ICS 77-010 CCS H 04
CISA
准 T/CISA124—2021
体
标
团
铁矿石悬浮磁化焙烧技术规范 Technical specification for suspension magnetization
roasting of iron ore
2021-10-01实施
2021-09-08发布
中国钢铁工业协会 发布 T/CISA 124—2021
前言
本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会（SAC/TC317)归口。 本文件起草单位：东北大学、冶金工业信息标准研究院、辽宁东大矿冶工程技术有限公司、甘肃酒钢
集团宏兴钢铁股份有限公司选烧厂、海南矿业股份有限公司、鞍钢集团矿业有限公司、成都利君实业股份有限公司、安徽马钢矿业资源集团有限公司、中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司、沈阳鑫博工业技术有限公司。
本文件主要起草人：韩跃新、李艳军、高鹏、孙永升、靳建平、仇金辉、高海啸、王姜维、李文博、张剑廷、 张若鹏、陈毅琳、唐晓玲、郭风芳、丁亚卓、姚强、王文景、陈洲、张凯、王明星、张小龙、李俊鹏。 T/CISA124—2021
铁矿石悬浮磁化焙烧技术规范
1范围
本文件规定了铁矿石悬浮磁化焙烧技术的术语和定义、技术原理与工艺流程、技术要求、环保要求、 自动化等要求。
本文件适用于铁矿石的悬浮磁化焙烧处理，含铁固废资源可参考执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T6730.24 铁矿石 水分含量的测定 重量法 GB/T6730.5铁矿石 全铁含量的测定 三氯化钛还原法 GB/T 6730.17 铁矿石 硫含量的测定 燃烧碘量法 GB/T10322.7 铁矿石和直接还原铁 粒度分布的筛分测定 GB/T15432环境空 总悬浮颗粒物的测定重量法 GB/T16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T36704铁精矿 HJ/T42 固定污染源排气中氮氧化物的测定紫外分光光度法
固定污染源排气中氮氧化物的测定盐酸萘乙二胺分光光度法
HJ/T43 HJ/T 56 固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法 HJ/T57 固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法 HJ/T 397 固定源废气监测技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
磁化焙烧magnetizationroasting 将铁矿石在相应的气氛中加热进行化学反应，使矿石中的赤铁矿（Fe,O,）、菱铁矿（FeCOs）、褐铁矿
（Fe2O3·nHzO)等弱磁性铁矿物转变为强磁性的磁铁矿（Fe:O.)或磁赤铁矿（-Fe2O3），而脉石矿物磁性不发生改变或改变很小的加工过程。 3. 2
悬浮磁化焙烧 suspension roasting magnetization 以铁矿石颗粒自身作为热载体，集氧化加热、磁化还原、空气冷却多段流态化焙烧过程于一体的实现
A T/CISA124—2021
铁矿石中弱磁性铁矿物转化为强磁性铁矿物的磁化焙烧技术。 3.3
磁性转化率magneticconversionrate 焙烧矿中新生成强磁性铁矿物中铁的含量与原矿中可转化为强磁性铁矿物部分铁的含量的百
分比。
4技术原理与工艺流程
铁矿石在悬浮磁化焙烧主炉内加热至一定温度，同时物料中的褐铁矿和菱铁矿发生分解转化赤铁矿；加热后的矿石颗粒在还原反应器内利用自身潜热完成磁化还原反应，弱磁性赤铁矿转化为强磁性的磁铁矿；磁化后的矿石在冷却过程中部分氧化为磁赤铁矿；之后，采用合理的磨矿磁选工艺对焙烧矿进行选别，获得满足质量要求的铁精矿产品。铁矿石悬浮磁化焙烧原则工艺流程见图1。
预热器
给料皮带储料
E
焙烧主护
废气
分离器
：螺旋输送机
干燥器
反应器
古收 E
冷却器
中空气 “ 出料皮带焙烧矿
器
气体燃料气体还原剂
输粉机
筒式磁选机
-
球磨机
铁精矿 脉石
图1 铁矿石悬浮磁化焙烧原则工艺流程
