第5期1998年10月
矿产综合利用
Multipurpose Utilization of Mineral Resources
No.5
Oct.1998钛铁矿富集方法评述
邱冠周 郭宇峰
中南工业大学,湖南 长沙 410083
[摘要]系统介绍了钛铁矿的各种富集方法,阐明了各种富集方法的相对优缺点及应用前景,并对我国钛铁矿富集技术的发展提出了建议。
关键词:钛铁矿 富集方法 评述
分类号:T D951 文献标识码:A 论文编号:1000-6532(1998)05-0029-33
钛铁矿至少占世界钛原料来源的85%,是一种重要的矿藏资源[1]。随着天然金红石的短缺和价格上涨,供应稳定、价格低廉的钛铁矿正在成为钛的一种重要的生产原料。由于钛铁矿含T iO2的理论量为52.63%,T iO2品位低,一般还含有其他杂质。因而钛铁矿的富集在矿物加工和提取冶金领域方面受到了极大的重视,澳大利亚、美国、加拿大和日本等国从50年代都开始了富集钛铁矿的研究, 60年代以来,多种方法应运而生,并竞相发展,这些方法从冶金角度大致可以分为火法和湿法两大类,每种方法都各有其特点。正确和全面掌握国际动态,从各种方法中取长补短,紧密结合我国实际情况,因地制宜地、创
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Application and Prospects of Microwave Energy in
Mining and Metallurgical Engineering
ZHANG Xing ren
(Institute of M ultipupose Utilization of M ineral Reso urces,M GMR,
Cheng du,Sichuan,China)
Abstract: Fundament of mierow ave energ y and its major adv antages were descr ibed briefly.T he interaction betw een m icrow ave and minerals w as analy zed.Som e potential appli-cations and pr ospects o f m icrow ave energ y in mining and m etallurgical eng ineering(especial-ly in ex tractive metallurgy)have been discussed.
Key words: M icrow ave energy;Mining and metallurg ical engineering;Application
收稿日期:1998-04-13。
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造性地研究和应用经优化的钛铁矿富集方法具有重要意义。为此,本文将择要对两类主要方法简评如下:
1 钛铁矿富集方法概况
1.1 火法
1.1.1 电炉熔炼法
这是一种成熟的生产工艺。将钛铁精矿与焦炭(或其他固体还原剂)一起在电炉内熔炼。借助于电极产生电弧,将炉料加热到1650℃以上的高温,使钛铁精矿中铁氧化物还原成液态金属铁在炉中沉降,TiO2在渣中富集,从而钛与铁进行液态分离得到高钛渣和生铁,钛和铁都得到回收。工艺比较简单,公害较少,但是电耗大,每吨高钛渣(含TiO272%—92%)需耗电约2200—3500度;石墨电极消耗大,每吨高钛渣需消耗80公斤[2],熔炼过程除杂能力低,炉渣中保持一定含量的氧化铁对于增进流动性是必不可少的,而其他杂质如CaO及M gO去除率仅为45%和35%左右[3],影响了钛的进一步富集。一般认为水电资源便宜的地区采用这种方法才经济。
针对电熔炼法存在的问题,科技工作者为完善这种方法作了不少努力:在设备方面,发展了便于操作和大型化的矩形密闭电炉,取代经济性差的圆形密闭电炉及热耗大、粉尘大、炉气净化难、劳动条件差的敞口电炉[1、4],在工艺方面,研究了氧化焙烧脱硫—密闭电炉冶炼,预还原—密闭电炉冶炼、钛精矿直接入密闭电炉冶炼工艺等[3],开发了氧化焙烧磁选粉矿密闭电炉冶炼工艺,加拿大QIT公司最先在生产中采用这种工艺,使其产品高钛渣TiO2品位由72%—73%提高到80%以上[5]。此外,在炉料结构方面研究表明[7],在熔炼过程中加入7%—13%的金属钛、钛合金废料或由高钛渣氯化产生的含钛残渣和石油焦,能获得TiO292%—94%的高钛渣和低硫生铁,并能使电耗降低[6]。
全面来看,电炉法仍不失为一种有效的生产方法,目前的动向是不仅把高钛渣作为硫酸法钛白的原料,其优点是比直接酸解钛铁矿碱少约1/3的酸耗和大大减少基建费用,减轻公害,而且还将优质高钛渣作为T iCl4的原料,近年来,国外尤其是加拿大QIT公司加强了副产品半钢的综合利用程度,将得到的铁水制成水雾化铁粉后,企业经济效益显著提高[7]。可见,电炉熔炼法仍有其强大的生命力。
目前国外从事钛渣生产的厂家主要是加拿大QIT公司,南非RBM公司,挪威T TI 公司以及前苏联有几家钛渣厂,其共同点是生产规模大,半钢利用程度高,生产工艺先进,特别是加拿大QIT公司,其钛渣厂现状代表了当今世界钛渣的最高水平,而前苏联在钛渣冶炼基础理论研究上处于领先地位。
1.1.2 碳化法
分为传统碳化法和选择碳化法。
传统碳化法是将钛铁精矿与碳混合后置于电弧炉内,在1900—2000℃高温下,矿物即被分解还原而生成碳化钛:
FeT iO3+4C→TiC+Fe+3CO
由于存在空气,实际上反应产物为TiC (NO)固溶体,将碳化产品粉碎磁选分离,所得碳化物在低温下(300—400℃)即可进行氯化,由于氯化是在低于钙、镁氯化物熔点的温度下进行,解决了钙、镁对氯化过程的影响,但其电能消耗大,每吨钛化物约需耗电5000度,而且T iC(NO)与生铁分离很不彻底[2]。
选择碳化法是基于各种金属和非金属氧化物的碳化能力的差异,将钛铁精矿中有价成份钛和钒碳化,该法的主要特征是不生成纯的碳化物,而是在较低温度下(1400℃左右)进行固态碳化,生成多种组分的碳(氮)氧化物和碳氧化物,而脉石成份很少或基本不生成,其产品分离及用途与传统碳化法类似,此法存在能耗高,操作环境差,设备产能低等缺点[7]。
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1.1.3 选择氯化法
选择氯化法是利用钛铁矿中各组分氯化热力学性质的差异,控制适当的氯化条件(一般氯化温度在900—1100℃范围),仅使铁等组分优先氯化,以FeCl3(FeCl3)气体逸出,而钛以金红石的形式在残渣中得到富集,通过选矿处理可得到T iO2品位95%—97%的人造金红石。选择氯化又分为氯气和氯化氢选择氯化法,前者须控制配碳量,后者在通常条件下即可[2,9]。本法的优点在于工艺简单,易于实现连续生产,设备的生产强度大、耗电量小,铁的分离彻底(产品含铁<1%—2%),制取的人造金红石比表面积大,活性高,适于作制取TiCl4的原料和电焊条的涂料。但该工艺氯化时产生的FeCl2易恶化沸腾状况,处理含钙、镁较高的钛铁矿难以解决CaCl2、Mg Cl2在底部富集而结料的问题,氯化过程中氯气和氯化氢对设备腐蚀严重,尾气处理比较麻烦,氯气和氯化物回收及FeCl3的利用尚未很好解决。
此外,还有人进行了钛铁矿直接氯化制TiCl4和金属铁的研究。Bonsack[2]将其分为如下两个独立过程:
FeCl2+0.5Cl2=FeCl3
FeT iO3+4FeCl3+3C=
4FeCl2+T iCl4+3CO+Fe
反应温度大于1250℃,借助FeCl2在两个反应器之间的外部循环,达到同时获得T iCl4气体和金属铁的目的,我国中科院郑国梁也做过类似研究[8]。但该过程涉及到很多气—气、气—固分离过程,要实现工业化尚有一定难度。
1.1.4 还原磨选法[7]
