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铁矿石磁化焙烧综述
铁矿石磁化焙烧技术发展现状
摘要：
目前，我国复杂难选铁矿石种类繁多，储量巨大，极其难选，采用常规机械物理选矿工艺，此类资源难以经济、高效利用，更难以得到高品位、低杂质的铁精矿，磁化焙烧处理低品位铁矿石是典型的最有效的方法，由于该工艺方法在处理这类铁矿资源方面具有积极作用，受到业内广泛的关注。
本文从矿物的磁性与磁化焙烧的基本原理出发，总结分析了目前国内外铁矿磁化焙烧领域的技术现状，重点阐述了流态化磁化焙烧技术的研究与应用。
鉴于铁矿的流态化直接还原技术对流态化磁化焙烧设备与工艺方面有借鉴意义，本文对该方面也做了相应的简要介绍。
1.前言
1.1铁矿资源形势
据美国地质调查局报告，时至2007年底，世界铁矿石储量约为1500亿吨，基础储量约为3400亿吨；铁金属储量约为730亿吨，基础储量约为1600亿吨。
澳大利亚、巴西、中国、俄罗斯、乌克兰及美国等都是世界铁矿资源大国[1]。
目前，世界铁矿年产量在8.5亿～9亿吨，铁矿贸易量在4.2亿～4.5亿吨。
在世界铁矿石贸易中，巴西与澳大利亚为两个最大输出国，出口量约占世界出口量的六成，而铁矿石的主要采购国为中国、日本、韩国和德国，占世界进口量的一半以上。
近年来，中国的铁矿石进口主要来自澳大利亚、巴西、印度、南非、秘鲁与加拿大，占我国当年进口总量的90%以上。
2000～2003年我国铁矿石进口数据如下：
2000年为6997万吨，2002年为1.1亿吨，2003年为1.45亿吨[2]。
据海关资料统计，2004年中国共进口铁矿石2.08亿吨，钢铁业对进口铁矿石的依赖度达41.2%[3]。
2005年进口铁矿石为2.75亿吨，约占世界铁矿石进口总量的40%，比上年增长32%。
我国已被世界称为“全球吸铁石”，是世界铁矿石市场的最大买主。
在我国铁矿石供应中，国外进口矿比例超过了50%，其中约60%由力拓矿业公司、必和必拓铁矿公司、淡水河谷公司等三大矿业巨头提供。
随着钢铁工业的迅猛发展和对铁矿石储量的日益关注，世界范围内的铁矿石价格产生了急剧波动。
为了平抑国际铁矿石价格，许多国内钢铁企业纷纷寻求国内矿产，以降低成本，致力于国内资源的开发利用。
而据国土资源部调查数据显示，我国已查明铁矿资源储量为607亿吨，另外还有相当数量的低品位铁矿资源，预测未查明资源在1000亿吨以上，其中大中型矿山深边部近期可利用的铁矿资源约200亿吨。
虽然我国的黑色金属矿石资源丰富，但是其特点之一是贫矿多，全国铁矿总体平均品位以30%～35%为主[4]；二是红矿多，各种弱磁性矿石占总储量65%左右，其中磁铁矿石约占30%，含多金属铁矿石和弱磁性铁矿石约占70%；三是伴生其它有用成分的复合矿石多，伴生成分有锰、钒、铜、钴、铅、锌、钨、锡、钼、硫、磷、煤和稀土、稀散以及放射性元素等，占总储量2/3左右。
而且多数矿石中有用矿物呈细粒至微细粒嵌布，磨细到-0.074mm（-200目）占80%左右才能基本达到单体解离。
这种资源特点决定了多数矿石均需选矿处理，且入选矿石性质复杂，为选矿提出了艰巨的任务。
铁矿床成因类型的多样性，是造成我国矿石类型复杂的主要原因。
探明的铁矿资源主要铁矿类型有[5]：
①鞍山式沉积变质型铁矿，以磁铁矿石为主，品位为30%～35%，资源量为200亿吨。
