贫细杂难选铁矿石选矿技术进展
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I ndustry development行业发展探究金属矿山选矿技术进展及发展赖纪全,龚 强摘要:随着能源开发技术的发展,金属矿的选矿技术和工艺正处于一种持续的革新和提高之中。
随着矿物加工技术的发展,矿物加工技术将向便捷、自动化和环境友好的方向发展。
在对金属矿山的选矿技术进行研究的过程中,相关技术人员应该加强对其的创新运用,以传统的选矿技术为基础,改变观念,积极地采用先进的选矿技术及工艺,以此来提高我国的选矿技术水平,推动我国矿产资源开采的可持续发展。
因此,本文就选矿工艺在金属矿生产中的运用作了较详细的论述。
关键词:金属矿山;选矿技术;发展中国近几年来的快速发展,使中国的钢铁业发展速度明显提高。
这使得我国对铁矿的需求量有了很大的提高。
目前,我国的铁矿石生产已经无法满足不同类型的钢厂的需要。
中国要想保证自己的钢铁厂对铁矿石的需求,就不得不依靠进口。
随着我国矿产资源的持续开发,我国可处理矿石的储量在逐年下降,迫切要求采用先进的选矿技术,对我国矿产资源进行有效的开发,从而实现对我国矿产资源的有效利用,提高我国钢铁企业的自给率,同时也有助于缓解我国铁矿石进口的压力。
本文对国内金属矿选矿工艺的现状及发展趋势进行了探讨。
1 金属矿山资源分析1.1 铁矿铁矿是全球最大的矿产,我国拥有463亿吨的储量,在全球排名第五。
主要是贫瘠矿产,在矿产资源中所占比例超过90%。
其中,以东北、华北、西南、华南等地区的矿产资源最多。
按省份划分,辽宁的探明储量居首位,随后为河北、四川、西部、安徽、云南、内蒙古。
在铁矿床的成矿类型上,以四川攀枝花铁矿为主,与铁质、超基性岩浆侵入作用密切相关;在湖北大治、福建马坑、内蒙古黄冈,都发现了与中—酸性岩浆作用密切相关的热液铁矿;以江苏、安徽省宁武铁矿为主,云南大红山铁铁矿为辅,以无明显的火山岩为辅。
主要分布在湖北西部、江西西部、湖南东部等地;鞍山、冀东等变废为宝的沉积型铁矿;在广东大宝山、贵州观音山等地,都存在着残留铁矿的风化淋滤现象。
关于选矿技术进展及选矿浮选工艺摘要:近几十年来,我国大批选矿工作者对我国矿产资源细碎杂乱的实际问题进行了详细的研究和相关工作分析,解决了存在的问题,从而进一步发展我国选矿技术,显著提高选矿技术的整体水平。
特别是近年来,随着科学技术的进步和设备的更新,新型高效分离设备、浮选药剂和分离工艺已应用于新型选矿。
这些创新应用使选矿工艺得到了显著改进和快速发展。
然而,由于我国地形复杂,我国矿藏类型相对较多,也存在储存条件复杂、矿石种类繁多等问题,其中还存在大量有害成分,如二氧化硫和二氧化硅。
关键词:矿山开采;选矿技术;浮选工艺矿产资源分布不均、开采难度加大是当前我国矿业面临的主要问题。
可采资源储量的下降以及开采深度和难度的变化给选矿工作带来了一定的困难。
从采矿的实际情况来看,地表优质资源的开发已基本结束。
向深部优质资源方向发展是采矿业发展的必然趋势。
然而,深层矿产资源的勘探、开采成本和运营风险明显不同于露天开采。
明确现阶段常用的选矿工艺,提高矿石选矿水平,对提高资源开采效率具有重要意义。
1常用选矿技术手段和工艺1.1常用技术手段1.1.1拣选技术拣选技术也是选矿常用的技术手段,主要有机械分选和人工分选,广泛应用于预选清除的废石中。
手动选择,即手动选择。
判断标准是矿物的外部特征,对操作者的个人实践经验有很高的要求;机械分选是通过分析矿物的光学特性来实现的光学分选技术;X射线分选的技术手段主要是借助X射线荧光照射实现有效分选;对于辐射分选,利用钍、铀和其他矿物的自然辐射特性进行分选操作。
