在我（wǒ）國湖北、湖南、貴州、雲南、廣（guǎng）西（xī）等（děng）地均有豐富（fù）的鮞狀赤鐵礦，礦石中Al2O3含量從百（bǎi）分之幾到十幾不等，而鐵礦中鋁儲量超過3%，對冶煉將產生一係列不良影響。因（yīn）為Al2O3是高熔點酸性脈石，當高爐爐渣中（zhōng）Al2O3含量超過15%時（shí），將引起爐渣（zhā）熔點升高、黏度增大，使得渣鐵分離困難，高爐（lú）利用係數（shù）降低。因此，一般要求入爐原（yuán）料Al2O3含量（liàng）小於2%，而鮞（ér）狀赤鐵礦（kuàng）中大量Al3+取（qǔ）代Fe3+形成類質同像的結構，導致單體解離困難，難以選別，是一種典型的難選鐵礦石資源。

常見鋁鐵分離的有效方法有化學法（鹽酸法和氯化（huà）法（fǎ））、生物法和冶煉法（熔煉法和直接不願法），但以上方法（fǎ）常用於處理鋁土礦和赤泥。目前，國內對於高鋁鐵礦降鋁技術報道的文章僅有中南大（dà）學采用的鈉鹽焙燒溶出法以及鈉化還原—磁法處理高鋁（lǚ）褐鐵礦取得比較好的鋁鐵分離效果，對（duì）於高鋁鮞狀赤鐵（tiě）礦降鋁報道的（de）文章尚屬空白。基於以上現狀，研究了磁化焙燒—磁選、直接還原—磁選、深（shēn）度還原—磁選（xuǎn）3種工（gōng）藝對某高鋁鮞狀赤欠缺礦降鋁效果的影響，並對3種工藝的降鋁效果進行了對比。

1、礦（kuàng）石（shí）性質

1.1、礦石礦相（xiàng）分析（xī）

試驗所用原（yuán）料是一種氧（yǎng）化鋁（lǚ）含量較高的鮞狀赤鐵礦，呈磚紅色塊狀，礦石主要金屬礦物有赤鐵礦和褐鐵（tiě）礦，透明礦物由水鋁石及高嶺土化的鋁矽酸（suān）鹽、細粒石英和碳酸鹽礦物組成。

1.2、礦石化（huà）學多元素分析（xī）

對原礦（kuàng）進行化學多元素分（fèn）析（xī），其結果（guǒ）見表1。

由表1可知，此礦石二元堿度R=0.03，屬於典型的酸性礦石，有用金（jīn）屬鐵含量（liàng）為452.56%，二氧化矽含量為15.44%，氧化鋁含量為12.30%，磷含量為0.510%。

2、試驗方案

試驗選擇磁化（huà）焙燒—磁選、直接不願—磁選、深（shēn）度還原—磁選3種工藝對鮞（ér）狀赤鐵礦進（jìn）行降鋁研究（jiū），尋求一種鋁鐵有效分離的工藝，3種工藝試（shì）驗（yàn）流程分別見圖1、圖2、圖3。其中用於（yú）磁化焙燒與直接不願的原礦均為-2mm，深度還原團（tuán）礦直徑為36~50mm，原礦為-10mm。磁化焙燒—磁選工（gōng）藝磨礦濃度為60.0%，第1段磨礦細度為-0.074mm 88.3%，第2段磨礦細（xì）度為-0.074mm 97.0%，2段濕式磁選磁場強度均為119.4kA/m。直接還原—磁選工（gōng）藝磨礦細度為-0.0374mm 70.0%左右，濕式磁選磁場強度為119.4kA/m。深度還原—磁選工藝第1段（duàn）顎式破碎至-5mm，第2段對輥破碎至-2mm，2段幹式磁選磁場強度均為119.4kA/m。

3、試驗結果與討論

3.1、磁化焙燒—磁選脫鋁工藝

在試驗確定的*佳煤粉用量為8%，保溫（wēn）時間為（wéi）80min，隨爐自然冷（lěng）卻的條件下，不同磁化焙燒溫度對選精礦鐵、鋁指標的影響分別見圖4、圖5。

由圖4可見，隨著焙燒溫度的升高，精礦鐵品位先升高後降低，回收率變化與之相反。由圖5可見，精礦中鋁品位及回收率隨焙（bèi）燒溫度的升（shēng）高均先降低（dī）後升高。結合圖4、圖5還可發現，精礦鋁含量變化規律與鐵品位（wèi）變化規律相反，兩者回收（shōu）率變化（huà）規律則相同（tóng）。當焙燒溫度為（wéi）850℃時，精礦鐵（tiě）品位*高，鋁含量*低，分別為58.86%和8.57%，回收率（lǜ）隻有40.17%，說明在試驗條件範（fàn）圍內磁化焙燒—磁選工藝無法獲得理想的鐵、鋁指標。

