杨晓峰 李天舒 孙昊延 董振海

（1.鞍钢集团北京研究院有限公司，北京 102200；2.鞍钢集团矿业设计研究院有限公司，辽宁 鞍山 114001；3.中国科学院过程工程研究所，北京 100190）

钢铁工业是国民经济关键基础产业，我国钢铁产量占世界一半，每年消耗大量铁矿石原料。虽然我国铁矿石储量丰富，位居世界第四，但我国铁矿石储量中40%都是复杂难选铁矿，资源禀赋差，具有“贫、细、杂”的特点［1］，相当一部分铁矿资源在常规选矿工艺中随尾矿流失，进一步提高难选铁矿资源的高效富集利用水平，对缓解我国铁矿石原料进口依存度高的困境和减少尾矿固废排放都具有重要意义。

铁矿石中主要难选含铁物相有赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿，磁、重、浮等常规物理化学选矿手段高效富集提取难度大。磁化焙烧方法被认为是实现此类弱磁性铁氧化物高效选别分离的最为有效手段之一。基本原理是将弱磁性铁氧化物（Fe2O3、FeCO3等）通过热态焙烧改性转变为强磁性铁氧化物（Fe3O4），再结合常规弱磁选即可有效分离，得到高品位和高回收率的铁精矿产品。难选含铁物相中赤褐铁矿以Fe2O3形式存在，磁化焙烧反应过程较为明晰，采用一步直接还原3Fe2O3+H2/CO=2Fe3O4+H2O/CO2即可完成［2］。而菱铁矿FeCO3的磁化焙烧过程较为复杂，首先FeCO3受热分解FeCO3=FeO+CO2产出浮氏体和二氧化碳，而后二氧化碳再氧化浮氏体生成磁铁矿3FeO+CO2=Fe3O4+CO，总反应式为3FeCO3=Fe3O4+CO+2CO2。理论上该反应不需要还原剂即可实现“自磁化焙烧”。SUN［3］和春铁军［4］等实验证明中性气氛条件下，菱铁矿可以在700℃和800℃无还原剂反应10 min左右完全磁化转变。……