宣龙式鲕状赤铁矿矿物学特征及分选技术

宣龙式鲕状赤铁矿矿物学特征及分选技术牛福生;张晋霞;聂轶苗;刘淑贤;陈淼【摘要】Separation technology of Xuanlong‐type oolitic hematite has been a technical problem in the world .The mineralogical characteristics study results of low grade(TFe<40% ) PangJiaBao oolitic hematite show that the main iron mineral is hematite ,and the gangue minerals mainly are quartz ,epidote ,chlorite and so on .Oolitic hematite ore and gangue minerals distribute as circular concentric layers .Because the iron mineral and gangue mineral are mixed in mineral aggregate ,it is difficulty to achieve mineral liberation and separate the minerals .Strong magnetic separation‐flotation separation ,strong magnetic separation‐gravity separation ,magnetic roasting‐low intensity magnetic separation‐flotation separation are the main separation process of Xuanlong‐type oolitic hematite ,but there is no mature industrial application examples at present . Strengthening ultrafine grinding technology and selective dissociation technology ,developing the micro particle separation process ,equipment and agent ,innovating the metallurgy and mineral associated process , and determining reasonable processing limit are the development tendency of Xuanlong‐type oolitic hematite . It will provide support for industrial application of refractor iron ores by strengthening the processing technology research .%宣龙式鲕状赤铁矿的分选利用一直是世界性的技术难题。

鄂西某宁乡式鲕状赤铁矿选矿金陈圆（东北大学资源与土木工程学院沈阳110819）摘要：鲕状赤铁矿常形成大型矿山,嵌布粒度极细且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹[1]，这就决定了该铁矿石的选冶是非常困难的[2]。

本文简述了鲕状赤铁矿的选矿工艺，包括脱磷、脱硅、脱硫、反浮选工艺、选择性聚团-反浮选、高梯度磁选[3]、新选铁设备和新技术[4]、直接还原法、碱浸出、氯化焙烧-酸浸工艺和生物浸出等及其发展的趋势。

关键词：鲕状赤铁矿，反浮选，高梯度磁选，碱浸，酸浸，生物浸出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；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0.074毫米(-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：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。

其中鞍本地区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。

Value Engineering0引言鲕状赤铁矿是以鲕状集合体形式存在的赤铁矿，其是赤铁矿逐层凝聚而形成的赤铁矿物集合体。

通常鲕状体比较小，且彼此间胶结在一起。

鲕状赤铁矿嵌布粒度极细，一般和含磷矿物、鲕绿泥石、菱铁矿共生或相互包裹。

正是由于鲕状赤铁矿结构的这种特质，使得矿石的单体解理存在很大难度。

且经过碎矿和磨矿后矿石很容易形成微细颗粒，再加上其含泥量大的特点，极不利于选矿过程，对其进行开采是全世界的难题。

我国铁矿资源储量的1/9为鲕状赤铁矿，鲕状赤铁矿型铁矿石资源储量丰富。

如我国南方的宁乡式铁矿、北方的宣龙式铁矿。

近年来我国钢铁工业发展迅速，富铁矿和易选的贫铁矿储量正在逐渐减少，面对这种形势，研究鲕状赤铁矿意义重大，如何开采鲕状赤铁矿成为了当前资源综合利用的重点项目之一。

近年来，国内选矿工作者对鲕状赤铁矿的选矿做了一定的工作。

研究内容包括酸浸、直接还原法、高梯度磁选、选择性聚团-反浮选、反浮选工艺、脱硫、脱硅、脱磷、氯化焙烧-酸浸工艺、原矿焙烧-磁选-化学降磷工艺、原矿闪速磁化焙烧-磁选-反浮选工艺等。

1鲕状赤铁矿的矿石特点鲕状赤铁矿矿石主要由鲕状赤铁矿组成，另有菱铁矿、鲕绿泥石和褐铁矿，有钙质鲕状赤铁矿和砂质鲕状赤铁矿。

含铁品位通常是30%-45%，含磷通常偏高，介于0.4%-1.1%之间，磷的含量通常与矿床所处的地理位置有关。

鲕状赤铁矿常和菱铁矿、鲕绿泥石共生或者互间，有的矿区矿层中矿相变化较大。

鲕状赤铁矿的形成与温暖潮湿的季节性气候条件、沉积环境和介质条件等有关[1]。

2针对鲕状赤铁矿研究现状2.1强磁-重选联合选矿工艺强磁选对鲕状赤铁矿具有较好的回收率，但是因鲕状赤铁矿因与脉石矿物嵌布粒度极细，不能完全分离，往往得不到较高的精矿品位；而重选往往得到较好的精矿品位，但因重选对入选粒度要求不能太细，因此得不到较好的回收率。