其中鞍山-本溪地区120亿吨，冀东地区50亿吨，山西、北京、冀西、安徽等省市区约30亿吨；②攀枝花式岩浆分异型铁矿，以磁铁矿、钛铁矿为主，品位30%～35%，主要分布在四川省西昌到渡口一带，资源量为70亿吨；③大冶式和邯邢式接触交代型铁矿，以磁铁矿石为主，品位35%～60%，主要分布在邯邢、莱芜和长江中下游一带，资源量为50亿吨，铁含量>45%的富矿较多；④梅山式玢岩型铁矿，以磁铁矿石为主，资源量10亿吨，品位35%～60%；⑤宣龙式和宁乡式沉积型铁矿，以赤铁矿石为主，品位低，含磷高，难处理，主要分布在河北宣化和湖北鄂西一带，资源量30～50亿吨；⑥大红山式和蒙库式海相火山沉积变质型铁矿，以磁铁矿矿石为主，品位35%～60%，主要分布在云南新疆一带，资源量为20亿吨。
在铁矿中共生和伴生铁矿多，约占资源量27.9%，典型矿床有攀枝花铁矿、白云鄂博铁矿、大冶铁矿等，共（伴）生组分有钒、钛、稀土、铜等。
致力于我国矿产资源，就要重视资源利用新工艺、新技术、新设备的研究，特别要注重开发新技术、新产品，挖掘资源综合利用潜力。
开发伴生矿床和利用尾矿资源，充分利用有限的资源、创造大量的经济价值。
同时，也应避免为获得这些资源而再开发新的矿山所带来的一系列的资源与生态问题。
这是我国铁矿资源发展循环经济的最重要的一环。
任何资源开发者和资源利用者，都应付出与之相适应的资源本身的价值成本，并以此保护资源，节约资源，提高资源开发利用深度，促进经济结构调整和传统生产方式的转变，实现资源可持续利用[6]。
1.2铁矿石选矿概况
黑色金属矿石选矿试验研究工作是发展我国矿山和钢铁工业的重要组成部分，对高速发展我国钢铁工业所起的作用也是十分重要的。
从我国黑色金属矿石资源条件看，随着矿石开采量的增加，较难选的弱磁性铁矿石和多铁矿物铁矿石所占比例日益增多，入选矿石的品位逐渐下降，矿石的矿物成分也愈来愈复杂。
但是，随着钢铁工业的发展，黑色金属矿石选矿的技术水平已有很大提高。
已用于生产的主要技术革新成果有：
铁矿石的自磨；磁选设备永磁化；磁铁矿石的干磨干选；贫赤铁矿石的闭路磁化焙烧；以石油化工产品及其副产品为原料的赤铁矿石浮选药剂；用蒸汽喷射泵强化浮选精矿的过滤；振动溜槽和旋流器等重介质选矿设备；离心选矿机、螺旋选矿机、扇形溜槽和圆锥选矿机等细粒矿石重选设备；各种型式的强磁场磁选机，高压电选机以及在选矿设备上应用铸石、橡胶、锦纶、玻璃钢和铸型尼龙等耐磨材质和新材质等。
经过试验取得较好效果的还有：
浮选柱、螺旋溜槽和多梯度磁选机等各种选别设备，各种型式的粉矿磁化焙烧炉以及微粒嵌布赤铁矿石的选择性絮凝分选等。
选矿的自动化也有了逐步的发展。
对各种难选黑色金属矿石开展了选矿与冶金联合方法的研究，许多已用于生产[7]。
几十年来，广大选矿工作者针对我国铁矿资源“贫、细、杂”的特点开展了大量的研究工作，解决了诸多技术难题。
尤其是近年来，研制并成功应用了新的高效选矿设备、新的高效浮选药剂以及新的选矿工艺，从而使选矿工艺指标取得了突破性进展[8]。
2铁矿磁化焙烧技术
2.1矿物的磁性
2.1.1矿物的磁化
所谓磁化就是矿物（或物料）颗粒在磁场作用下由不表现磁性变为具有一定磁性的现象，其根本原因是矿物颗粒内原子磁矩按磁场方向的排列[9]。
原子具有磁性，则由原子或分子组成的物体也具有磁性。
物体在不受外磁场作用时，由于分子的热运动，分子磁矩取向分数，其矢量和为零，所以物体不显磁性。
当物体置于磁场中，其分子磁矩沿外磁场方向取向，矢量和不为零，使物体显示出磁性，这就是物体被磁化的实质。
