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以中州和山东拜耳法赤泥为实验原料,以铁回收为目的,分析表征了赤泥原料的物性,探讨了高温还原焙烧对赤泥磁性的改性效果及其机理,优化了赤泥高温还原焙烧工艺条件,为拜耳法赤泥磁选提铁提供了理论基础。首先,运用XRD分析、X荧光光谱分析、化学分析、扫面电镜和能谱分析、磁性分析、综合热分析(TG-DSC)以及激光粒度分析等技术方法,对两种赤泥基于铁回收的基本物性进行了分析研究。结果表明:中州赤泥的主要矿物成分为赤铁矿、方解石、水钙铝榴石和石英,山东赤泥的的主要矿物成分为赤铁矿、方钠石和石英。中州赤泥和山东赤泥中的铁矿物均主要以弱磁性赤铁矿的形式存在,含量分别为21.11%和35.32%,且赤铁矿和其它矿物夹杂分布在赤泥中。在高温条件下,两种赤泥的总失重均在12%左右;如果不添加其它物质,赤泥自身不会发生还原反应。中州赤泥和山东赤泥的粒径小,属极细物料。其次,基于赤泥中铁矿物回收,对其进行了还原焙烧磁化改性实验研究。采用正交实验和单因素实验相结合的方法,得到了如下实验结果:(1)对于中州赤泥,在焙烧温度980℃,焙烧时间100min,赤泥∶还原剂(活性炭)∶添加剂(无水碳酸钠)=100∶10∶4的条件下,赤泥的还原焙烧磁化改性效果最好。对改性赤泥进行磁选后,可得到精矿品位为56.91%、精矿产率23.50%、回收率82.25%的铁。(2)对于山东赤泥,在焙烧温度1080℃,焙烧时间70min,赤泥∶还原剂(无烟煤)∶添加剂(无水碳酸钠)=100∶9∶7的条件下,赤泥的还原焙烧磁化改性效果最好。对改性赤泥进行磁选,得到铁矿物的精矿品位67.36%,精矿产率34.01%,回收率85.54%,富集比2.52。最后,通过对两种改性赤泥和磁选精矿的物性分析可知:通过高温还原焙烧改性,赤泥中铁矿物由原来的弱磁性赤铁矿转变为以铁为主及少量磁铁矿的强磁性铁矿物,铁矿物的磁性得到了显著增强。高温还原焙烧使得赤泥中铁成分富集成较大的铁结核体,磨矿后与脉石矿物有效解离,有利于铁的磁选提取。