强磁与重选相结合，在适当的磨矿细度和选别流程下虽能得到较好的选别指标，但此选矿方法选矿流程较为复杂。

宣龙式赤铁矿磁化焙烧-晶粒长大-磁选-反浮选工艺研究的开题报告一、研究背景赤铁矿是一种重要的铁矿石资源，广泛应用于钢铁、冶金、化工等领域。

然而，我国赤铁矿储量丰富但品位较低，存在很大的开发利用难度。

因此，如何利用赤铁矿低品位资源，实现高效、节能、环保的开发利用就成为了当前研究的热点问题。

传统的赤铁矿选矿工艺主要采用磁选、浮选等方式。

但是，存在以下问题：一是低品位赤铁矿的稀土、镧、钕等元素含量较高，会影响精矿的品质；二是浮选过程中会产生大量的废水、废料，给环境带来负面影响；三是磁选后还需要进行浮选处理，占用大量资源。

因此，本研究拟采用宣龙式赤铁矿磁化焙烧-晶粒长大-磁选-反浮选工艺，以提高赤铁矿选矿效率，减少资源的浪费和环境的污染。

二、研究目的和意义本研究旨在探讨宣龙式赤铁矿磁化焙烧-晶粒长大-磁选-反浮选工艺的可行性和优劣性，以及工艺参数的优化和选择，为赤铁矿高效、经济、环保的选矿开发提供理论和实践依据。

具体来说，将进行以下工作：1.研究宣龙式赤铁矿经过磁化焙烧后的晶粒长大过程，探讨其影响因素、机理和规律。

2.研究磁选和反浮选对赤铁矿品质的影响，分析其选矿效果和工艺参数。

3.进行实验模拟和工艺优化，寻求最佳的宣龙式赤铁矿磁化焙烧-晶粒长大-磁选-反浮选工艺流程和参数。

益和环境效益，并与传统工艺进行比较。

这项研究的意义在于促进赤铁矿资源的高效、经济、环保利用，提高钢铁和冶金等行业的生产效率，降低成本，并对环境保护作出贡献。

三、研究方法和步骤1.文献研究：对赤铁矿选矿技术和磁化焙烧、晶粒长大、磁选、反浮选工艺等相关研究进行文献调研和分析，了解现状和发展趋势。

2.实验研究：利用实验室条件，开展赤铁矿磁化焙烧、晶粒长大、磁选、反浮选等实验，分析工艺流程和参数的优化和选择。

3.数据分析：对实验数据进行处理和分析，探讨宣龙式赤铁矿磁化焙烧-晶粒长大-磁选-反浮选工艺的优劣性和经济性。

4.成果总结：撰写研究报告，总结研究成果和经验，评价宣龙式赤铁矿磁化焙烧-晶粒长大-磁选-反浮选工艺的可行性和实用性。

难选鲕状赤铁矿的研究利用现状及展望摘要：鲕状赤铁矿石是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型，本文介绍了对其的研究利用现状并提出了今后努力的方向，还提出了一种对其利用的新技术，即直接冶炼并用其渣制造高附加值的微晶玻璃。

关键字：鲕状赤铁矿选矿研究微晶玻璃0引言鲕状赤铁矿嵌布粒度极细且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹，因此鲕状赤铁矿石是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型，所以该类型铁矿石资源基本没有得到利用。

但其储量丰富，我国铁矿资源储量的1/9为鲕状赤铁矿。

鲕状赤铁矿常形成大型矿山，例如法国的洛林铁矿、美国的克林顿铁矿以及我国北方的宣龙式铁矿、南方的宁乡式铁矿。

随着我国可利用的铁矿资源逐渐减少以及我国经济的发展，对其利用的研究具有很重要的战略意义。

1 利用存在问题由于鲕状赤铁矿嵌布粒度极细，所以很不利于矿石的单体解理，例如“宣龙式”鲕状赤铁矿，当原矿磨矿粒度为-200目55%时，赤铁矿的单体解离度仅为12.33%，-325目粒级赤铁矿的单体解离度仅为22.25%，-325目含量为31.43%。