1.1.2浮选技术借助于各种矿物材料颗粒表面的不同亲水性,实现了有效的选择,即泡沫浮选。
由于天然疏水矿物并不常见,因此有必要在矿浆中添加捕收剂,以确保待浮矿物具有良好的疏水性。
然后,增加相应的监管机构,以确保它们更具选择性。
添加发泡剂后,对其进行充气以促进气泡的产生。
具有疏水特性的矿物颗粒将粘附在气泡上以实现浮动分离。
材料通常在0.3mm范围内。
太钢袁家村难选铁矿石选矿工艺研究王永章;罗良飞【摘要】Based on process mineralogy study and comparative beneficiation tests of multiple flowsheets, an applicable flowsheet is proposed to treat Yuanjiacun refractory iron ore. A process flowsheet consisting of a wet preconcentration of coarse grains, two stages of grinding, two stages of low intensity magnetic separation ( LIMS) , a reverse flotation, and a regrinding⁃LIMS of flotation tailings with the LIMS concentrate returned to the flotation process, resulted in an iron concentrate with a yield of 30.19%, a TFe grade of 69.13% and a TFe recovery of 69.45%.%在工艺矿物学研究的基础上,通过选矿多流程对比试验研究,提出了适合太钢袁家村难选铁矿石的选矿工艺流程。
采用粗粒湿式预选⁃两段阶磨⁃两段弱磁选⁃反浮选⁃浮尾再磨弱磁精返浮选流程可以得到精矿产率30.19%、TFe品位69.13%、回收率69.45%的指标。
【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】4页(P53-56)【关键词】袁家村铁矿;难选铁矿;闪石型原生矿;弱磁选;反浮选【作者】王永章;罗良飞【作者单位】太钢集团岚县矿业有限公司,山西岚县030027;长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012【正文语种】中文【中图分类】TD92太钢袁家村铁矿属于鞍山式沉积变质型微细粒嵌布磁赤混合型铁矿,矿区总储量为12.5亿吨,其中难选闪石型原生矿储量高达2.45亿吨,采用粗碎+半自磨-球磨-弱磁-强磁-再磨-反浮选工艺流程。
我国金属矿山选矿技术进展及发展方向当今我国面临着铁矿资源紧缺的问题,大部分铁矿石都依赖于进口,对选矿技术进行研究创新对于缓解铁矿石供求矛盾具有重大的意义。
文章对我国金属矿山选矿技术进展及发展方向进行了论述。
标签:金属矿石;选矿技术;进展;发展方向1 引言近几年我国的经济发展非常的迅猛,钢铁工业发展的步伐也大大加快,这使得国内的钢铁生产企业需求铁矿石的量大大增加,国内矿石产量不能够满足各钢铁企业的需求,因此我国必须依靠进口矿石资源来确保钢铁企业生产需求得到满足。
随着不断对矿山的开采,国内易选的矿石资源的数量逐渐减少,这就需要选矿技术的进步来开发和利用铁矿资源,这有利于国内矿石资源的充分利用,可以使得钢铁企业的矿石自给率增加,有利于使进口铁矿石的压力得到缓解。
本文对我国金属矿山选矿技术进展及发展方向进行了论述。
