高磷鲕状赤铁矿是国内外公认的最难选的铁矿石类型之一。使用一般的选矿方法很难得到符合炼钢要求的低磷铁精矿。研究发现,采用添加脱磷剂直接还原焙烧-磨矿-磁选工艺可以得到以金属铁为主的低磷直接还原铁。但是目前的研究都是在原矿粒度-2mm或-4mm的条件下进行的,实际应用中把原矿破碎到此粒度能耗较高,如果能够在更粗的粒度下实现该工艺,则可以显著降低焙烧前矿石破碎的成本,因此需要研究原矿粒度对鲕状赤铁矿直接还原焙烧-磁选过程的影响。 对鄂西高磷鲕状赤铁矿在-13mm、-8mm、-2mm粒度下进行直接还原焙烧-磁选试验研究,考察了焙烧时间、焙烧温度、还原剂用量以及脱磷剂用量对直接还原效果的影响。结果表明,直接还原焙烧较粗粒度的高磷鲕状赤铁矿是可行的,随着粒度的增大,铁品位并没有下降,但是铁回收率有所下降,同时最佳条件所需的温度提高,焙烧时间延长,还原剂用量减少。-13mm粒度原矿直接还原焙烧-磁选在最佳条件下可得到铁品位93.39%,铁回收率83.58%,磷品位0.094%的直接还原铁。 通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对粒度对提铁脱磷的影响机理进行了研究。结果表明,直接还原焙烧过程中赤铁矿被还原成了金属铁,金属铁与脉石颗粒边界清晰,有利于金属铁与脉石矿物的解离。在同一条件下,随着焙烧原矿粒度的增大,焙烧产物中铁颗粒变小,脉石里的铁含量增加,所以铁回收率逐渐降低;在各粒度的最佳条件下,随着粒度的增加,铁品位变化不大,但是铁回收率下降较明显,因为随着焙烧粒度的增大,碱式氧化物效应减弱,不利于含铁矿物的还原。脱磷剂TC不利于铁颗粒的长大,但是过多的脱磷剂TC不仅无助于增强碱式效应,还会影响铁的还原;脱磷剂NCP有助于铁颗粒的长大,但是过多的脱磷剂NCP将影响铁的还原。