5技术要求
5.1给料要求
悬浮磁化焙烧给料为制粉加工的铁矿石或含铁固废资源，给料粒度应不大于1mm、且一0.074mm 粒级含量（质量分数)不小于30%，物料水分含量应不大于11%，物料全铁含量（质量分数）应不小于 30%，物料中硫含量（质量分数)应不大于0.5%。对于全铁含量（质量分数)小于30%、硫含量（质量分数)大于0.5%的铁矿石或含铁固废资源，应采用适宜的选矿工艺进行预富集和脱硫处理。悬浮磁化焙烧给料粒度、水分含量、全铁含量、硫含量按表1中项目进行检测。 2 T/CISA124—2021
表1悬浮磁化焙烧给料性质检测方法标准
序号 1 2 3 4
执行文件 GB/T 10322.7 GB/T 6730. 2 GB/T 6730. 5 GB/T 6730.17
检测项目粒度水分全铁
硫
5.2燃料要求
悬浮磁化焙烧系统燃料为气体燃料，可以为天然气、煤制气、高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气或几种可燃气体不同比例的混合气。 5.3还原剂
铁矿石悬浮磁化焙烧还原剂为气体还原剂，还原剂有效成分为CO和Hz，其中CO和Hz的体积分数应不小于30%。 5.4还原温度与还原时间
不同类型铁矿石和含铁固废资源所需还原温度和还原时间不同，应依据悬浮磁化焙烧半工业连续试验确定。 5.5焙烧矿冷却
焙烧矿冷却采用风冷，应在适宜的气氛和速率下进行保护冷却，防止新生成磁铁矿过氧化为赤铁矿。 焙烧矿应冷却至100℃以下。 5.6焙烧矿质量
悬浮磁化焙烧矿磁性转化率应不小于95%。磁性转化率按式(1)计算：
WmFe-a·wmF
a(wire-wsire-wmFe) X100%
(1)
am=
式中： am WmFe 焙烧矿中磁性铁的铁含量（质量分数），%； WmFe 悬浮磁化焙烧给料中磁性铁的铁含量（质量分数），%； WSiFe 悬浮磁化焙烧给料中含铁硅酸盐的铁含量（质量分数），%； Wfre 悬浮磁化焙烧给料的全铁含量（质量分数），%。 a为烧损系数，可通过式(2)计算获得：
强磁性矿物转化率，%；
α= whre
.(2)
Wre
式中： WTFe- 焙烧矿的全铁含量（质量分数），%。 注：磁性铁的铁含量和硅酸铁的铁含量按照铁矿石铁化学物相分析方法测定。
3 T/CISA124—2021
5.7焙烧矿选别指标
焙烧矿经磁选管选别获得的铁精矿作业回收率应不小于90%，磁选管选别操作参数按照表2执行。 焙烧矿经合理工艺选别后获得的铁精矿产品应满足GB/T36704的规定，
表2焙烧矿磁选管选别操作参数
冲洗水流量 /mL ·min-1
选别时间/min
磨矿细度/mm
给矿量/g 15~20 a1Oe≥79.578A/m。
磁场强度/Oea 1000~1500
3~5
1300
一0.038含量（质量分数）90%
5.8余热利用
悬浮磁化焙烧系统余热主要包括焙烧炉内热烟气和焙烧矿所携带的热量。悬浮磁化焙烧炉宜在不增加能耗、不降低生产能力的条件下，设计余热利用系统。其中，热烟气携带的热量在悬浮焙烧系统内部梯级利用，用于干燥和预热物料；焙烧矿携带的热量与气态冷却介质进行热交换，交换后冷却介质返回系统助燃或燃烧利用。 5.9能耗
悬浮磁化焙烧能耗为生产过程中全部的燃气、电力和水等各种能源消耗总量。折算成标准煤后，悬浮磁化焙烧处理单位给料的能耗应不大于45kgce/t。
6环保要求
6.1烟气排放要求
悬浮磁化焙烧系统排放烟气需选用适宜的技术方法进行除尘、脱硫和脱硝处理，经处理后烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物应达标排放。烟气排放标准按照国家或地方烧结球团工业大气污染物排放标准执行。 6.2污染物监测要求
在废气处理设施后设置污染物排放监控位置，污染物排放监控位置需设置永久性排污口标志。烟气污染物排放情况监测的频次、采样时间等要求，按照国家有关污染源监测技术规范的规定执行。烟气污染物的监测采样按照GB/T16157、HJ/T397规定执行，烟气污染物排放浓度的测定采用表3所列的方法。
表3悬浮磁化焙烧烟气污染物排放浓度测定方法标准
执行标准 GB/T 16157 GB/T 15432 HJ/T 56 HJ/T 57 HJ/T 42 HJ/T 43
污染物颗粒物
序号 1
二氧化硫
2
氮氧化物
3
M