什么是“貧”鐵礦,為何難選,適合的工藝有哪些?
日期:2021-7-29 來源:威爾國際礦業(yè)裝備 點擊:次
鐵劑(Fe)是一種很重要的金屬元素。當前,鐵的總消耗量占總金屬消耗量的95%左右,而我國鐵礦資源的主要特征是“貧”、“雜”、“雜”,平均鐵品位為32%,比世界平均水平低11個百分點,因此,鐵資源消耗主要依賴進口。為提高我國鐵品位,提高貧細雜難選鐵礦的選礦工藝是亟待解決的問題。以下我們來看一下什么是“貧”鐵礦,為何難選,適合的工藝有哪些?
貧礦一般是根據(jù)礦石是否需要加工而劃分貧富礦,不需加工就可以直接進入爐內(nèi)冶煉的鐵礦石統(tǒng)稱富礦,而需要選礦加工的鐵礦石則統(tǒng)稱為貧礦。
鐵礦石貧富的標準是富鐵礦:含鐵量超過50%;低品礦:35%-50%;貧礦量:25%-35%;25%以下為超貧礦。
所謂“細”,就是有用的礦物嵌布粒度較細,在磨細至45~0μm時,鐵礦物的單體解離度可達90%以上,磨細至30~0μm時,磁鐵礦的單原子解離度達到90%以上。
礦石中金屬礦物種類多,雜質(zhì)含量較高,礦石中所含雜質(zhì)較多。
貧細雜鐵礦難選分為三類:
1、本質(zhì)上難以抉擇。
主要原因在于礦物本身成分復雜,含菱鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦、共(伴)生鐵礦石等多種礦物元素,其成分復雜,均屬難選鐵礦;
2、經(jīng)濟上的艱難抉擇
貧細雜鐵礦若要達到所要求的精礦品位,則需進行加工處理和廢品處理,因而成本高;
3、環(huán)境保護有局限性。
由于貧細雜鐵礦在處理過程中需要使用化學藥劑,所以其產(chǎn)生的氣相、固相和液相廢物有一定的限制,因而要使用化學物品。
國內(nèi)貧細雜難選鐵礦石主要有赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、高磷鐵礦、多金屬共生鐵礦等,常見的有菱鐵礦和褐鐵礦,下面主要針對這兩種礦石的選礦工藝進行介紹。
一、菱鐵礦。
菱鐵是一種粒狀、土狀或致密塊狀的常見碳酸鹽礦物。含鐵品位較低,理論鐵品位僅為48.02%,但鐵含量常與Mn2+、Mg2+等形成類質(zhì)同象礦物,如鎂菱鐵礦、錳菱鐵礦、鎂錳錳鐵礦等,因此其含量常在43.47%~48.20%范圍內(nèi)波動。
菱鐵礦選礦常用方法有磁化焙燒、重選、強磁選、浮選等。
磁焙燒:是把礦石或物料加熱到一定溫度后,在相應的氣氛下發(fā)生物化反應的過程,通過磁化焙燒工藝使菱鐵礦更容易富集。由于菱鐵礦在中性或弱還原氣氛下焙燒后,二氧化碳將從礦石中分解,能使鐵礦物的磁性增強,而脈石礦物磁性不變,因此可以有效地利用其磁性差異選別出鐵礦物,提高鐵礦品位。
重選:是根據(jù)礦物顆粒之間的密度、粒度、形狀等差異以及在水介質(zhì)中移動的速度和方向的不同來進行分選,菱鐵礦的比重較小,可用重懸液選礦或跳汰機選礦等。
但是,對于不同類型的菱鐵礦,其選別方法也有所不同。
菱鐵礦粗粒嵌布粒度單一:適于重選(跳汰重介選礦)、強磁選焙燒磁選和聯(lián)合選流程;
菱鐵礦顆粒嵌布型較適宜于焙燒磁、強磁選、浮選或磁浮的聯(lián)合選礦;
褐鐵礦是一系列含水的鐵氫和泥質(zhì)物的統(tǒng)稱,褐鐵礦并非化學成分固定,是多種礦物的混合物,因此其含鐵量不固定,范圍在48%~62.9%之間。
褐鐵礦為黃色、褐色、褐黑-紅褐色,多數(shù)褐鐵礦含硫、磷等有害雜質(zhì),其磁性較弱,粒度粗細不均,表面泥化嚴重,疏水性差。
我國褐鐵礦常用的選礦方法有重選、強磁選、浮選和選擇性絮凝浮選等。
選礦:主要采用螺旋溜槽預濃縮,選礦后搖床選礦,提高鐵品位,多用于細粒褐鐵礦。
強磁選:是一種經(jīng)濟又簡單的褐鐵礦分選工藝,多用高梯度磁選機選褐鐵礦,常用于粗粒褐鐵礦的選別。
浮選:主要包括正浮選和反浮選兩種,一般的正浮選不是單獨使用,需要與強磁選工藝相結(jié)合,而反浮選則是陰陽離子聯(lián)合進行單一浮選作業(yè)。本工藝多針對單褐鐵礦,先脫泥后粗選、清選。
有選擇浮選:是借助淀粉、腐植酸鹽等選擇性絮凝,再通過脫泥或反浮選過程去除硅酸鹽礦物。
上述選礦方法是菱鐵礦和褐鐵礦常用的選礦方法,該種礦石較難選,但選用合適的工藝,其綜合利用價值是可觀的,為了有效地選擇適合的工藝流程,筆者建議先找專業(yè)的選礦專家,對其進行礦物性質(zhì)分析,然后根據(jù)實際情況確定工藝。