不同磁性的物体在相同的磁场中被磁化时，由于分子磁矩取向程度的不同，其磁性有强弱的差别[10]。
表征矿物磁性特征的主要有磁化强度J（安/米）和体积磁化率κ。
磁化强度是物质单位体积V的磁矩M，体积磁化率κ是物质在场强为H的外磁场作用下改变自身磁化强度的能力。
其转换关系如下：
公式
（1）
公式
（2）
公式（3）
由式（3）可知，体积磁化率是1m3的物质在场强为1安/米的磁场中磁化时所产生的磁矩。
除了体积磁化率外，还采用比磁化率χ，其关系如下：
（m3/kg）公式（4）
式中δ—物质的密度，kg/m3。
比磁化率是1千克质量的物质在场强为1安/米的磁场中磁化时的磁矩。
除了磁化强度J外，还用磁感应强度B的大小来表示物体的磁化状态特性，磁感应强度B与磁化磁场的强度H有关：
公式（5）
在磁场中磁化的矿物颗粒在其自身中产生一个与外磁场方向相反的退磁磁场，其大小与颗粒的磁化强度呈正比，并与颗粒的几何形状有关。
因此除了物质的体积磁化率κ和比磁化率χ外，还有物体的体积磁化率κ0和比磁化率χ0，其关系如下：
公式（6）
公式（7）
当κ<<1，κ0≈κ，χ0≈χ；当κ>>1，κ0≈1/N，χ0≈1/Nδ，式中N-无因次退磁系数。
物质的磁感应强度及磁化强度与磁场强度的关系是强磁性物质的特性。
图1为磁化和磁滞曲线，是外磁场的磁场强度由0到Hmax并由+Hmax到-Hmax时物体的磁感应强度B的曲线。
如在纵坐标轴上用磁化强度值J代替磁感应强度B，则可获得磁化滞后曲线。
剩余磁感应强度Br（剩余磁化强度Jr）和按磁感应计的矫顽力HcB（按磁化强度计的矫顽力HcJ）是铁磁性（包括强磁性）物质的重要特性。
矫顽磁力小于4～8kA/m的物质称为软磁性，矫顽磁力较大者称为硬磁性。
由磁场出来的强磁性矿物颗粒由于剩余磁化强度而形成不同形式的结合体，称为磁团聚。
在分选高硬磁性的矿物时难于获得高质量的精矿，就是由于形成结实的团聚体，伴随着废石的机械夹杂贫化了磁性产品[11]。
图1强磁性物体的磁化与磁滞曲线
2.1.2矿物磁性的分类
按照比磁化系数χ值可将矿物划分为如下几类[12]：
1强磁性矿物
其χ>3.8×10-5m3/kg。
采用磁场强度H=72～136kA/m的弱磁场磁选机即可选出。
这类矿物有：
磁铁矿、磁赤铁矿（γ-Fe2O3）、钛磁铁矿、磁黄铁矿、锌铁尖晶石等。
这类矿物大都属于亚铁磁质。
2弱磁性矿物
其比磁化系数χ>12.6×10-8m3/kg。
在磁场强度H=480～1600kA/m的强磁选机中可以选出。
这类矿物最多，如赤铁矿（α-Fe2O3）、镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿、水锰矿、软锰矿、菱锰矿等；一些含钛、铬、钨矿物——钛铁矿、铬铁矿、黑钨矿等；部分造岩矿物——黑云母、角闪石、绿泥石、辉石、石榴石等。
这类矿物大都属于顺磁质，也有属于反铁磁质的。
3非磁性矿物
其比磁化系数χ<12.6×10-8m3/kg。
这类矿物也较多，如辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿、锡石、硫、煤、石墨、高岭土等，还有大部分造岩矿物、石英、长石、方解石等。
这类矿物有一些属于顺磁质，也有一些属于逆磁质。
2.1.3矿物颗粒的磁性
（一）磁铁矿的磁性
磁铁矿（Fe3O4）是强磁性矿物的典型代表。