该法基本过程是将钛铁矿、固体还原剂与助熔剂(一般为钠盐)混合,在1150—1200℃进行固态还原,然后磨细,分选铁和钛,按入料方式分为粉料还原和球团还原。
粉料还原是将钛铁矿和食盐的混合料与还原剂分层放置在耐火材料坩埚内,置于外热式电炉内于1150—1200℃长时间还原,还原料经冷却、磨细,磁选得到富钛料(T iO281%)和铁粉(T Fe97%—98.5%),此法只做到扩大试验规模。
球团还原,这是英国一专利提出的,还原在1150—1200℃下进行,采用球团入回转窑,以防止结圈和避免还原剂中杂质混入成品,助溶剂分别采用了NaCl(添加量9.3%)和Na2CO3(添加量3%),得到的富钛料TiO2品位都达到了87%,铁粉T Fe93%的结果。
本法的特点是钛、铁直接合理并用,富钛料酸溶性好,系硫酸法钛白的合适原料,铁粉可供粉末冶金或电炉炼钢,电耗少、公害轻,但是,除了铁以外,其他杂质几乎不能去除,而且在还原后期,M g、Mn等元素会稳定Fe-TiO2相[1],妨碍钛铁矿的进一步还原,工业上实现强还原技术难度大,此外,添加Na盐会对炉衬造成侵蚀,全流程尚待大规模试验和生产的考验。
1.1.5 “还原钛铁矿”法[7]
该法由天津电焊条厂首创,采用固体还原剂于1150℃左右选择性地将钛铁矿中铁还原成金属铁后,代替人造金红石作电焊条涂料,经该厂多年生产实践后,由于以其流程短、成本低,焊接时引弧性能好而得到了用户的青睐,但此法要求高质量的钛铁矿,且还原技术难度大。
1.2 湿法
1.2.1 浓酸分解制钛白[7]
此法是用浓硫酸或浓盐酸直接处理钛铁矿,使钛和铁转变成可溶化合物,净化冷冻分离铁后,从溶液中水解析出偏钛酸,再经盐处理和煅烧制得颜料钛白,其中硫酸法是工业生产钛白的主要方法之一,其优点是技术成熟,设备不复杂,但该法工艺流程长,三废污染严重,盐酸法可以克服硫酸法的一些缺点,因为盐酸法产生的氯化铁易回收,但设备腐蚀较严重。
1.2.2 选择浸出法[2,3,7]
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根据工艺条件不同,选择浸出法有选—冶联合稀盐酸加压浸出法,预还原选择浸出法和预氧化—盐酸流态化浸出法等。
选—冶联合稀盐酸加压浸出法是1984年自贡东日
升
冶炼厂、北京有色总院等单位利用攀枝花钛精矿易溶于酸,TiO2含量低,钙、镁杂质高、FeO较Fe2O3多及组分间磁性强弱不同等特点,将钛铁矿经磁选后用盐酸加压浸出,钛精矿中的铁和以类质同象存在的钙、镁、锰等杂质溶解,从而使T iO2与杂质分离,达到富集的目的,该法生产的金红石TiO2>94%,CaO+Mg O≤0.5%,除杂能力强、钛富集程度高,但存在着酸耗量大,设备腐蚀及废液处理问题。
预还原选择浸出法是利用气体或固体还原剂将钛铁矿中的氧化铁部分或全部还原,然后用无机盐酸或其他化学试剂浸出铁及其他杂质,包括弱还原—硫酸浸出法(硫酸浸出法),弱还原—盐酸浸出法(盐酸浸出法),强还原—锈蚀法,强还原—FeCl3浸出法(FeCl3浸出法)等,硫酸和盐酸浸出法可以综合利用废酸,特别是浓度为20%的废盐酸。这类酸来源丰富,除杂能力大,钛富集程度高,制取的产品质量好、孔隙大、活性高,是目前工业上应用较广的一种方法,不足之处是酸腐蚀性大,副产品氯化铁的用途小。锈蚀法仅需少量化学试剂,因而分离少,在国内外均已实现工业生产,FeCl3浸出法是用FeCl3液浸出除铁,而使T iO2富集,反应温和,与电炉法相比,锈蚀法、FeCl3浸出法耗电少,但是强还原技术难度大,浸出时间长,获得的产品品位与电炉法相近,除杂能力差,主要可除铁,副产品利用尚未得到满意解决。
预氧化—盐酸流态化浸出法是针对盐酸浸出法在处理原生钛铁矿时酸浸过程中粉化严重而由长沙矿冶院开发成功的,其突出特点是采用适度氧化与流态化浸出相结合,防止原生钛铁矿浸出时的粉化,生产出保持原矿粒度的人造金红石。1.2.3 硫化酸浸法
在800—1100℃时,在固定床内用H2S 硫化钛铁矿,使大部分氧化铁优先硫化,再用沸腾的稀盐酸浸出硫化物,TiO2则残留于渣中得到富集。也有用硫蒸气或SO2加碳硫化钛铁矿的方法富集钛铁矿的[2,10],此法能除Fe、M n、Ca、M g等金属杂质,但酸浸时会产生H2S有害气体,而且废液处理是个问题。
1.2.4 熔浸法
该法是将钛铁矿与碱金属化合物一起熔融,然后用稀酸或水浸出可溶性铁盐而达到钛铁分离的目的,Eogcr[11]把钛铁矿与Li2O、6B2O3在1000℃下熔融,将熔块磨碎用沸水浸出得到含TiO2为68.1%的人造金红石,再用稀H2SO4处理TiO2品位可达86%, T okim oto[12]将钛铁矿与焦碳和Na2SO4按摩尔比FeO∶Na2SO4=1∶1.5或FeO∶Na2SO4=1∶2.2混合:在900—1200℃下加热3h,用水洗—5%H2SO4煮浸法去除杂质,得到TiO285%的人造金红石,该法优点是酸耗少,但除杂能力有限,且亦存在废液处理问题。
1.2.5 硫酸化焙烧浸出法
将钛铁矿与硫酸铵重量比为11,钛铁矿的粒度为-250目,于400℃,反应3h,反应产物经水浸,可获得T iO2品位为94.5%的金红石和锐钛矿的混合物,该法可除Fe、M n、Ca、M g O等金属杂质,不耗酸,但也存在废液处理问题[13]。
2 对我国发展钛铁矿富集技术的建议
我国优质天然金红石少,钛铁矿却十分丰富,尤其是攀西地区原生钛铁矿占我国钛资源的90%以上,国家对钛铁矿的开发利用极为重视,从“六?五”起即投入大量人力、物力进行试验研究,进行了电炉熔炼法,选—冶联合稀盐酸加压浸出法,预氧化—盐酸流态
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化浸出法,选择氯化法、碳化法、还原磁选法等方法制取富钛料的研究工作,取得了一定成果和经验。在此基础上,跟踪国外选进技术,结合我国的资源和地区特点,对我国发展钛铁矿富集技术提出如下建议:
1)发展电炉法。电炉法工艺成熟,适宜于大规模生产,鉴于攀西地区丰富的水电资源,国家将攀枝花钛精矿粉密闭电炉冶炼工艺列为“九?五”科技攻关计划,顺应了国际发展趋势,但攻关应注意借鉴加拿大QIT公司先进经验,采取引进与开发相结合,尽快赶上国际选进水平。
2)寻找选择浸出诸工艺的废酸回收利用的合理途径,减轻对环境的污染,并研制适合不同工艺条件的耐腐蚀材料是钛铁矿湿法富集急需解决的二大难题。
3)加紧开发钛铁矿强还原技术,为还原磁选法,锈蚀法等工艺的推广扫清障碍,以便为水电资源不丰,缺酸和氯气的地方提供行之有效的钛铁矿富集技术。
4)在选用钛铁矿富集工艺方法时,需考虑各地区的资源情况,同时又要兼顾到产品的用途、成本、富集程度、公害等问题,尤其是注意提高铁副产品的综合利用程度,否则企业将无效益可言。
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A Review on Beneficiation Methads of Titanium-
Containing Iron Ores
QIU Guanzhou GUO Yufeng
(Centr al South Univer sity of Technolog y,Chang sha,Hunan,China)
Abstract: A variety o f methods fo r beneficiation of titanium-containing iron or es are r e-view ed in association w ith discussions on their relativ c advantag cs and disadv antages as w cll as their prospects of bcing applied.Accor ding ly,sugg estio ns are pro posed for devlo pm ent on beneficiation tcchnique of titanium-co ntaining ir on orcs in our country.
