智 慧 董振海 刘剑军 杨晓峰 孙昊延

（1.中国科学院过程工程研究所，北京 100190；2.鞍钢集团北京研究院有限公司，北京 102200）

2020年我国粗钢产量约10亿t，占全球粗钢产量的55.6%，铁矿石进口量为11.04亿t，占全球铁矿石进口量的73%［1］。尽管我国铁矿石资源储量达200亿t，但矿石铁品位低、资源禀赋差，国内铁精矿产量远不能满足钢铁生产需求，对外依存度长期高于80%［2］。在我国已探明的铁矿资源中，采用常规物理选矿方法难以高效选别的铁矿石（如褐铁矿、菱铁矿、沉积型赤铁矿等）约占40%［3］。因此，高效开发利用低品位难选铁矿石资源对保障我国钢铁产业基础原料的稳定供应具有重要意义。

新一代流化床（流态化）磁化焙烧技术是很多难选铁矿石低成本、高效开发利用的有效技术，该技术将弱磁性铁矿物转换为强磁性铁矿物，再通过弱磁选工艺回收。与传统回转窑和竖炉反应器磁化焙烧技术相比，新一代流化床（流态化）磁化焙烧技术具有低温反应效率高、能耗低等突出优势［4］。

弱磁性铁矿物中赤褐铁矿（Fe2O3，Fe2O3·nH2O）磁化焙烧反应过程较简单，一步直接还原即可完成磁性转化。而菱铁矿（FeCO3）磁化焙烧过程较复杂，首先FeCO3受热分解为FeO和CO2，然后CO2再氧化FeO生成Fe3O4，理论上该反应不需要还原剂即可实现“自磁化焙烧”。SUN 等［5］、春铁军等［6］的研究表明，菱铁矿可在无还原剂的条件下实现磁化转变，对于菱铁矿含量高的混合铁矿石，菱铁矿反应释放出的CO还可将共存的赤铁矿还原，若要实现菱、赤混合铁矿石的无还原剂磁化焙烧，需要菱铁矿质量占比大于50%，否则仍需外加还原剂以实现赤褐铁矿物的磁化转变［7］。……