2.2　人工磁铁矿

我国的铁矿储量虽然很大，但是其品位低，绝大部分为贫矿，占总量的97.5%（见图2-5），其中弱磁性的褐铁矿和菱铁矿占30%左右，极度难选，大部分没有回收利用，导致我国菱铁矿和褐铁矿资源的利用率极低。

图2-5　中国铁矿资源品位分布图

实践表明，对菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿而言，常规选矿工艺无法有效处理和利用该类铁矿资源，磁化焙烧-磁选是最有效且可靠的技术，其核心是将弱磁性的铁矿石在焙烧炉中加热，并在适宜气氛中使弱磁性铁矿物[赤铁矿、水赤铁矿、褐铁矿及菱铁矿的比磁化系数为（50～250）×10-6cm3/g]转变为强磁性的铁矿物[比磁化系数为（25000～50000）×10-6cm3/g]，比磁化系数升高上千倍，而其中脉石矿物在大多数情况下磁性变化不大[比磁化系数为（1～10）×10-6cm3/g]。经磁化焙烧后，采用磁选工艺，就能将强磁性铁矿物与脉石进行高效分离，得到高品位的磁铁精矿，一般铁品位可达到63%以上，粒度在0.1mm以下。由于该类磁铁矿矿物不是自然界中原始存在的，而是经过人工加工（磁化焙烧）转化而成，在物理化学性能上与天然存在的磁铁矿矿物存在较大差别，为了区别，称之为人工磁铁精矿。随着铁矿资源紧缺和某价值的升高，该技术的研究和应用越来越受到重点关注，如陕西大西沟铁矿是典型的菱铁矿和褐铁矿共生矿床、酒钢是富含镜铁矿、褐铁矿和镁（锰）菱铁矿的难选铁矿床，均采用回转窑（或竖炉）磁化焙烧—磁选—反浮选工艺流程，在工业生产中取得了较好的技术指标，实现了人工磁铁精矿的工业化生产（铁精矿大于TFe60%，铁回收率80%）。我国在此方面也开展了大量研究，开发出新型高效磁化焙烧炉，成功用于工业生产，为经济高效地开发菱铁矿、赤铁矿和褐铁矿资源，大规模生产人工磁铁精矿提供了支撑。

现代铁矿开采中富铁块矿已越来越少，能利用的绝大部分是粉矿和经细磨和分选后的细粒精矿。粗粒粉矿一般通过烧结造块后供高炉炼铁使用，而细粒铁精矿宜采用球团工艺生产成球团矿供炼铁使用。球团矿的生产成本低，特别是在使用磁铁精矿的情况下，能耗更低。但是，以前，球团矿几乎以天然磁铁精矿或赤铁精矿为原料生产，而随着开采年限的延长，天然磁铁精矿资源越来越少。随着难处理的赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿资源开采技术的发展和规模的增大，人工磁铁精矿产量快速增长，补充天然磁铁精矿资源的严重不足，用于球团矿的制造，具有十分重要的应用价值和广阔前景，不仅为人工磁铁精矿的利用开辟出一条有效途径，而且为高炉炼铁提供了一种优质炉料。

人工磁铁精矿与天然磁铁精矿在磁性、表面物理化学性质等性质上存在较大差异，磁化焙烧形成的磁铁矿有一定的包裹、充填和浸染现象，具有不完整的晶体结构，分布较焙烧之前分散，矿石内部组织结构的不均匀程度有所增加，人工磁铁矿润湿热更大，吸水性强，造球水分高，生球爆裂温度低，干燥速度慢，氧化速度快，氧化温度低，可能对其成球及球团氧化焙烧和固结产生重要影响，广大研究工作者正在对人工磁铁精矿成球性能进行深入研究。