随磨矿粒度-200目含量增加，赤铁矿单体解离度增加，但变化区间不大，-200目达到95%时，赤铁矿的单体解离度为52.23%，-325目粒级为52.23%，-325目含量为60.82%。

并且矿石经碎矿和磨矿后泥特多。

这就决定了该铁矿石的选冶是非常困难的。

下面是对某难选鲕状赤铁矿的选矿研究。

由某难选鲕状赤铁矿石的多元素分析和铁物相分析可知，虽然该难选鲕状赤铁矿石中硫、磷等有害元素含量低,但是,经过碎矿和磨矿,非常容易形成特细颗粒、而且泥特多,通过对原块状矿石随机采样、磨制光片和薄片、X粉晶衍射分析、镜下鉴定和分析,发现鲕状赤铁矿含量一般为62%～75%(少量可达80%),鲕状赤铁矿多呈单鲕均匀或不均匀分布,形态有圆形、椭圆形,部分见压扁拉长和顺层定向排列现象(见图1)。

大部分鲕粒的鲕核较小,核(圈边界不清晰,鲕粒主体为圈层状赤铁矿。

读书报告——鲕状赤铁矿鲕状赤铁矿是以鲕状集合体形式存在的赤铁矿，而鲕状集合体是某种物质的胶体以其他物质颗粒为核心逐层凝结，具有同心层状构造，即赤铁矿逐层凝聚而形成呈鱼子状样的一系列球体（称鲕状体）所组成的赤铁矿物集合体。

鲕状体一般较小。

鲕状体通常彼此间都胶结在一起。

鲡状赤铁矿的性质分析鲡状赤铁矿的化学成分为Fe2O3, 属三方晶系的晶体矿物, 与等轴晶系的磁赤铁矿成同质多象。

单晶体成鱿状, 摩氏硬度5.5--6.5 无解理, 密度5.0—5.3 g/cm3，鲡状赤铁矿岩常形成大型铁矿, 矿石例如北方的宣龙式铁矿、南方的宁乡式铁矿。

由于鲡状赤铁矿嵌布粒度极细且层层包裹的结构, 很不利于矿石的单体解离, 例如宣龙式绍状赤铁矿,当原矿磨矿细度为-200目占55%时, 赤铁矿的单体解离度仅为12.33%；-325目粒级赤铁矿的单体解离度仅为22.25%，-325目占31.43%。

随磨矿粒度加目-200含量增加, 赤铁矿单体解离度增加, 但变化区间不大,-200目达到95%时, 赤铁矿的单体解离度为52.23%，-325目粒级为65.78%,-325目含量为60.82%。

并且矿石经碎矿和磨矿后, 特别容易形成微细颗粒而且泥特多,这就决定了该铁矿石的选冶非常困难。

鲕状赤铁矿的结构和组成偏光显微镜下观察及分析偏光显微镜下观察发现,鲕状赤铁矿由鲕粒、石英颗粒、赤铁矿碎屑颗粒、铁质胶结物及少量钙质胶结物5部分组成,颗粒支撑胶结类型为接触胶结及孔隙胶结(图2) 。

X射线粉晶衍射分析X射线粉晶衍射测试在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室X射线粉晶衍射实验室完成,仪器为Spectris. Pte. L td生产的X’PertPRO型(新加坡思百吉公司)粉晶衍射仪, Cu靶,石墨单色器,电压40 kV,电流40 mA。

实验结果如图3所示:鲕状赤铁矿的主要组成矿物是赤铁矿(约65%～70% ) 、高岭石(约15%～20% )和石英(约10% ～15% ) 。

2005年9月第7卷增刊中国工程科学Engineering ScienceSep.2005Vol 7Supp.[收稿日期] 2005-07-10;修回日期 2005-08-03[作者简介] 童 雄(1965-),男,湖北蕲春县人,昆明理工大学教授、博士生导师,主要从事选矿、稀贵金属(例如金银等)的选冶、微生物浸矿、资源综合利用的研究与应用难选鲕状赤铁矿石的选矿新技术试验研究童 雄,黎应书,周庆华,饶 峰,崔毅琦(昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093)[摘要] 概述了鲕状赤铁矿 宁乡式!铁矿的性质、形成和由来以及我国 宁乡式!铁矿的概况、研究现状,试验研究了某鲕状赤铁矿的选冶回收,采用新工艺,在成本大幅度降低的情况下,铁精矿的品位和回收率分别达到55 62%和41 51%,吨铁精矿选矿成本仅为20~32元,这一成果具有非常重要的现实意义。