它属立方晶系，具有反尖晶石型结构[13]。
一个单晶胞内含8个Fe3O4分子，是一种典型的铁氧体，属亚铁磁质。
四分之一晶胞中三价、二价铁离子的排列如图2所示。
图2磁铁矿的反尖晶石型构造及其磁结构
由于磁铁矿是亚铁磁性物质，具有磁畴结构，易磁化，磁性较强，低场强作用下即可达到磁饱和。
因而，在外磁场作用下的磁铁矿颗粒悬浮液体系中，颗粒之间的双电层作用和范德华力作用是微不足道的，可以忽略不计。
随之将产生磁滞现象和剩磁。
而且，磁化系数不是常数，随磁场强度增加很快地达最大值，然后逐渐下降。
实际的磁铁矿矿石的磁性与纯磁铁矿的含量有关，其比磁化系数与磁铁矿含量基本上成正比关系。
不同颗粒度矿石的比磁化系数与磁铁矿体积百分含量的关系见图3。
由图可见，粗粒矿石比磁化系数较大，分布于回归曲线x=0.2y+26.1和y=2.8x-17.7的上部，细粒分布于回归曲线的下部，中粒分布于两者之间。
图4给出磁铁矿的比磁化率、矫顽力和其粒度的关系。
由图可见，随着颗粒粒度的减小，其比磁化率随之减小，而矫顽力随之增加。
这种关系在粒度小于40μm时表现明显，而粒度小于20～30μm时更明显。
这就是造成微细粒磁性矿物难选和流失的主要原因。
图3不同粒度矿石的比磁化系数与磁铁矿体积百分含量的关系曲线（△—粗粒；*--中粒；＊—细粒）
图4磁铁矿的比磁化率、矫顽力与粒度的关系（磁化强度160kA/m）
（二）赤铁矿的磁性
赤铁矿（α-Fe2O3）与磁赤铁矿（γ-Fe2O3）化学成分相同，但结构不同，其磁性特点也不同。
磁赤铁矿是反尖晶石的立方晶系构造，晶格常数a=8.322À，与磁铁矿几乎相等，它们的结构也相似，其关系表示为：
4（Fe2O3）=3（Fe8/3O4）
说明γ-Fe2O3的晶格有点阵亏损，当温度增加到400～800℃时，γ-Fe2O3将不可逆转地转变为α-Fe2O3。
赤铁矿是三角晶系，其单晶胞含有两个分子（见图5）。
中子衍射证明赤铁矿是反铁磁性物质，其比磁系数比铁磁化性物质小得多，数量级约为10-5～10-3。
图5赤铁矿的三角晶系构造
赤铁矿的磁性与温度有关，其奈耳点为948K。
其磁化强度随温度升高而下降，但磁化系数则在奈耳点时有最大值，此后又随温度升高而下降。
此外，赤铁矿还有一个相变点即莫林点，为263K。
当温度T>263K，也即处在室温状态时，其自旋磁矩垂直于C轴（见图6（a）），但正反磁矩不完全抵消，有剩余磁矩。
也就是在室温状态时，赤铁矿的磁性是在反铁磁解雇的基体上迭加上了弱铁磁性（或称寄生铁磁性）。
当T<263K时，自旋磁矩则垂直于铁离子平面，反平行排列，正负完全抵消，无剩余磁矩（见图6（b）），此时完全是反铁磁物质。
赤铁矿的磁性与温度和粒径的关系示于图7。
由图可得，温度越低，粒子越细时比磁化系数值越大。
图6赤铁矿的磁性结构
图7α-Fe2O3在不同温度下粒度和χ的关系
2.2磁化焙烧基本原理
2.2.1磁化焙烧概述
磁化焙烧处理低品位铁矿石是典型的最有效的方法，最初由美国、德国、日本等国家将其用于低品位铁矿石的回收利用。
由于这一工艺对合理利用自然资源具有积极的作用，因而受到普遍关注[7]。
氧化铁矿石的焙烧磁选应用较多。
例如：
前苏联在克里沃洛格建立世界上最大型焙烧-磁选厂，年处理量为900万吨矿石，含铁33-36%矿石，经焙烧和选别获得含铁61.5-62%的精矿，回收率为62-64%。
