Evaluation of carbothermal reduction for processing of banded hematite quartzite iron ore

ABSTRACT

This study evaluates iron recovery from low grade banded hematite quartzite iron ore. The ore was found susceptible to microwaves and hence carbothermal reduction was pursued. The susceptibility of iron phases to microwave exposure and their selective absorption assists in the liberation of iron values. It was observed that ferrite balls were formed when a small fraction of ore-charcoal mixture was microwave irradiated. The adequate presence of bonded silica content leads to an easy formation of the fayalite phase which leads to fall in the iron grade. Microwave carbothermal reduction at the varying charcoal dosage (6–11%) yielded Fe_G 45–48% at Fe_R 40–70%. However, at higher charcoal dosage (11%), ferrite ball formation was observed. Taguchi L₉ statistical design revealed the formation of ferrite ball at the higher charcoal dosage (9–12%) and higher power (720–900 W) which accounts for 8–10% of total iron values contained.

Cette étude évalue la récupération du fer d’un minerai de fer rubané d’hématite et quartzite de qualité inférieure. Le minerai était sensible aux micro-ondes et, par conséquent, on a poursuivi la réduction carbothermique. La sensibilité des phases de fer à l’exposition aux micro-ondes et leur absorption sélective aide à la libération des valeurs en fer. On a observé que des boules de ferrite se formaient quand une petite fraction du mélange de minerai-charbon était irradiée aux micro-ondes. La présence adéquate de silice liée mène à une formation facile de la phase fayalite qui mène à une baisse de la teneur en fer. La réduction carbothermique aux micro-ondes à la dose de charbon variable (6-11%) produisait 45-48% de Fe_G à 40-70% de Fe_R. Cependant, à une dose plus élevée de charbon (11%), on observait la formation de boule de ferrite. La conception statistique L₉ de Taguchi révélait la formation de boules de ferrite à la dose de charbon plus élevée (9-12%) et à une puissance plus élevée (720-900 W), ce qui représente 8-10% des valeurs totales de fer contenues.

KEYWORDS:

• Iron ore
• carbothermal reduction
• magnetic separation
• ferrite
• nonmagnetic

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

The authors would like to thank and acknowledge the funding agency Science Engineering Research Board (SERB) for providing early career research (ECR) funds via grant number ECR000874/2016.