Key words: T itanium-contaning iro n ore;Beneficiation method;Review
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郑州山川重工有限公司 刘国华 钛铁矿和金红石精矿 钛铁矿、金红石砂矿：这是我国目前生产钛铁矿和金红石精矿的主要矿石类型。根据海南中兴精细陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场（保定）4个国有钛（砂）矿的生产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技术指标如图3.5.10。采矿的回采率＞95％，贫化率＜5％，选矿的总回收率达80%～85％。 为了提高资源的利用率和经济效益，减少中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研究院曾专题研究了“海南岛海滨砂矿难选中矿钛元素赋存状态及综合回收途径”（第三届全国矿产资源综合利用学术会议论文集，1990年）。该研究、试验表明：①钛元素主要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而形成的钛-铁矿系列中；其中钛铁矿（含TiO252％～54％）和富铁钛铁矿（含TiO246％）所占的比例达66.2％，其次是富钛钛铁矿（含TiO256％～58％）占19.2％，钛赤铁矿（含TiO210.7％～19.5％）占14.6％。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿物，矿物粒度0.2～0.08mm（属可选粒度）；采用二碘甲烷介质作“沉浮”选矿，比重＜3.3的非有用矿物的上浮排除率达19.76％，比重＞3.3的有用重矿物下沉产率达73.5％。③在下沉的重矿物中，除主收钛铁矿外，可综合回收锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其一是有用重矿物经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿物比例88.1％的磁性产品（TiO243％），再经800℃、10min的氧化焙烧，最后经场强650 Oe弱磁选，在磁选产品中可获得TiO250%～51％的钛铁矿精矿产品；其二是有用重矿物（钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46％）经电选（2.1kV，120r／min），在导体产品中可获得TiO2 51%～53％的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000 Oe磁选的尾矿中，再采用浮选，可获得合格的独居石精矿；再对其经场强＞20000 Oe磁选的非电磁性重矿物尾矿中，采用电选，可在非导体性产品中获得合格的锆石精矿，在导体性产品中获得合格的金红石精矿。
重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量（无汞法） 一、实验目的 1. 掌握重铬酸钾法测定亚铁盐中铁含量的原理和方法； 2. 了解氧化还原指示剂的作用原理和使用方法。 二．原理： 经典的重铬酸钾法测定铁时，每一份试液需加入饱和氯化汞溶液10mL，这样约有480mg 的汞排入下水道，而国家环境部门规定汞的允许排放量是0.05mg·L-1，因此，实验中的排放量是大大超过允许排放量的。实际上，汞盐沉积在底泥和水质中，造成严重的环境污染，有害于人的健康。近年来研究了无汞测铁的许多新方法，如新重铬酸钾法，硫酸铈法和EDTA 法等。本法是新重铬酸钾法。 新重铬酸钾法是在经典的有汞重铬酸钾法的基础上，去掉氯化汞试剂，采用钨酸钠作为 指示剂指示Fe3＋还原Fe2＋ 的方法。试样用硫－磷混酸溶剂后，先用氯化亚锡还原大部分Fe3＋，继而用三氯化钛定量还原剩余部分的Fe3＋，当Fe3＋定量还原成Fe2＋ 之后，过量一滴三氯化钛溶液，即可使溶液中作为指示剂的六价钨（无色的磷钨酸）还原为蓝色的五价钨化合物，俗称“钨蓝”，故使溶液呈现蓝色。滴入重铬酸钾溶液，使钨蓝刚好褪色，以消除少量还原剂的影响。“钨蓝”的结构式较为复杂 定量还原Fe3＋时，不能单用氯化亚锡，因为在此酸度下，氯化亚锡不能很好的还原W(Ⅵ)为W(V)，故溶液无明显颜色变化。采用SnCl2-TiCl3联合还原Fe3＋为Fe2＋
，过量一滴TiCl3与Na2WO4作用即显示“钨蓝”而指示。如果单用TiCl3为还原剂也不好，尤其是试样中铁含量高时，则使溶液中引入较多的钛盐，当加水稀释试液时，易出现大量的四价钛沉淀，影响测定。在无汞测定铁实验中常用SnCl2-TiCl3联合还原，反应式如下： 2Fe3++SnCl42-+2Cl-=2Fe2++SnCl62- Fe3++Ti3++H2O=Fe2++TiO2++2H+ 试液中Fe3＋已经被还原为Fe2＋，加入二苯胺磺酸钠指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定溶液呈现稳定的紫色即为终点。 三．试剂： (1) K2Cr2O7标准溶液c(1/6 K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1 (2) 硫磷混酸：将200mL浓硫酸缓慢加入到500mL去离子水中，再加入300mL浓磷酸中，充分搅拌均匀，冷却后使用。 (3) 浓HNO3 (4) HCl（1＋1） (5) Na2WO4 25％水溶液：称取25g Na2WO4溶于适量水中（若浑浊则应过滤），加入2～5mL浓H3PO4，加水稀释至100mL。 (6) SnCl2溶液10％：称取10g SnCl2·2H2O溶于40mL浓的热HCl，加水稀释至100mL。 (7) TiCl3 1.5％：量取10mL原瓶装TiCl3溶液，用（1＋4）的HCl稀释至100mL。加入少量石油醚，使之浮在TiC l3溶液的表面上，用以隔绝空气，避免TiCl3氧化。
第一章铁矿石常用的选矿方法 第一节磁铁矿选矿流程 磁铁矿石主要包括单一磁铁矿矿石、钒钛磁铁矿 矿石、含磁铁矿混合矿石和含磁铁矿多金属共生矿石， 磁铁矿属强磁性产物，在磁铁矿选矿中普遍采用以弱 磁选工艺为主的选别流程： 1、单一弱磁选流程：选别作业采用单一弱磁选工艺，适合于矿物组成简单的易 选单一磁铁 矿矿石；可进一步划分为两类：连续磨矿-弱磁选流程、阶段磨矿-阶段选别流程。 1)连续磨矿-弱磁选流程：适用于嵌布粒度较粗或含铁品位较高的矿石。根据 铁矿无的嵌布 粒度，可采用一段磨矿或两段连续磨矿，磨矿产品达到选别要求后进行弱磁选。 2)阶段磨矿-阶段选别流程：适用于嵌布粒度较细的低品位矿石。在一段磨矿 石进行磁选粗 选，抛弃部分合格尾矿，磁选粗精矿在给入二段磨矿（再磨）进行再磨再选。如果能再粗磨条件下，经过选别丢弃大量尾矿，对于减少后续磨矿和分选作业负荷、降低成本是有利的。 2、弱磁选-反浮选流程：主要针对的是某些铁矿石精矿石品位难以提高、铁精 矿中SiO2等 杂质组成偏高的问题，工艺方法包括磁选-阳离子反浮选流程和磁选-阴离子反浮选流程两种。
