Quá trình chế biến quặng hematit dải cho việc thu hồi giá trị sắt

Minerals & Metallurgical Processing - Tập 37 - Trang 507-517 - 2020
Veeranjaneyulu Rayapudi1, Nikhil Dhawan1
1Department of Metallurgical & Materials Engineering, Indian Institute of Technology, Roorkee, India

Tóm tắt

Nghiên cứu này điều tra việc nâng cấp quặng hematit dải (Fe ~31%) có chất lượng thấp. Việc tinh chế theo phương pháp truyền thống được phát hiện là không khả thi. Độ nhạy cảm của các pha sắt với bức xạ vi sóng và khả năng hấp thụ chọn lọc của chúng góp phần vào việc giải phóng giá trị sắt. Việc chiếu xạ vi sóng cho các hạt thô ở công suất 540 W trong 10 phút đã thu được một sản phẩm tinh chế với hàm lượng Fe 56,30% và tỷ lệ thu hồi 50,68%. Phương pháp giảm cacbon truyền thống ở nhiệt độ 500 °C, trong 60 phút và với 9% than củi đã thu được sản phẩm tinh chế với hàm lượng Fe 57,6% và tỷ lệ thu hồi sắt 68%. Sự hiện diện của silica liên kết đủ làm cho quá trình hình thành pha fayalit trở nên dễ dàng. Thiết kế giảm bằng vi sóng đã cho ra FeG đạt 57,6%, FeR đạt 47% và hiệu suất đạt 24% trong điều kiện tối ưu là 540 W, 8 phút và 6% than củi. Đã phát hiện rằng một một phần nhỏ của hỗn hợp quặng- than củi được chiếu xạ vi sóng đã nóng chảy nhanh chóng, và các viên ferrite nguyên chất được quan sát thấy trong vòng 8 phút. Ảnh vi quang học của một viên ferrite cho thấy sự giữ lại của pha austenite và martensite.

Từ khóa

#quặng hematit dải #nâng cấp quặng #bức xạ vi sóng #thu hồi sắt #giảm cacbon

Tài liệu tham khảo

IBM, Indian Minerals Yearbook 2017 (Part III: Mineral Reviews) 56th edition: IRON ORE Rath SS, Sahoo H, Das SK, Das B, Mishra BK (2014) Influence of band thickness of banded hematite quartzite (BHQ) ore in flotation. Int J Miner Process 130:48–55 Rath SS, Rao D, Dhawan N, Das B, Mishra BK (2014) Optimal recovery of iron values from a low-grade iron ore using reduction roasting and magnetic separation. Sep Sci Technol 49(12):1927–1936 Sahoo H, Kar B, Rath SS, Rao DS, Das B (2014) Processing of banded magnetite quartzite (BMQ) ore using flotation techniques. Powder Technol 256:285–292 Rath SS, Dhawan N, Rao DS, Das B, Mishra BK (2016) Beneficiation studies of a difficult to treat iron ore using conventional and microwave roasting. Powder Technol 301:1016–1024 Ponomar VP, Dudchenko NO, Brik AB (2017) Reduction roasting of hematite to magnetite using carbohydrates. Int J Miner Process 164:21–25 Das B, Mishra BK, Prakash S, Das SK, Reddy PSR, Angadi SI (2010) Magnetic and flotation studies of banded hematite quartzite (BHQ) ore for the production of pellet grade concentrate. Int J Miner Metall Mater 17(6):675–682 Sahoo H, Rath SS, Rao DS, Mishra BK, Das B (2016) Role of silica and alumina content in the flotation of iron ores. Int J Miner Process 148:83–91 Walkiewicz JW, Clark AE, McGill SL (1991) Microwave-assisted grinding. IEEE Trans Ind Appl 27(2):239–243 Tavares LM, King RP (1999) Evaluation of thermally-assisted fracture of particles using micro scale fracture measurements. Kona Powder Part J 17:163–172 Standish N, Huang W (1991) Microwave application in Carbothermic reduction of Iron ores. ISIJ Int 31(3):241–245 Kingman SW, Roason NA (2000) The effect of microwave radiation on the magnetic properties of minerals. J Microw Electromagn Energy 35:144–150 Ishizaki K, Nagata K (2008) Microwave induced solid–solid reactions between Fe3O4 and carbon black powders. ISIJ Int 48(9):1159–1164 Pickles CA (2009) Microwaves in extractive metallurgy: part 2–a review of applications. Miner Eng 22(13):1112–1118 Barani K, Koleini SJ, Rezaei B (2011) Magnetic properties of an iron ore sample after microwave heating. Sep Purif Technol 76(3):331–336 Omran M, Fabritius T, Elmahdy AM, Abdel-Khalek NA, El-Aref M, Elmanawi AEH (2014) Effect of microwave pre-treatment on the magnetic properties of iron ore and its implications on magnetic separation. Sep Purif Technol 136:223–232 Hartlieb P, Toifl M, Kuchar F, Meisels R, Antretter R (2016) Thermo-physical properties of selected hard rocks and their relation to microwave-assisted comminution. Miner Eng 91:34–41 Hayashi M, Takeda K, Kashimura K, Watanabe T, Nagata K (2013) Carbothermic reduction of hematite powders by microwave heating. ISIJ Int 53(7):1125–1130 Yu J, Han Y, Li Y, Gao P (2017) Beneficiation of an iron ore fine by magnetization roasting and magnetic separation. Int J Miner Process 168:102–108 Han H, Duan D, Yuan P, Chen S (2015) Recovery of metallic iron from high phosphorus oolitic hematite by carbothermic reduction and magnetic separation. Ironmak Steelmak 42(7):542–547 Hu M, Wei R, Hu M, Wen L, Ying F (2018) Non-isothermal Carbothermal reduction kinetics of titanium-bearing blast furnace slag. JOM J Miner Met Mater Soc 70(8):1443–1448 Fruehan RJ (1977) The rate of reduction of iron oxides by carbon. Metall Trans B 8:279–286 Crangle J, Goodman GM (1971) The magnetization of pure iron and nickel. Proc R Soc London A 321:477–491