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，其特征在于采用微波连续悬浮焙烧系统，该系统包括给料仓、预处理流化器、微波腔体、微波发生装置、还原流化器、冷却器和收集槽；给料仓底部的出料口与预处理流化器的进料口连通，预处理流化器外部套有微波腔体，内部设有预处理挡板将预处理流化器内部分隔为预处理进料室和预处理出料室，预处理挡板的顶边与预处理流化器的顶板连接，预处理挡板的两个侧边与预处理流化器的侧壁连接，预处理挡板的底边与预处理流化器的底板之间的空隙作为预处理通道；预处理进料室和预处理出料室的底部分别设有第一进气口和第二进气口，预处理进料室的顶部设有出气口与气固分离器的进料口连通；预处理流化器的进料口设置在预处理进料室的上部；预处理流化器的出料口设置在预处理出料室的上部，并与还原流化器的进料口连通；还原流化器内部设有还原挡板将还原流化器内部分隔为还原进料室和还原出料室，还原挡板的顶边与还原流化器的顶板连接，还原挡板的两个侧边与还原流化器的侧壁连接，还原挡板的底边与还原流化器的底板之间的空隙作为还原通道；还原进料室和还原出料室的底部分别设有第三进气口和第四进气口；还原流化器的进料口设置在还原进料室的上部，还原流化器的出料口设置在还原出料室的上部，并与冷却器的进料口连通；冷却器的出料口与收集槽相对；微波腔体与微波发生装置装配在一起；所述的第一进气口通过带有第一阀门的管道与第一储气罐连通，第二进气口通过带有第二阀门的管道与第一储气罐连通；所述的第三进气口通过带有第三阀门和第四阀门的管道与第二储气罐连通，第四进气口通过带有第五阀门的和第四阀门的管道与第二储气罐连通，第四进气口还通过带有第六阀门的管道与第三储气罐连通；所述的预处理流化器、还原流化器和冷却器的顶部分别设有第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶，第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶分别通过数据线与测温仪连接；其中第一热电偶位于预处理出料室内，第二热电偶位于还原出料室内；

方法按以下步骤进行：

（1）将高磷鲕状赤铁矿破碎并磨细制成铁矿粉，然后倒入给料仓，经过给料仓连续输送到预处理流化器内；所述的高磷鲕状赤铁矿铁品位10~50%，磷的质量百分含量0.4~1.5%；

（2）通过第一进气口和第二进气口分别向预处理进料室和预处理出料室内通入保护性气体，使预处理流化器内的铁矿粉处于流化状态，保护性气体从预处理进料室顶部的出气口排出，部分铁矿粉随保护性气体排出进入气固分离器；

（3）开启微波发生装置，产生的微波进入微波腔体，并通过微波腔体对预处理流化器内的铁矿粉加热至800~1100℃，被加热后的铁矿粉从预处理流化器的出料口排出，进入还原流化室；

（4）通过第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体，使还原流化器内被加热后的铁矿粉处于流化状态；当被加热后的铁矿粉的温度降低至450~700℃时，通过第四进气口向还原出料室内通入还原性混合气体，对出料室内的铁矿粉进行还原磁化焙烧，生成还原物料随还原性混合气体进入冷却器；

（5）还原物料在冷却器内降温至100℃以下后，从冷却器出料口连续进入收集槽，获得磁化焙烧铁矿粉。

2.根据权利要求1所述的一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，其特征在于所述的微波发生装置由波导、磁控管和天线帽组成，波导通过导线与电源连接，波导位于磁控管下方，磁控管上装配有微波功率仪，磁控管下方的天线帽插入波导内。

3.根据权利要求1所述的一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，其特征在于步骤（3）中，铁矿粉在预处理流化器内的停留时间为20~60min。

4.根据权利要求1所述的一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，其特征在于步骤（4）中，被加热后的铁矿粉在还原流化室进行还原磁化焙烧的时间为20~60min。

5.根据权利要求1所述的一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，其特征在于步骤（4）中，当向还原出料室通入还原性混合气体时，还原性混合气体的通入量与还原进料室通入的保护性气体的通入量按体积比为1:9~4:6。

6.根据权利要求1所述的一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，其特征在于步骤（2）中，单位时间内通入预处理进料室和预处理出料室的保护性气体总体积与通入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为1~10m³/kg，其中通入预处理进料室与通入预处理出料室的保护性气体的体积比为1:（2~4）。

7.根据权利要求1所述的一种强化高磷鲕状赤铁矿提铁降磷的微波连续悬浮焙烧方法，其特征在于步骤（3）中，当第三进气口和第四进气口分别向还原进料室和还原出料室内通入保护性气体时，通入还原进料室与通入还原出料室的保护性气体的体积流量比为1:（1.5~2）；单位时间内通入还原进料室的保护性气体的体积与进入预处理进料室的铁矿粉的质量的比例为1~10m³/kg。