3、弱磁选-精选流程：这种流程方法是对某些铁矿石精矿品位难以提高、铁精 矿石中SiO2 等杂质组分偏高的问题开发出来的。 4、弱磁-强磁-浮选联合流程：主要用于处理多金属共生铁矿石和混合铁矿石， 分为三类： 1)弱磁选-浮选流程：主要用于处理伴生硫化物的磁铁矿矿石。根据矿石性质 进一步分为先 磁后浮和先浮后磁两种。 2)弱磁-强磁流程：主要用于处理磁性率较低的混合矿石。特点是采用弱磁选 首先分离弱磁 性的磁铁矿,弱磁选尾矿再采用强磁选回收赤铁矿等弱磁性矿物。 3)弱磁-强磁-浮选流程：主要用于处理多金属共生铁矿石。 第二节赤铁矿选矿流程 赤铁矿化学成分为Fe2O3、晶体属三方晶系的氧化物 矿物。与等轴晶系的磁赤铁矿成同质多象。晶体常呈板状； 集合体通常呈片状、鳞片状、肾状、鲕状、块状或土状等。 呈红褐、钢灰至铁黑等色，条痕均为樱红色。 1、焙烧磁选流程：当矿物组成比较复杂而其他选矿方法难以获得良好的选别指 标时，往往 采用磁化焙烧宣发；对于粉矿常用强磁选、重选、浮选等方法及其联合流程进行选别。 2、赤铁矿浮选流程：
钛铁矿浮选药剂研究概况 王勇 摘要：本文系统地综述了我国钛铁矿的浮选研究概况,对捕收剂和调整剂类型及其混合用药、作用机理等作了详细介绍,提出了研究新药剂的必要性，并对浮选药剂的研究进行了展望。 关键词: 钛铁矿浮选药剂捕收剂抑制剂作用机理 前言 攀钢选钛厂从攀钢矿业公司选矿厂选铁后的磁选尾矿中综合回收钛铁矿及硫钴矿。经过20余年的发展，已形成年产钛精矿25万t的生产能力，2009年选钛扩能改造后，将达到年产钛精矿38万t的生产能力，其基本工艺流程为：粗细粒级均采用强磁-浮选流程。目前随着攀钢对铁精矿品位提高的要求，选矿厂采用降低入选量，增加磨矿细度的措施来达到提高铁精矿品位的目的，因此进入选钛厂的原料粒度偏细，微细粒钛铁矿含量增加，据检测，选钛厂浮选入选原料中，-0.074mm粒级含量超过60％，其中-19μm粒级含量占35％左右，Ti02分布率超过30％[1]。由于-19μm粒级进入浮选系统中会严重恶化浮选过程，使精矿质量严重降低，药剂消耗大量增加，目前生产上采取预先脱泥除去。该粒级一直作为细泥丢弃是导致选钛厂总回收率偏低的
主要原因之一。为了更有效的利用攀枝花钛资源，加强细粒钛资源回收显得尤为重要。在浮选回收细粒钛铁矿过程浮选药剂是中关键因素之一。因此对细粒钛铁矿浮选药剂的研究，具有重要意义。 对于微细粒钛铁矿的浮选药剂，国内外在这方面的研究也比较多。钛铁矿浮选常用捕收剂为脂肪酸类，近年来也有人研究使用异羟肟酸、苯乙烯膦酸和水杨羟肟酸等作为钛铁矿浮选捕收剂。目前组合药剂浮选钛铁矿已成为一个主要的方向，如MOS、F968、ROB、RST 等钛铁矿组合捕收剂。这些药剂用于细粒原生钛铁的浮选取得了部分效果，但从工业实践的情况来看，微细粒原生钛铁矿的回收率仍较低，并且存在药剂成本高，流程复杂，生产费用高等问题。因此开展细粒原生钛铁矿新型高效低成本浮选药剂的研究，具有重要的经济价值和学术价值。 对钛铁矿的浮选，药剂的研究比较多，但其主要研究内容方面是捕收剂的选择。钛铁矿常用的捕收剂为脂肪酸类，国外多用油酸及其盐类，如塔尔油皂或使用捕收剂与煤油混合。近年来对烃基膦酸类捕收剂及羟肟酸类捕收剂开展了大量的研究工作。尤其是两种或多种药剂组合起来其选别效果往往优于其中任何一种药剂，这就是药剂的协同效应，近年来采用混合药剂浮选钛铁矿已经越来越成为研究的最主要方向。常用到的捕收剂有：脂肪酸类捕收剂，含膦、砷类捕收剂，羟肟酸类捕收剂等。目前主要应用于实践中的是组合捕收剂，极少用单一捕收剂来浮选。在研究钛铁矿浮选中经常用到的活化剂主要是硝酸铅，pH调整剂一般用H2S04，抑制剂主要有水玻璃、草酸、六偏磷
钛铁矿选矿工艺简介 一钛铁矿矿石概述 1、钛铁矿化学分子式为：FeTiO3，矿物中理论成份FeO47.36%，TiO2为 52.64%，如果矿物中以MgO为主称为镁钛矿，以MnO为主的称红钛 锰矿。矿石中一般还有磁铁矿、硫化物等矿物。 2、钛精矿通常都指的是钛铁矿，一般钛精矿中含TiO2为46%以上。 3、钛精矿深加工多为生产钛白粉，是现代工业广泛使用的白色颜料。它 在涂料、造纸和塑料中作浅色颜料及高级填料，约占钛总消费量的85%以上，另外钛白还作为化学纤维的消光剂，橡胶制品的填料，石油化工的催化剂，以及油墨、陶瓷、玻璃、电焊条、冶金、电工、人造宝石和新兴材料等工业部门。 另外还生产钛金属，做为钛合金的添加剂。钛和钛合金是制造现代超音速飞机、火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。 4、我国钛铁矿的主要生产基地目前有四川攀枝花、河北承德等。 5、目前钛金属售价为52元/Kg，钛精矿售价为700元/吨。 6、原生矿中的钛铁矿常与磁铁矿、钒钛磁铁矿共生。砂矿中的钛铁矿常 与金红石、锆石、独居石、磷钇矿等共同产出。 7、钛铁矿的一般工业要求为边界品位10Kg/m3,工业品位15Kg/m3, 8、钛铁矿晶体为菱面体，但完整晶形极少见，常呈不规则粒状、鳞片状、 厚板状。多呈自形至它形晶粒散布于其他矿物颗粒间，或呈定向片晶存在于钛磁铁矿、钛赤铁矿、钛普通辉石、钛角闪石等矿物中，为固溶分离产物。颜色铁黑色至钢灰色。条痕钢灰色或黑色，含赤铁矿包
裹体时呈褐色或褐红色。半金属光泽至金属光泽。不透明、无解理。 性脆、贝状至来贝状断口。硬度5－6.5，相对密度4.79，具弱磁性。二钛铁矿选矿工艺 钛铁矿主要的选矿工艺有“重选—强磁选---浮选”和“重选---强磁选---电选(选别前除硫)”两种，选矿过程中要严格按照分粒级入选，采取不同工艺流程。 采用的选矿设备有：斜板浓缩分级箱(按粒度分级)、耐磨螺旋溜槽(抛弃尾矿)、弱磁选机(除强磁矿物)、强磁选机(选钛铁矿)、浮选机(浮硫化物、浮细粒级钛铁矿)、电选机(精选钛铁矿)等。 ［选矿用设备简介： 1、GL和BLX耐磨螺旋溜槽：广州有色研究院和长沙矿冶研究院合作研制开发； 2、电选机：长沙矿冶研究院新一代YD31200-23型； 3、选钛厂生产应用过的强磁设备：抚顺隆基立环脉冲高梯度强磁选机、长沙矿冶院研制的SHP仿琼斯强磁机、江西赣州冶金研究所研制的Slon 立环脉动高梯度强磁机等。 4、浮硫药剂制度：以丁基黄药为捕收剂、2#油为起泡剂、硫酸为调整剂的选钛的主流程。目前选钛工艺只能有效回收+0．074 mm粒级，对-0．074 mm 粒级基本上成为尾矿抛掉。 5、细粒级物料回收流程概况：经过国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关，确立了回收微细粒级钛铁矿的工艺流程(强磁一浮选)。在“九五”期间，通过钛业公司与长沙矿冶研究院等单位3年多的共同努力，形成了微细粒级钛铁矿回收的成套技术，开发了具有自主知识产权的ROB、R-2、HO等高效钛铁矿浮选捕收剂，其技术处于国际先进、国内领先水平。］ 三主要的选矿工艺流程以下几种：
钛精矿浮选工艺 原创邹建新等 浮选一般包括以下几个过程： ①矿浆准备与调浆：即可以通过添加药剂，可人为改变矿物的可浮性，增加矿物的疏水性与非目的矿物的亲水性。一般通过添加目的矿物捕收剂或非目的矿物抑制剂来实现。有时还需要调节矿浆的pH值和温度等其它性质，为后续的分选提供对象和有利条件。 ②形成气泡：气泡的产生往往通过向添加有适量起泡剂的矿浆中充气来实现，形成颗粒分选所需的气液界面和分离载体。 ③气泡的矿化：矿浆中的疏水性颗粒与气泡发生碰撞、附着，形成矿化气泡。 ④形成矿化泡末层、分离：矿化气泡上升到矿浆的表面，形成矿化泡末层，并通过适当的方式刮出后即为泡沫精矿，而亲水性的颗粒则保留在矿浆中成为尾矿。见图 4.1.14和4.1.15所示。 矿石 水 破碎颗粒悬浮 药剂作用 精矿（水） 泡沫层 矿化气泡浮升 矿化气泡作用 分散成气泡 浮选药剂 搅拌槽 空气 尾矿（水） 浮选槽图4.1.14 泡沫浮选过程工艺示意图