国鞍山式贫红铁矿在日本占领期间（1945年前）即建有块矿竖炉磁化焙炉，解放后又扩大其工艺规模，一度成为鞍钢处理难选低品位红铁矿的主设备和工艺。
其他国家和地区也进行了大量的试验研究，并在工业上推广用，因此这种方法处理铁矿石具有普遍意义。
2.2.2磁化焙烧分类
常用的磁化焙烧法可分为：
还原焙烧、中性焙烧、氧化还原焙烧、还原氧化焙烧和氧化焙烧等[7,11]。
（一）还原焙烧
矿石的还原磁化焙烧是将矿石（赤铁矿、褐铁矿和铁锰矿石等）加热到一定温度后，与还原剂相作用，使弱磁性的赤铁矿还原成强磁性的磁铁矿：
3Fe2O3+B=2Fe3O4+BO公式（8）
式中B—还原剂；
BO—还原时的气态产品。
采用褐煤、无烟煤、焦炭、高炉煤气、发生炉煤气、天然气和重油作为还原剂。
当采用褐煤、无烟煤和焦炭时，还原焙烧是在温度为800～950℃下进行的放热反应。
3Fe2O3+C=2Fe3O4+CO－103980kJ公式（9）
用气体进行的还原是在温度为600～850℃按下列反应式进行的：
3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O+21809kJ公式（10）
3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2+62999kJ公式（11）
还原剂不足、还原带温度的降低或该区出现过多的氧气以及大块矿石的存在都会使一部分弱磁性铁矿物不能充分地还原成磁铁矿，从而降低了矿石的磁性，增加还原后矿石在随后的选别中铁的损失。
还原剂过剩，温度过高及矿石在还原区长期停留会使部分磁铁矿还原成富士体，从降低了矿石的磁性，增加选别时的铁损失。
还原区的温度越高，弱磁性矿物还原成磁铁的速度就越快，但其上限受矿石组分中某一矿物的软化点的限制，它应低于软化点450℃，不然就会形成炉渣或结瘤，导致事故停炉。
（二）中性焙烧
菱铁矿、菱镁铁矿、菱铁镁矿、镁菱铁矿等碳酸铁矿以及菱铁矿与赤铁矿或褐铁矿比值大于1（FeCO3：
Fe2O3>1）的多铁矿物铁矿石，皆可用中性磁化焙烧法处理。
此法是这些矿石与空气隔绝加热，至适宜的温度后，使碳酸铁矿物分解生成磁铁矿。
对于后一的含多铁矿物铁矿石，由于碳酸铁矿物分解出一氧化碳可将赤铁矿或褐铁矿还原成磁矿。
（三）氧化还原焙烧
含有菱铁矿、赤铁矿或褐铁矿的铁矿石，在菱铁矿与赤铁矿的比值小于（FeCO3：
Fe2O3<1）时，可用氧化还原焙烧法处理。
此法是将矿石加热至一定温度，在氧气氛中将菱铁矿氧化成三氧化铁，然后在还原气氛中还原成磁铁矿。
（四）还原氧化焙烧
由还原、中性及氧化还原等磁化焙烧法所得到的磁铁矿，在无氧的气氛中冷却至较温度（一般为200～400℃）后，与空气相接触，可氧化成强磁性的磁赤铁矿（γ-Fe2O3）此焙烧法的意义在于利用磁铁矿氧化成磁赤铁矿时，放出的热量，可降低焙烧的热耗。
2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3+209300kJ公式（12）
（五）氧化焙烧
黄铁矿可用氧化磁化焙烧法处理，此法是将黄铁矿在氧化气氛中加热至约200℃，弱磁性的黄铁矿氧化成强磁性的磁黄铁矿：
7FeS2+6O2=Fe7S8+6SO2公式（13）
2.2.3铁矿磁化焙烧图
