[发明专利]一种菱铁矿磁化焙烧方法及其装置与应用

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种菱铁矿磁化焙烧方法及其装置与应用。

背景技术

菱铁矿是一种分布比较广泛的矿物，它的成分是碳酸亚铁，当菱铁矿中的杂质不多时可以作为铁矿石来提炼铁。菱铁矿一般呈薄薄一层与页岩、粘土或煤在一起。菱铁矿一般为晶体粒状或不显出晶体的致密块状、球状、凝胶状。颜色一般为灰白或黄白，风化后可变成褐色或褐黑色等。菱铁矿在氧化水解的情况下还可变成褐铁矿。

菱铁矿(FeCO3)作为一种传统矿物资源，长期以来一直用作冶炼钢铁。近几十年来的进一步研究发现，菱铁矿经热处理后可产生磁性矿物，分解产物变化非常复杂，而且表现出一系列异常的磁学现象，使菱铁矿热分解的主要产物具有极大的潜在应用价值，逐渐引起人们的兴趣。

中国菱铁矿资源十分丰富，目已探明储量近20亿吨，另存保有储量近20亿吨。主要分布在西部地区，其中新疆、青海、甘肃、陕西与云南等五个省的菱铁矿储量都超过亿吨。如陕西临水大西沟菱铁矿矿床储量超过三亿吨。但巳利用的菱铁矿不足总储量的10%。主要用于冶炼钢铁，在其他方面的应用基本处于空白。

基于从菱铁矿的热分解产物所具有的潜在应用价值，利用其在高温分解时产生磁性物质的特点，我们已研制出完全新型的磁性日用陶瓷。这种陶瓷的主要特点是坯体中含有分布均匀的磁性矿物，可显示磁性，由于是热剩磁，故可长久保留。因而可以作为磁性保健用品，如磁化杯、磁储水器以及磁性浴缸；还可制作农产品以及花卉的栽培载体和输水管道，以及保健建筑材料等。如再作深化研究，还有可能作结构陶瓷与功能陶瓷的原料。

目前可以用于炼铁的铁矿主要有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿，菱铁矿（FeCO₃）由于TFe含量较低，磁性弱，选矿难度较大，热分解耗热量大，因此，其用量较少。国内菱铁矿储量较大，通过磁化焙烧，改善菱铁矿性能，有助于提高菱铁矿的品质，为扩大推广使用菱铁矿创造条件。菱铁矿在不通空气的情况下加热到一定温度后，可进行分解，生成磁铁矿。其化学反应如下：3 FeCO₃→Fe₃O₄+2CO₂+CO，碳酸铁化分解后，CO₂等气体逸出，生成磁性较强的磁铁矿结构，这不仅提高了铁矿石TFe含量，还增强了铁矿石的磁性，为采用磁选方法进一步提高铁矿石TFe含量，降低SiO₂等杂质含量创造了有利的条件。随着社会的发展，现有磁化产品原料远远不能满足市场需求。因此，开发一种能规模化连续生产的菱铁矿磁化焙烧方法是非常必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种菱铁矿磁化焙烧方法；第二目的在于提供完成所述菱铁矿磁化焙烧方法的焙烧装置；第三目的在于提供所述焙烧装置的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，包括备料、焙烧步骤，具体包括：

A、备料：将原料菱铁矿进行筛分破碎备用；

B、焙烧：将筛分破碎后的菱铁矿置入焙烧容器中，焙烧容器放入加热炉，加热炉以30 ~ 40℃/h的升温速率升温至800~1000℃，控温3~5 h后以30 ~40℃/h的降温速率降温至200℃以下出炉冷却得到磁化焙烧铁精矿。

本发明的第二目的是这样实现的，所述的装置包括焙烧加热炉和焙烧容器，所述焙烧容器和焙烧加热炉工作配合。

本发明的第三目的是这样实现的，所述的焙烧装置在菱铁矿磁化焙烧规模化连续生产中的应用。

本发明采用隧道窑炉和碳化硅容器对菱铁矿进行磁化焙烧，其加工工艺简单、产品性能稳定、可操作性强并可实现规模化连续生产。本发明能改善菱铁矿的性能，试验证明可将菱铁精矿TFe含量提高到50%以上，磁铁矿含量提高到40以上，磁性增强，有效改善菱铁矿的技术性能和使用性能及可选性能，为扩大铁矿石资源的利用创造了条件。

附图说明

图1为本发明焙烧装置的主视图；

图2为本发明焙烧装置的左视图；

图中：1-隧道窑炉，2-焙烧加热炉台车（轨道小车），3-焙烧容器，4-加热燃气管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的菱铁矿磁化焙烧方法，包括备料、焙烧步骤，具体包括：

A、备料：将原料菱铁矿进行筛分破碎备用；