图4.1.15 浮选机内各作用区的分布 1-刮泡区；2-浮选区；3-浆气混合区；4-充气 路线；5-矿浆循环路线 图4.1.16 某厂浮选机生产现场 浮选法是回收细粒钛铁矿的有效方法，如我国的承钢双塔山选矿厂，重钢的太和铁矿，以及攀钢选钛厂等。进行钛铁矿浮选之前，先要用浮选法分选出硫化矿物，然后再浮选钛铁矿。硫化物浮选采用常规浮选药剂制度，即用黄药为捕收剂，2号油为起泡剂，硫酸为pH 调整剂，有的选厂还采用硫酸铜作为硫化矿物浮选的活化剂。图4.1.16是攀西某厂浮选机生产现场实景图。 ——《钒钛产品生产工艺与设备》，北京：化工出版社，2014.01 【钒钛资源综合利用四川省重点实验室（攀枝花学院） 邹建新等】
重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量(无汞法) 一、实验目的 1. 掌握重铬酸钾法测定亚铁盐中铁含量的原理和方法； 2. 了解氧化还原指示剂的作用原理和使用方法。 二.原理： 经典的重铬酸钾法测定铁时，每一份试液需加入饱和氯化汞溶液10mL，这样约有480mg 的汞排入下水道，而国家环境部门规定汞的允许排放量是0.05mg L-1，因此，实验中的排 放量是大大超过允许排放量的。实际上，汞盐沉积在底泥和水质中，造成严重的环境污染，有害于人的健康。近年来研究了无汞测铁的许多新方法，如新重铬酸钾法，硫酸铈法和EDTA 法等。本法是新重铬酸钾法。 新重铬酸钾法是在经典的有汞重铬酸钾法的基础上，去掉氯化汞试剂，采用钨酸钠作为 指示剂指示 Fe3 +还原Fe2 + 的方法。试样用硫-磷混酸溶剂后，先用氯化亚锡还原大部分Fe3 + ,继而用三氯化钛定量 还原剩余部分的 Fe3 + ,当Fe3 +定量还原成 Fe2 + 之后，过量一滴三氯化钛溶液，即可使溶液中作为指示剂的六价钨(无色的磷钨酸)还原为 蓝色的五价钨化合物，俗称"钨蓝”，故使溶液呈现蓝色。滴入重铬酸钾溶液，使钨蓝刚好 褪色，以消除少量还原剂的影响。“钨蓝”的结构式较为复杂 定量还原Fe3+时，不能单用氯化亚锡，因为在此酸度下，氯化亚锡不能很好的还原W( W ) 为W(V)，故溶液无明显颜色变化。采用SnCI2-TiCI3联合还原Fe3 +为Fe2 +
，过量一滴TiCI3与Na2WO4 作用即显示“钨蓝”而指示。如果单用 TiCI3为还原剂也不好，尤其是试样中铁含量高时，则使溶液中引入较多的钛盐，当加水稀释试液时，易出现大量的四价钛沉淀，影响测定。在无汞测定铁实验中常用 SnCI2-TiCI3联合还原，反应式如下： 2Fe3++SnCI 42-+2CI -=2Fe 2+ +SnCI 62- Fe3++Ti 3++H 2O=Fe 2+ +TiO 2+ +2H + 试液中Fe3 +已经被还原为 Fe2 + ,加入二苯胺磺酸钠指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定 溶液呈现稳定的紫色即为终点。 三.试剂： (1) K262O7标准溶液 c(1/6 K 2Cr207)=0.1000mol L-1 (2) 硫磷混酸：将200mL浓硫酸缓慢加入到 500mL去离子水中，再加入 300mL浓磷酸 中，充分搅拌均匀，冷却后使用。 (3) 浓 HNO 3 ⑷ HCI (1 + 1) ⑸Na 2WO 4 25 %水溶液：称取25g Na 2WO 4溶于适量水中(若浑浊则应过滤)，加入2亠 5mL浓H3PO4，加水稀释至 100mL。 (6) SnCI 2溶液10 % :称取10g SnCI 2 2H 2O溶于40mL浓的热HCI，加水稀释至100mL。 (7) TiCI 3 1.5 % :量取10mL原瓶装TiCI3溶液，用(1 + 4 )的HCI稀释至100mL。加入
我国铁矿石资源供给形势 随着我国经济持续高速的发展，钢铁工业迅速发展。国内各钢铁企业对矿石的需求量增长迅猛，国内的矿山生产已远远满足不了需求，不得不依靠国外的优质铁矿石资源。据统计，1985年我国进口铁矿石突破1000万t，2002年突破1亿t，2004年突破2亿t，2005 年1～7月份累计进口铁矿石已达2亿t。 国内的铁矿石资源中易选的磁铁矿资源日益减少，充分利用国内的资源，提高钢铁企业矿石的自给率，缓解进口铁矿石的压力，维持优质的铁矿原料供给，必须以科技的进步来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。我国铁矿矿床类型多，贮存条件复杂，矿石类型多，硫、磷、二氧化硅等有害组分含量高，多组分共生铁矿石占了很大比重，而且有用组分嵌布粒度细，因此采选难度大、效率低、产品质量差。 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，使我国铁矿选矿技术得到长足进步和发展，总体水平有很大提高。尤其是近年来，研制并成功应用了新的高效分选设备、新的高效浮选药剂以及新的分选工艺。从而使选矿工艺指标取得了突破性进展。 铁矿选矿技术及选矿设备简介 （一）矿石破碎 我国选矿厂一般采用粗破、中破和细破三段破碎流程破碎铁矿石。粗破多用1.2m或1.5m旋回式破碎机，中破使用2.1m或2.2m标准型圆锥式破碎机，细破采用2.1m或2.2m 短头型圆锥式破碎机。通过粗破的矿石，其块度不大于1m，然后经过中、细破碎，筛分成矿石粒度小于12mm的最终产品送磨矿槽。 （二）磨矿工艺 我国铁矿磨矿工艺，大多数采用两段磨矿流程，中小型选矿厂多采用一段磨矿流程。由于采用细筛再磨新工艺，近年来一些选矿厂已由两段磨矿改为三段磨矿。采用的磨矿设备一般比较小，最大球磨机3.6m×6m，最大棒磨机3.2m×4.5m，最大自磨机5.5m×1.8m，砾磨机2.7m×3.6m。磨矿后的分级基本上使用的是螺旋分级机。为了提高效率，部分选矿厂用水力旋流器取代二次螺旋分级机。 （三）选别技术 1.磁铁矿选矿主要用来选别低品位的“鞍山式”磁铁矿。由于矿石磁性强、好磨好选，国内磁选厂均采用阶段磨矿和多阶段磨矿流程，对于粗粒嵌布的磁铁矿采用前者（一段磨矿），细粒、微细粒嵌布的磁铁矿采用后者（二段或三段磨矿）（图3. 2.23）。我国自己研制的系列化的永磁化，使磁选机实现了永磁化。70年代以后，由于在全国磁铁矿选矿厂推广了细筛再磨新技术，使精矿品位由62%提高到了66%左右，实现了冶金工业部提出精矿品位达到65%的要求。 2.弱磁性铁矿选矿主要用来选别赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、假象赤铁矿或混合矿，也就是所谓的“红矿”。这类矿石品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂，选别困难。80年代后，选矿技术方面对焙烧磁选、湿式强磁选、弱磁性浮选和重选等工艺流程、装备和新品种药剂的研究不断改进，使精矿品位、金属回收率不断提高。如鞍钢齐大山选矿厂采用弱磁—强磁—浮选的新工艺流程，获得令人鼓舞的成就。 3.多金属共（伴）生矿选矿这类矿石成分复杂、类型多样，因此采用的方法、设备和流程也各不相同，如白云鄂博铁矿采用反浮选—多梯度磁选、絮凝浮选、弱磁－反浮选－强磁选、弱磁－正浮选、焙烧磁选等不同的工艺流程，以提高铁的回收率，并综合回收稀
