还原剂种类对钛磁铁矿直接还原—磁选制备钛酸镁的影响

徐承焱¹，吴世超¹，肖晶晶²，孙体昌¹，李召春¹

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 河钢集团矿业公司承德柏泉铁矿

摘 要：为了提高钛磁铁矿直接还原法制备钛酸镁的纯度,研究了5种不同的还原剂对海砂弱磁选钛磁铁矿精矿直接还原焙烧生成钛酸镁纯度的影响,并采用扫描电镜和EDS能谱对其进行机理分析。结果表明,添加80%还原剂的手工生球团在1 300℃下恒温焙烧180 min,经磁选可得到不同产率和Fe含量的钛酸镁产品,使用无烟煤、褐煤、焦炭、烟煤和木炭做还原剂时,磁选所得的钛酸镁的产率依次为36.50%、31.59%、31.47%、29.80%和23.91%;使用无烟煤作为还原剂时,所得钛酸镁产品中杂质Fe含量最高,为25.11%,其次为烟煤15.06%,焦炭13.47%,褐煤11.77%,木炭11.08%。机理分析表明,无烟煤和烟煤为还原剂时,焙烧球团边缘部分的钛磁铁矿还原效果较好,但是焙烧球团中心部分存在大量的钛磁铁矿未被还原,生成的钛酸镁颗粒中铁含量高;焦炭和褐煤为还原剂时,焙烧球团边缘部分生成的钛酸镁颗粒中铁含量明显降低,但焙烧球团中心部分生成的钛酸镁颗粒中铁含量较边缘部分高,所得钛酸镁产品的纯度偏低;木炭为还原剂时,焙烧球团边缘部分和中心部分生成的钛酸镁中的铁含量基本一致,均较低,所得到钛酸镁颗粒纯度较高,可实现钛磁铁矿直接还原制备高纯钛酸镁产品。

关键词：钛磁铁矿;还原剂;直接还原;磁选;钛酸镁纯度;