[关键词] 鲕状赤铁矿;磨矿;浮选;磁选;重选;冶金[中图分类号]T D951 [文献标识码]A [文章编号]1009-1742(2005)增刊-0323-041 前言1)赤铁矿、鲕状赤铁矿和褐铁矿的性质和形成赤铁矿的化学成分为Fe 2O 3,晶体属三方晶系的氧化物矿物,与等轴晶系的磁铁矿成同质多象。

单晶体常呈菱面体和板状,集合体形态多样,有片状、鳞片状(显晶质)、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。

显晶质呈铁黑至钢灰色,隐晶质呈暗红色,条痕樱红色,金属光泽至半金属光泽,摩氏硬度为5 5~6 5,无解理,密度5 0~5 3g/cm 。

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;呈鲕状或肾状的赤铁矿称为鲕状或肾状赤铁矿。

由胶体凝聚作用形成的矿物称为胶体矿物,例如河水能携带大量胶体,在出口处与海水相遇,由于海水中含有大量电解质,使河水中的胶体产生胶凝作用,形成胶体矿物,滨海地区的鲕状赤铁矿就是这样形成的。

实习报告：宣龙式铁矿考察一、实习背景我国是一个矿产资源丰富的国家，铁矿资源尤为丰富。

宣龙式铁矿床是我国铁矿床中沉积成因铁矿床的重要代表，主要分布于河北宣化、龙关一带。

为了更好地了解宣龙式铁矿的地质特征、成因及开发利用情况，我参加了本次实习活动。

二、实习内容1. 地质特征宣龙式铁矿床产于古元古代晚期（约16.6亿年），矿体产于长城系串岭沟组底部，矿体底板是细砂岩或砂质灰岩，顶板为黑色页岩夹薄层砂岩。

矿体一般有3~7层，与砂岩互层，构成厚10m的含矿带。

矿体呈层状、扁豆状或透镜体状。

矿石主要由赤铁矿组成，还有镜铁矿、石英、方解石和黄铁矿、绿泥石、磷灰石等。

矿石具有鲕状、豆状、肾状构造。

矿床规模一般为中、小型。

2. 成因特征宣龙式铁矿床是我国铁矿床中沉积成因铁矿床的重要代表，形成于华北克拉通两次重要构造事件（25亿年和18亿年）之后，是华北克拉通前寒武纪成岩成矿作用的重要组成部分。

成因上，它属于海相沉积型铁矿床。

3. 开发利用宣化庞家堡铁矿是宣龙式铁矿的代表性矿山，经过多年的开发利用，已经形成了一定的生产规模。

在实习过程中，我们参观了矿山的开采、选矿及冶炼设施，了解了铁矿石的开采、加工和冶炼过程。

同时，我们还了解到矿山在开发过程中注重环境保护和可持续发展，采取了一系列措施减少对生态环境的影响。

三、实习体会通过本次实习，我对宣龙式铁矿的地质特征、成因及开发利用有了更深入的了解。

首先，宣龙式铁矿床是华北克拉通前寒武纪成岩成矿作用的重要组成部分，具有重要的地质研究价值。

其次，矿山在开发过程中注重环境保护和可持续发展，为我国矿产资源的合理开发提供了借鉴。

最后，通过实习，我深刻认识到矿产资源开发利用的重要性，以及地质工作者在矿产资源勘查、开发中所付出的辛勤努力。

四、实习总结本次实习让我对宣龙式铁矿有了更全面的了解，提高了我的地质素养和实践能力。

在今后的学习和工作中，我将不断丰富自己的地质知识，为我国矿产资源的勘查、开发和保护贡献自己的力量。

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1. 破碎：将鲕状赤铁矿块状矿石通过颚式破碎机或圆锥破碎机破碎至小于 20mm 的粒度。