各种系列的选矿工艺流程介绍 选矿行业分为许多分支，研究各种系列的选矿工艺流程对于区分他们的应用具有现实意义。 磁铁矿选矿工艺流程 磁铁矿是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和 FeO 的复合物，呈黑灰色，比重大约 5.15左右，含Fe72.4％，O 27.6％，具有磁性。 开采的矿石先由颚式破碎机进行初步破碎，在破碎至合理细度后经由提升机、振动给料机均匀送入球磨机，由球磨机对矿石进行粉碎、研磨。经过球磨机研磨的矿石细料进入下一道工序：分级。螺旋分级机借助固体颗粒的比重不同而在液体中沉淀的速度不同的原理，对矿石混合物进行洗净、分级。矿物颗粒在被送入浮选机，根据不同的矿物特性加入不同的药物，使得所要的矿物质与其他物质分离开。 赤铁矿选矿设备工艺流程: 赤铁矿的主要成分为Fe2O3，单晶体常呈菱面体和板状，集合体形态多样。有金属光泽至半金属光泽，硬度为5.5～6.0,密度为5.5～5.3 g·cm-3。呈铁黑色、金属光泽的片状赤铁矿集合体称为镜铁矿；呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体称为云母赤铁矿；呈红褐色、光泽暗淡的称为赭石；呈肾状的赤铁矿称为肾状赤铁矿。赤铁矿在自然界中分布极广，是重要的炼铁原料，也可用作红色颜料。我国著名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化。针对我国赤铁矿的特点，部分可采用洗矿后用重选富集，此方法投资、
用电负荷较小，05年以来新建的中小型选场很多。对难选的矿石，一般先采用磁化焙烧、磁选、浮选。对原有选场品位较低的，我公司可代为配置精矿再磨反浮选脱硅设备，使铁精粉的品位提高达标。可提供用户选场供新用户考察，代为用户设计、配套、调试生产。铁闪锌矿的浮选流程 对于含铁闪锌矿的多金属硫化矿的浮选，一般有3种流程结构可 供选择，即混合浮选、优先浮选和等可浮流程。 混合浮选包括全混合浮选和部分混合浮选。全混合浮选是先全浮选铜、铅、锌、硫，然后再分选为单一的精矿。部分混合浮选是先铜铅锌混合浮选，再选硫；或者优先选铜铅，再锌硫混合浮选，随后再 分离浮选，其选别指标往往取决于锌与硫分选的优劣程度。 优先浮选即首先浮选铜、铅，再选锌，最后选硫的依次浮选流程。从浮选工艺的观点看，优先浮选较混合浮选更为有利。优先浮选时，磨矿后，表面新鲜的黄铁矿可得到有效的抑制。倘若是混合浮选，锌矿物和黄铁矿表面均吸附有捕收剂和活化剂，在锌硫分离浮选时，若要很好地抑制黄铁矿，就必须除去其表面的捕收剂，这比使表面新鲜的黄铁矿受到抑制更加困难。所以，优先浮选比混合浮选更有利于锌和硫化铁矿物的分选。在很多时候，铁闪锌矿浮选的实质，也就是铁 闪锌矿与黄铁矿或者磁黄铁矿的分离问题。 但在实际生产中，须根据具体的矿石性质决定采取哪种流程。分细粒级的锌矿物根本无法回收而损失到尾矿中；加大捕收剂用量强拉，又使得一部分可浮性极强的黄铁矿上浮，在锌回路中造成黄铁矿
铁矿中铁含量的测定
铁矿中铁含量的测定 指导教师：吴明君 摘要:本实验运用了改进的重铬酸钾法测定铁的原理，首先是试样用盐酸加热分解, 让有铁的氧化物及硅酸盐都变成氧化铁进入溶液中。先用氯化亚锡将大部分三价铁离子还原成二价铁, 以钨酸钠为指示剂, 用三氯化钛将剩余的三价铁还原成二价铁至生成/ 钨蓝 , 再用重铬酸钾标准溶液氧化至蓝色消失, 加入硫磷混合酸，以二苯胺磺酸钠为指示剂, 用重铬酸钾标准液滴定。用SnCl2- TiCl3- K2Cr2O7 滴定分析法测 得铁矿石中铁含量为。 关键词:重铬酸钾法、、铁矿石 In the iron mine the assaying of iron content Chemical biology class Zeyu Wang 20122982 Instructor: Wu Mingjun Abstract: This experiment made use of potassium dichromate method to measurese ferrous principle . First of all, ferric ions was reduced toferrous iron by the stannous chloride, other ferric iron was reduced to ferrous iron by titanium trichloride to generate / tungsten blue0 with sodium tungstate as the indicator . Next, the solution was titratedby potassium dichromate standard solution until the blue was disappeared. After adding mixed acid, the solution was titrated by potassium dichromate standard solution with dipheny lamine sulfonante as indicator.Finally get, in iron content for . Key words: potassium dichromate method scraps iron 综述：铁矿的主要成分是Fe 2O 3 ·xH 2 O。对铁矿来说，盐酸是很好的溶剂，溶解后生成的Fe3+ 离子，必须用还原剂将它预先还原，才能用氧化剂K 2Cr 2 O 7 溶液滴定。重铬酸钾法是测铁的国 家标准方法。在测定合金、矿石、金属盐及硅酸盐等的含铁量时具有很大实用价值。经典的 K 2Cr 2 O 7 法测定铁时，用SnCl 2 作预还原剂，多余的SnCl 2 用HgCl 2 除去，然后用K 2 Cr 2 O 7 溶液滴定 生成的Fe2+离子。这种方法操作简便，结果准确。但是HgCl 2 有剧毒，造成严重的环境污染， 近年来推广采用各种不同汞盐的测定铁的方法。本实验采用的是SnCl 2-TiCl 3 联合还原铁的无 汞测铁方法，即先采用SnCl 2将大部分Fe3+离子还原，以钨酸钠为指示剂，再用TiCl 3 溶液还原 剩余的Fe3+离子，其反应式如下:
铁矿选矿与加工技术 一、铁矿石分类 各种含铁矿物按其矿物组成，主要可分为4大类：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。由于它们的化学成分、结晶构造以及生成的地质条件不同，因此各种铁矿石具有不同的外部形态和物理特性。 （一）磁铁矿 主要含铁矿物为磁铁矿，其化学式为Fe3O4，其中FeO=31%，Fe2O3=69%，理论含铁量为72.4%。这种矿石有时含有TiO2及V2O5组合复合矿石，分别称为钛磁铁矿或矾钛磁铁矿。在自然纯磁铁矿矿石很少遇到，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象赤铁矿就是磁铁矿（Fe3O4）氧化成赤铁矿（Fe2O3），但它仍保留原来磁铁矿的外形，所以叫做假象赤铁矿。磁铁矿具有强磁性，晶体常成八面体，少数为菱形十二面体。集合体常成致密的块状，颜色条痕为铁黑色，半金属光泽，相对密度4.9～5.2，硬度5.5～6，无解理，脉石主要是石英及硅酸盐。还原性差，一般含有害杂质硫和磷较高。 （二）赤铁矿 赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床，从埋藏和开采量来说，它都是工业生产的主要矿石。