磁化焙烧法主要是处理弱磁性铁矿石，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）在还原介质（煤、焦碳、高炉煤气、发生炉煤气、天然气）中转变为强磁性铁矿物，比磁化系数增加上千倍，由（50～250）×10-6cm3/g增加到（25000-50000）×10-6cm3/g，脉石矿物在大多数情况下磁性变化不大，比磁化系数为（l-10）×10-6cm3/g。
描述弱磁性氧化铁矿物转变为强磁性氧化铁矿物的过程采用铁矿物磁化焙烧图（见8）[7,14,15]。
焙烧图示出温度对铁的各种氧化物相互转变关系。
横坐标表示贴养护无中铁和氧的分含量，纵坐标表示矿石加热温度。
图中C点表示菱铁矿，L点表示褐铁矿，A点表示铁矿。
菱铁矿400℃开始分解，到560℃结束（CB线段），其化学反应：
3FeCO3→Fe3O4+2CO2+CO公式（14）
图8铁矿物磁化焙烧图
褐铁矿加热到300～400℃时，开始脱水，600℃时，脱水过程完结，并且变成了赤矿。
赤铁矿在还原气氛中，加热到400℃时，还原反应即开始进行，并显示出磁性增强但还原速度不如570℃快，所以在工业焙烧炉中，常把赤铁矿还原温度控制在550℃左还原反应进程如BD或BF线段所示。
当赤铁矿还原反应终止于D点或F点时，说明已还原成磁铁矿，其化学反应：
3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2公式（15）
3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O公式（16）
磁铁矿在无氧的气氛中迅速冷却时，其组成是不变的（DM线段）。
如果还原后磁铁矿在400℃以下空气中氧化冷却则生成强磁性的γ-Fe2O3（DEN线段），其化学反应为：
4Fe3O4+O2=6γ-Fe2O3公式（17）
上述磁化焙烧过程中铁氧化物的转化关系如图9所示：
图9铁氧化物关系图
如在400℃以上，在空气中冷却，将生产弱磁性的α-Fe2O3（DT线段）。
当焙烧制度控制的不好，赤铁矿还原反应未在D点终止，而是沿着DH线段继续进行，就产生过还原（DG线段）。
当温度低于570℃时，将出现如下化学反应：
Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2公式（18）
Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O公式（19）
当温度高于570℃时，过还原将生成弱磁性的FeO（FK线段），其化学反应如下：
Fe3O4+CO=3FeO+CO2公式（20）
Fe3O4+H2=3FeO+H2O公式（21）
由于Fe3O4能溶解于FeO中形成Fe3O4-FeO固溶体，即所谓富氏体或波斯奇熔融体。
上述两种情况的过还原都将导致热耗的增加和焙烧时间的延长，使焙烧炉处理能力下降。
在工业生产中，赤铁矿石的有效还原温度下限一般是450℃，上限为700～800℃，最宜为570℃。
如采用固体还原剂时，还原温度较高，一般为800～900℃。
还原过程是一个多相反应过程。
固相同气相发生反应，气体还原剂和矿石的反应作用可分为三个阶段进行[15,16]：
1.扩散、吸附。
由于气体的对流或分子的扩散作用，还原气体分子被矿石表面吸附。
2.化学反应。
被吸附的还原气体分子与矿石中的氧原子相互作用进行还原反应。
3.化学产物的脱附。
反应生成的气体产物脱离矿石表面，沿着相反的方向扩散到气相中去。
这三个阶段都同矿石性质、还原剂的性质和还原过程的温度等均有直接的关系。