3.2、直接不願—磁選脫鋁工藝

直接不願—磁選工藝以不同的還原（yuán）溫度、煤粉用量、保溫時間為考察因素（依次為（wéi）因素A、B、C），每個因素（sù）各取3個水平，采（cǎi）用正交表L9[3(4)]安排試驗。試驗因（yīn）素水平見表2，在（zài）前述試驗方案中敘述的條件下，試驗結果見表3。對表3試驗結（jié）果進行極差（chà）分析，結果見表4。

由表4可知，直接還原—磁（cí）選脫鋁工藝較優組合為A3B3C3，說明還原溫度越（yuè）高，還原劑用量越（yuè）大，保溫時（shí）間越長，越有利於原礦提鐵降鋁。由表3可知，在給（gěi）定試驗條件下，還原鐵產品中鋁含量在4.34%~6.14%，當（dāng）還原鐵產品中（zhōng）鋁含量*低時，鐵品位為92.46%，回收率為74.26%。雖然此工藝比磁化焙燒—磁選工藝降鋁效果好（hǎo），但（dàn）是合格的直接不願鐵產品中鋁含量一般要求小於3%，因此，有必要尋（xún）求其（qí）他（tā）脫鋁工藝。

3.3、深度還（hái）原—磁選脫鋁工藝

經過大量的試驗（yàn）發現，通過添加添加劑YS-1，采用深度（dù）還原—磁選工藝可獲得鋁含（hán）量低的高品位還原鐵產品（鐵粉）。由於（yú）高溫破壞原礦鮞狀結構，添加劑YS-1與（yǔ）原礦中鋁的載體礦物反應生成（chéng）新的物質，同（tóng）時鐵顆粒成核及晶核（hé）聚（jù）焦長大，隻需（xū）破碎（suì）至-2mm幹式磁選即（jí）可實現鋁鐵分（fèn）離。在煤粉中用量為（wéi）30%，還原溫度為1450℃，保溫（wēn）40min的試（shì）驗條件下，YS-1用量對還原鐵產品指標的影響分別見圖6、圖7。

由圖6可見，YS-1用（yòng）量由0增加到30.44%時，還（hái）原鐵產品鐵品位不斷升高（gāo），回（huí）收率先升高後降低。當YS-1用（yòng）量為30.44%時，鐵品位達到*大值（zhí）為90.43%。當（dāng）YS-1用量（liàng）為13.92%時，鐵回收率達到*大值為96.12%。當添加（jiā）YS-1時，產品鐵品位都超過了83%，回收率均達到90%以（yǐ）上。

由圖7可見，還原鐵產品中（zhōng）鋁品（pǐn）位及回收率都隨著YS-1用（yòng）量（liàng）的增加而顯著降低，*低可降（jiàng）至0.81%，此時（shí）回收率為3.78%。由此可見，添加劑（jì）YS-1可明顯降低還原鐵（tiě）產（chǎn）品中的鋁品位。試驗發現，增加（jiā）YS-1用量必須升高還原反應溫度鋁鐵（tiě）分離（lí）效果才好，當YS-1用量（liàng）超過13.92%時，還原溫度不能低於1400℃，此工藝的關（guān）鍵在於控製YS-1和煤（méi）粉的用量。在YS-1用（yòng）量為5.66%，煤粉用量為15%，1350℃保溫40min的（de）條件下，可獲得鐵品位為93.16%，鐵回收率為88.45%，鋁含量為2.02%，鋁回（huí）收率為9.86%的高品位還原鐵（tiě）粉。

3.4、3種脫鋁工藝的效果比（bǐ）較

對比以上3種工藝不難（nán）發現，磁化焙燒—磁選工藝獲得的精礦鐵品位不高，同時鋁（lǚ）含量高，在8.5%~10%。直接還原—磁（cí）選工藝（yì）產品鐵品位雖然（rán）達到90%以上，但鋁含量在4.5%左右。深度（dù）還原—磁選工藝產品鐵品位不僅在90%左右，同時鋁可降至2.5%以下。因此，采用添加劑YS-1的深度還原—磁選工（gōng）藝可（kě）實（shí）現該高鋁鮞狀赤鐵礦鋁鐵的有（yǒu）效分離。

4、結論

（1）某高鋁鮞狀（zhuàng）赤鐵礦磁化焙燒—磁選工藝（yì）獲得的精礦鐵品位低於59%，同時鋁含量高，在8.5%~10%。直接還原—磁選工藝產品鐵品（pǐn）位雖然達到90%以上，但是鋁含量仍在4.5%左右。深度還原—磁（cí）選（xuǎn）工藝產品鐵品位不僅（jǐn）有90%左右，同時鋁可降至2.5%以下。

（2）在一定試驗條件下，采用添（tiān）加（jiā）劑（jì）YS-1的（de）深度還原—磁選工藝可獲（huò）得（dé）鐵品位為93.16%，鐵回收率為88.45%，其中鋁含量為2.02%的還原鐵產（chǎn）品。

（3）添加劑YS-1可明顯降低還原鐵產品中的鋁品位，在一定YS-1用量下必須嚴格控製煤粉的用量。

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