赤铁矿含铁量一般为50%～60%，含有害杂质硫和磷比较少，还原较磁铁矿好，因此，赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿有原生的，也有野生的，再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失去磁性，但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿，在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产物，如褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）。赤铁矿具有半金属光泽，结晶者硬度为5.5～6，土状赤铁矿硬度很低，无解理，相对密度4.9～5.3，仅有弱磁性，脉石为硅酸盐。 （三）褐铁矿 褐铁矿是含水氧化铁矿石，是由其他矿石风化后生成的，在自然界中分布得最广泛，但矿床埋藏量大的并不多见。其化学式为nFe2O3·mH2O(n=1～3、m=1～4)。褐铁矿实际上是由针铁矿（Fe2O3·H2O）、水针铁矿（2Fe2O3·H2O）和含不同结晶水的氧化铁以及泥质物质的混合物所组成的。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3·H2O形式存在的。 一般褐铁矿石含铁量为37%～55%，有时含磷较高。褐铁矿的吸水性很强，一般都
铁矿中铁含量的测定 化学生物郭梦雨 （四川农业大学四川雅安，625014） 【摘要】本实验运用了改进的重铬酸钾法测定铁的原理，首先是试样用盐酸加热分解, 让有铁的氧化物及硅酸盐都变成氧化铁进入溶液中。先用氯化亚锡将大部分三价铁离子还原成二价铁, 以钨酸钠为指示剂, 用三氯化钛将剩余的三价铁还原成二价铁至生成/ 钨蓝 , 再用重铬酸钾标准溶液氧化至蓝色消失, 加入硫磷混合酸，以二苯胺磺酸钠为指示剂, 用重铬酸钾标准液滴定。用SnCl2- TiCl3- K2Cr2O7 滴定分析法测得铁矿石中铁含量为(19.460.78)% ±, 相对标准偏差为0.03 【关键词】重铬酸钾法、、铁矿石 In the iron mine the assaying of iron content Guo Mengyu 20114049 Chemistry And Biology (Sichuan Agricultural University, Yaan 625014) 【Abstract 】This experiment made use of potassium dichromate method to measurese ferrous principle . First of all, ferric ions was reduced toferrous iron by the stannous chloride, other ferric iron was reduced to ferrous iron by titanium trichloride to generate / tungsten blue0 with sodium tungstate as the indicator . Next, the solution was titratedby potassium dichromate standard solution until the blue was disappeared. After adding mixed acid, the solution was titrated by potassium dichromate standard solution with dipheny lamine sulfonante as indicator.Finally get, in iron content for ±,the average opposite error margin measuring distinguishes to 0.03. (19.460.78)% 【Key words】potassium dichromate method；scraps iron 1引言 铁矿的主要成分是Fe2O3·xH2O。对铁矿来说，盐酸是很好的溶剂，溶解后生成的Fe3+离子，必须用还原剂将它预先还原，才能用氧化剂K2Cr2O7溶液滴定。重铬酸钾法是测铁的国家标准方法。在测定合金、矿石、金属盐及硅酸盐等的含铁量时具有很大实用价值。经典的K2Cr2O7法测定铁时，用SnCl2作预还原剂，多余的SnCl2用HgCl2除去，然后用K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+离子。这种方法操作简便，结果准确。但是HgCl2有剧毒，造成严重的环境污染，近年来推广采用各种不同汞盐的测定铁的方法。本实验采用的是SnCl2-TiCl3联
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 铁矿选矿技术概述(通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
铁矿选矿技术概述(通用版) 我国铁矿由于贫矿多（占总储量的97.5％）和伴(共)生有其他组分的综合矿多（占总储量的1／3），所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。 1996年全国入选铁矿石21497万t，占全国产铁矿石原矿25228万t的85.2％。入选铁矿石生产铁精矿粉8585.7万t，其中重点选矿厂处理原矿10961万t，生产铁精矿粉4158万t，占全国铁精矿粉产量的48.4％。 （一）矿石破碎 我国选矿厂一般采用粗破、中破和细破三段破碎流程破碎铁矿石。粗破多用1.2ｍ或1.5ｍ旋回式破碎机，中破使用2.1ｍ或2.2ｍ标准型圆锥式破碎机，细破采用2.1ｍ或2.2ｍ短头型圆锥式破碎机。通过粗破的矿石，其块度不大于1ｍ，然后经过中、细破碎，筛分成矿石粒度小于12ｍｍ的最终产品送磨矿槽。
（二）磨矿工艺 我国铁矿磨矿工艺，大多数采用两段磨矿流程，中小型选矿厂多采用一段磨矿流程。由于采用细筛再磨新工艺，近年来一些选矿厂已由两段磨矿改为三段磨矿。采用的磨矿设备一般比较小，最大球磨机3.6ｍ×6ｍ，最大棒磨机3.2ｍ×4.5ｍ，最大自磨机5.5ｍ×1.8ｍ，砾磨机2.7ｍ×3.6ｍ。磨矿后的分级基本上使用的是螺旋分级机。为了提高效率，部分选矿厂用水力旋流器取代二次螺旋分级机。 （三）选别技术 １.磁铁矿选矿 主要用来选别低品位的“鞍山式”磁铁矿。由于矿石磁性强、好磨好选，国内磁选厂均采用阶段磨矿和多阶段磨矿流程，对于粗粒嵌布的磁铁矿采用前者（一段磨矿），细粒、微细粒嵌布的磁铁矿采用后者（二段或三段磨矿）（图3.2.23）。我国自己研制的系列化的永磁化，使磁选机实现了永磁化。70年代以后，由于在全国磁铁矿选矿厂推广了细筛再磨新技术，使精矿品位由62％提高到了66％