还原剂不足、还原带温度的降低或该区出现过多的氧气以及大块矿石的存在都会使一部分弱磁性矿物不能充分地还原成磁铁矿，从而降低了矿石的磁性，增加焙烧矿石在随后的弱磁选尾矿中铁的损失。
还原剂过剩，温度过高及矿石在还原区长期停留会使部分磁铁矿还原成富氏体，从而降低了矿石的磁性，增加选别铁损失。
还原区的温度越高，弱磁性矿物还原成磁铁矿的速度就愈快，但温度上限受矿石组分中某一矿物的软化点的限制，它应该低于最低软化点50℃以上，不然就会形成结瘤，R.C.NOGUEIRA等人研究了用磁选分离还原了的铁矿石产品，发现用CO-CO2气体还原赤铁矿产生的磁铁矿比赤铁矿本身的可磨性好，焙烧产品极易用湿式弱磁选工艺分离。
此外，磁化焙烧—磁选具有生产稳定，技术指标高，精矿易于浓缩脱水等优点，磁化焙烧除增加矿物磁性外，还可以得到以下好处：
①排除矿物中的气体和结晶水。
含水赤铁矿（或褐铁矿）和菱铁矿，经过焙烧后失去水或二氧化碳，相应地提高了矿石品位，有利于烧结和高炉冶炼；②使矿石结构疏松，有利于降低磨矿费用，提高磨矿效果；③从矿石中排除有害元素，例如硫化砷。
焙烧时硫和砷变成气体从矿石中排除。
2.3磁化焙烧技术现状
我国铁矿的工艺矿物特征差异较大，一些铁矿的选矿研究取得了很大的突破。
但是还相当多的一部分铁矿，工艺矿物特征复杂，其选矿工作尚处于研究阶段，焙烧磁选法是处理常规选矿方法难以分选提纯的低品位氧化铁矿石的最有效方法之一[16-19]，最初由美国、德国、日本等国家将其用于低品位铁矿石的回收利用。
常用的磁化焙烧法有：
竖炉磁化焙烧、回转窑磁化焙烧、沸腾炉磁化焙烧[20,21]。
表1前苏联不同矿区铁矿石焙烧-磁选指标
矿区
磨矿
粒度mm
原矿铁品位%
精矿
尾矿铁品位%
备注
产率%
铁品位%
回收率%
中央采选公司（克里沃洛罗格）
0.05（98%）
35.48
47.56
64.46
80.76*
13.9
回转窑
彼得罗夫斯科耶（克里沃洛罗格）
0.071（80%）
30.1-34.3
32.0-45.7
66.5-67.3
84.5-89.6
6.8-7.8
实验室实验
利萨科夫斯克
非赭石化的矿石
-0.3
39.1
60.2-63.4
61.2-58.6
94.4-95.2
6.9-5.2
半工业实验
赭石化的矿石
-0.3
32.6-43.2
54.8
55.8-63.0
92.9-92.8
5.6-5.7
回转窑
平衡表外矿石
-0.3
27.2
40.6
59.4-58.7
88.6-89.9
5.8-5.1
阿克尔马诺夫
-0.5
38.5
55.9
55.0
79.8*
17.6
赤塔州别佐诺夫
-
43.2
64.2
59.2
88.0
17.4
实验室实验
南方采选公司（新克里沃洛罗格）
-0.05（98%）39.7
39.7
48.8
69.1
85.0
11.6
回转窑
库尔斯克磁力异常区（氧化矿）
-0.05（98%）
40.0-41.0
50.0-52.0
64.5-66.5
80-85
11.0-13.0
*回收率按原矿计，其他均按焙烧矿计。
前苏联于1962年曾建有30台Φ3.6m×L50m的回转窑处理克里沃罗格氧化铁矿石（赤铁矿石英岩）。
1926年，日本人在我国鞍山建成第一座赤铁矿竖炉焙烧磁选厂，从而出现了“鞍山式焙烧竖炉”，多年来对其进行了数次技
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