貧礦一般是根據(jù)礦石是否需要加工而劃分貧富礦,不需加工就可以直接進入爐內(nèi)冶煉的鐵礦石統(tǒng)稱富礦,而需要選礦加工的鐵礦石則統(tǒng)稱為貧礦。
鐵礦石貧富的標準是富鐵礦:含鐵量超過50%;低品礦:35%-50%;貧礦量:25%-35%;25%以下為超貧礦。
所謂“細”,就是有用的礦物嵌布粒度較細,在磨細至45~0μm時,鐵礦物的單體解離度可達90%以上,磨細至30~0μm時,磁鐵礦的單原子解離度達到90%以上。
礦石中金屬礦物種類多,雜質(zhì)含量較高,礦石中所含雜質(zhì)較多。
貧細雜鐵礦難選分為三類:
1、本質(zhì)上難以抉擇。
主要原因在于礦物本身成分復雜,含菱鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦、共(伴)生鐵礦石等多種礦物元素,其成分復雜,均屬難選鐵礦;
2、經(jīng)濟上的艱難抉擇
貧細雜鐵礦若要達到所要求的精礦品位,則需進行加工處理和廢品處理,因而成本高;
3、環(huán)境保護有局限性。
由于貧細雜鐵礦在處理過程中需要使用化學藥劑,所以其產(chǎn)生的氣相、固相和液相廢物有一定的限制,因而要使用化學物品。
國內(nèi)貧細雜難選鐵礦石主要有赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、高磷鐵礦、多金屬共生鐵礦等,常見的有菱鐵礦和褐鐵礦,下面主要針對這兩種礦石的選礦工藝進行介紹。
一、菱鐵礦。
菱鐵是一種粒狀、土狀或致密塊狀的常見碳酸鹽礦物。含鐵品位較低,理論鐵品位僅為48.02%,但鐵含量常與Mn2+、Mg2+等形成類質(zhì)同象礦物,如鎂菱鐵礦、錳菱鐵礦、鎂錳錳鐵礦等,因此其含量常在43.47%~48.20%范圍內(nèi)波動。
菱鐵礦選礦常用方法有磁化焙燒、重選、強磁選、浮選等。
磁焙燒:是把礦石或物料加熱到一定溫度后,在相應的氣氛下發(fā)生物化反應的過程,通過磁化焙燒工藝使菱鐵礦更容易富集。由于菱鐵礦在中性或弱還原氣氛下焙燒后,二氧化碳將從礦石中分解,能使鐵礦物的磁性增強,而脈石礦物磁性不變,因此可以有效地利用其磁性差異選別出鐵礦物,提高鐵礦品位。
重選:是根據(jù)礦物顆粒之間的密度、粒度、形狀等差異以及在水介質(zhì)中移動的速度和方向的不同來進行分選,菱鐵礦的比重較小,可用重懸液選礦或跳汰機選礦等。
強磁選:是利用礦物的磁導率不同,使其穿過磁場,將有磁性礦物吸附,再通過集料漏斗收集。菱鐵礦磁化率為(35~150)×10-9m3/kg,平均磁化率可達116×10-9m3/kg,雖然磁性較弱,仍可采用強磁選。
浮選:菱鐵礦浮選,主要用于浮選含菱鐵礦中的混合鐵礦物,主要目的是選別弱磁性鐵礦。根據(jù)菱鐵礦的表面化學特性、疏水絮凝作用、表面吸附特性等進行浮選,選出鐵礦物。
但是,對于不同類型的菱鐵礦,其選別方法也有所不同。
菱鐵礦粗粒嵌布粒度單一:適于重選(跳汰重介選礦)、強磁選焙燒磁選和聯(lián)合選流程;
菱鐵礦顆粒嵌布型較適宜于焙燒磁、強磁選、浮選或磁浮的聯(lián)合選礦;
菱鐵礦(或磁鐵—赤、褐、鏡鐵礦):多采用弱磁選、強磁選、重選、強磁選、磁浮串聯(lián)的工藝流程。
二、褐鐵礦。
褐鐵礦是一系列含水的鐵氫和泥質(zhì)物的統(tǒng)稱,褐鐵礦并非化學成分固定,是多種礦物的混合物,因此其含鐵量不固定,范圍在48%~62.9%之間。
褐鐵礦為黃色、褐色、褐黑-紅褐色,多數(shù)褐鐵礦含硫、磷等有害雜質(zhì),其磁性較弱,粒度粗細不均,表面泥化嚴重,疏水性差。
我國褐鐵礦常用的選礦方法有重選、強磁選、浮選和選擇性絮凝浮選等。
選礦:主要采用螺旋溜槽預濃縮,選礦后搖床選礦,提高鐵品位,多用于細粒褐鐵礦。
強磁選:是一種經(jīng)濟又簡單的褐鐵礦分選工藝,多用高梯度磁選機選褐鐵礦,常用于粗粒褐鐵礦的選別。
浮選:主要包括正浮選和反浮選兩種,一般的正浮選不是單獨使用,需要與強磁選工藝相結(jié)合,而反浮選則是陰陽離子聯(lián)合進行單一浮選作業(yè)。本工藝多針對單褐鐵礦,先脫泥后粗選、清選。
有選擇浮選:是借助淀粉、腐植酸鹽等選擇性絮凝,再通過脫泥或反浮選過程去除硅酸鹽礦物。
上述選礦方法是菱鐵礦和褐鐵礦常用的選礦方法,該種礦石較難選,但選用合適的工藝,其綜合利用價值是可觀的,為了有效地選擇適合的工藝流程,筆者建議先找專業(yè)的選礦專家,對其進行礦物性質(zhì)分析,然后根據(jù)實際情況確定工藝。
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