选钛设备-钛铁矿选矿设备厂家-钛铁矿选矿工艺流程 一、钛矿石的性质和用途： 钛是一种金属元素，灰，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钛矿虽具有质量稳定、不含放射性元素等优点，但品位低、杂质含量高，特别是Ca、Mg 杂质高达6％～9％。 钛是一种重要且有着广泛用途的重要结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业和航海工业。 二、钛矿的存在方式： 钛属于稀有金属，实际上钛并不稀有，其在地壳中的储量占第七位，占0.45%，远远高于许多常见的金属。但由于钛的性质活泼，对冶炼工艺要求高，使得人们长期无法制得大量的钛，从而被归类为“稀有”的金属。用于冶炼钛的矿物主要有钛铁矿（FeTiO3）、金红石（TiO2）和钙钛矿等。矿石经处理得到易挥发的四氯化钛，再用镁还原而制得纯钛。 钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物，是提炼钛的主要矿石。钛铁矿很重，灰到黑色，具有一点金属光泽。晶体一般为板状，晶体集合在一起为块状或粒状。成分为FeTiO3。TiO2占52.66%，是提取钛和二氧化钛的主要矿物。 三、钛铁矿选矿设备： 河南省荥阳市矿山机械制造厂供应的钛铁矿选矿设备主要有给料机、破碎机、球磨机、斜板浓缩分级箱(按粒度分级)、耐磨螺旋溜槽(抛弃尾矿)、弱磁选机(除强磁矿物)、强磁选机(选钛铁矿)、搅拌槽、浮选机(浮硫化物、浮细粒级钛铁矿)、电选机(精选钛铁矿)等。 钛的最大缺点是难于提炼。所以，在矿石破碎、研磨阶段就要考虑尽可能为后续提取过程做好充分的准备。河南省荥阳市矿山机械制造厂，简称“荥矿机器”，在用户钛矿选矿生产线案例中，采用PEF系列鄂式破碎机、PF系列破碎机与MQY系列球磨机组成闭合磨矿工艺流程，使矿料达到精细磨状态，能够提高矿料磁选工艺和浮选工艺的效率和质量。 四、钛铁矿选矿工艺 钛铁矿选矿工艺主要有：“重选—强磁选—浮选”和“重选—强磁选—电选(选别前除硫)”两种，选矿过程中要严格按照分粒级入选，采取不同工艺流程。 五、钛铁矿选矿工艺流程： 将原矿进行隔渣处理；将隔渣后的原矿进行分级处理，得到粗粒物料和细粒物料；将所述粗粒物料和所述细粒物料分别进行一段除铁后，得到粗粒除铁尾矿、细粒除铁尾矿和次铁精矿；将所述粗粒除铁尾矿进行一段强磁选，得到强磁精矿和尾矿；将所述强磁精矿进行螺旋重选，得到重选精矿和尾矿。 将所述重选精矿送至磨矿处理；所述细粒除铁尾矿依次经一段强磁选和二段强磁选，最终获得的强磁精矿与所述磨矿后的重选精矿混合并分级；将分级后的不合格混合精矿返回磨矿步骤再磨，合格混合精矿进行二段除铁，得到二段除铁尾矿和次铁精矿；将所述二段除铁尾矿进行三段强磁选，获得的强磁精矿经过浮选后得到最终钛精矿。
莫尔法测定食盐中NaCl的含量 一、实验目的 1、掌握莫尔法测定可溶性氯化物的原理及方法。 2、学会AgNO3标准溶液的配制和标定方法。 3、学会莫尔法滴定终点的观测。 二、实验原理 某些可溶性氯化物中氯含量的测定常采用莫尔法。在中性或弱碱性条件下，以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液进行滴定，主要反应如下：Ag++ Cl-= AgCl↓（白色） 2 Ag++ CrO42-= Ag2CrO4↓（砖红色） 由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4，根据分步沉淀的原理，溶液中首先析出AgCl沉淀。当AgCl定量沉淀后，稍微过量的Ag+即与CrO42-形成砖红色的Ag2CrO4沉淀，它与白色的AgCl沉淀一起，使溶液略带橙红色即为终点。 滴定必须在中性或弱碱性液中进行，最适宜pH范围为6.5～10.5。如果有铵盐存在，溶液的pH需控制在6.5～7.2之间。 指示剂的用量对滴定准确度有影响，一般以5×10-3mol·L-1为宜。 凡是能与Ag+生成难溶性化合物或络合物的阴离子都干扰测定。如：PO43-、AsO43-、SO32-、CO32-、C2O42-、S2-等。大量Cu2+、Ni2+、Co2+等有色离子将影响终点观察。凡是能与CrO42-指示剂生成难溶化合物的阳离子也干扰测定。如：Ba2+、Pb2+能与CrO42-分别生成BaCrO4和PbCrO4沉淀。Al3+、Fe3+、Bi3+、Sn4+等高价金属离子在中性或弱碱性液中易水解产生沉淀，会干扰测定。 AgNO3标准溶液既可以用直接法配制，也可以用间接法配制。间接法配
制的AgNO3标准溶液可用NaCl基准试剂标定。 三、仪器和试剂 1、仪器：50ml酸式滴定管1支；25ml移液管1支；250ml容量瓶1个；250ml 锥形瓶3个；50～100mL烧杯1个；50～100mL量筒1个；玻璃棒1根；洗耳球1个；小滴瓶1个；洗瓶1个。 2、试剂：AgNO3标准溶液（待标定）；待测试液；5%K2CrO4溶液；NaCl基准试剂。 四、实验步骤 1、0.05mol·L-1AgNO3标准溶液的配制（由实验员配制） 称取1.3g AgNO3溶于150mL蒸馏水中，转入棕色试剂瓶中，置于暗处保存，待标定。（试剂量为一人所用） 2、0.05mol·L-1AgNO3标准溶液的标定（由指导老师标定） 准确称取0.60～0.70gNaCl基准试剂于小烧杯中，用蒸馏水溶解后，转入250mL容量瓶中，稀释至刻度摇匀。 用25mL移液管准确移取基准NaCl试液于250mL锥形瓶中，加入20mL 蒸馏水，再加入1mL5%K2CrO4溶液，在不断摇动下，用AgNO3标准溶液滴定至砖红色即为终点。 3、试液中NaCl含量的测定（由学生独立完成） 用25mL移液管移取待测试液于250mL锥形瓶中，加水20mL，混匀。加入1mL5% K2CrO4溶液，在不断摇动下，用AgNO3标准溶液滴定至砖红色即为终点，平行测定三份。 五、问题讨论
实验十铁矿中全铁含量的测定（无汞定铁法） 一、实验目的 1．掌握K2Cr2O7标准溶液的配制及使用。 2．学习矿石试样的酸溶法。 3．学习K2Cr2O7法测定铁的原理及方法。 4．对无汞定铁有所了解,增强环保意识。 5．了解二苯胺磺酸钠指示剂的作用原理。。 二、实验原理 K2Cr2O7直接配制标准溶液。 1．测定： Cr2O7 2－+ 6 Fe2++ 14H+===2Cr3++6 Fe3+ +7H2O 2．预还原： 2FeCl4- + SnCl42- + 2Cl- =====2FeCl42- + SnCl62- 过量SnCl2：SnCl2 + 2HgCl2===== SnCl4 + Hg2Cl2（汞污染） 使用甲基橙指示SnCl2还原Fe3+： (CH3)2NC6H4N=NC6H4SO3Na 2H+ (CH3)2NC6H4N－NC6H4SO3Na 2H+ (CH3)2NC6H4H2N + H2NC6H4SO3Na（产物不消耗K2Cr2O7） 三、实验步骤 1. K2Cr2O7标准溶液的配制 准确称取0.65~0.70g左右已在150～180oC干燥2h的K2Cr2O7于小烧杯中，加水溶解，定量转移至250ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。 2. 铁矿中全铁含量的测定 准确称取铁矿石粉1.5g左右于250 mL烧杯中，用少量水润湿，加入20 mL浓HCl溶液，盖上表面，在通风柜中低温加热分解试样，若有带色不溶残渣,可滴加20～30滴100g/L SnCl2助溶。试样分解完全时，残渣应接近白色(SiO2)，用少量水吹洗表面皿及烧杯壁，冷却后转移至250ml容量瓶中，稀释至刻度并摇匀。 移取试样溶液25.00mL于锥形瓶中，加8mL浓HCl溶液,加热近沸,加人6滴甲基橙,趁热边摇动锥形瓶边逐滴加人100g·L-1 SnCl2还原Fe3+。溶液由橙变红，再慢慢滴加50g·L-1 SnCl2