2 磁铁矿选矿技术进展铁矿石选矿的主体之一就是磁铁矿,磁铁矿精矿约占国内铁精矿产量的四分之三。
多年来我国的磁铁矿选矿及时取得了很大的发展,但是进入21世纪以后,钢铁企业发展步伐的加快使其对于矿石质量的要求提高了很多,因此许多矿石都加大了研究力度,对于提铁降硅做了很多的工作,而且采用各种技术提升选矿的技术,取得的效果也是非常的显著,在选矿的时候应用新型的磁选设备、推广反浮选工艺对于提高磁铁矿铁品位、降低二氧化硅的含量贡献是最大的。
2.1 磁选柱的应用磁选柱是一种新型高效的磁选设备,其结构比较简单,组成部分主要包括简体、电控装置和励磁线圈。
磁选柱既可以利用磁团聚,还可以分散磁团聚。
其有0-20mT的磁感应强度,能够随时的进行调节,调节要根据矿石性质的变化进行,还可以根据这一变化调节循环周期。
对于给入的物料具有磁性的部分,其可以形成弱磁聚团,这是因受到弱磁场作用的效果,然后其在磁力和重力的联合作用之下就可以向下运动,而其中夹杂的脉石可以因受到上升水流的作用而向上运动,就能够形成溢流,磁聚团在逐渐向下运动的过程中会受到多次的淘洗,进而使得品味提高。
复杂难选铁矿石直接还原技术的应用张进(武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉,430081)摘要本文阐述了我国复杂难选铁矿开发利用现状,对近年来处理复杂难选铁矿的新工艺—直接还原技术进行了介绍和分析,指出了该工艺的特色和优点。
重点介绍了直接还原技术在我国复杂难选铁矿中的应用实践,同时指出煤基转底炉直接还原工艺较适合处理我国复杂难选铁矿,并针对目前存在的问题,提出了下一步的研究方向。
关键词难选铁矿现状直接还原应用世界铁矿资源丰富,据美国地质调查局报告,截止2005年底,世界铁矿石储量为1600亿t,储量基础为3700亿t,铁金属储量为800亿t,储量基础为1800亿t。
世界铁矿资源分布的特点是南半球国家富铁矿床多,如巴西、澳大利亚、南非等国;北半球国家贫铁矿床多,如前苏联地区、美国、加拿大、中国等国。
我国铁矿石富矿少、贫矿多,97%的铁矿石为30%以下的低品位铁矿,国内尚存大量未被开发利用的难选铁矿。
另外,铁矿石资源开发利用自进入21世纪以来,呈逐渐上升态势,2006年世界铁矿石价格比上一年上涨19%,使我国钢铁行业面临着巨大的压力[1]。
总结国内难选铁矿选矿技术进展、推进选矿技术进步,更好地利用这部分资源,对支持我国钢铁行业的发展,具有一定的现实意义。
1复杂难选铁矿石研发利用现状我国探明的铁矿资源量380~410亿t,主要特点是贫、细、杂,平均铁品位32%,比世界平均品位低11个百分点。
其中97%的铁矿石需要选矿处理,并且复杂难的红铁矿占的比例大(约占铁矿石储量的20.8%)[2]。
铁矿床成因类型多样,矿石类型复杂。
表1.1 我国铁矿石主要分布特点[2]Table 1.1 The main distribution characteristics of iron ore in our country进展,即先通过强磁一反浮选获得低杂质含量的铁精矿,然后通过普通焙烧或者与磁铁精矿混合生产球团矿可大幅度提高产品的铁品位,仍不失为优质炼铁原料。
我国贫铁矿石磁选预选现状及发展趋势郭小飞;赵通林【摘要】介绍了磁选预选技术在贫铁矿石选矿中的应用情况.以高效圆锥破碎机、自磨/半自磨机和高压辊磨机为代表的新型碎磨设备使贫铁矿石的预选粒度有效降低,为预选抛尾提供了有利条件.磁选技术既可以实现贫磁铁矿石粗碎产品(约350~400 mm)的预选抛尾,也可以实现超细碎产品(小于3 mm)的预选抛尾,并可根据矿石性质及现场生产实际采用干式或湿式预选工艺.永磁辊式强磁选机可对中碎或细碎后的弱磁性贫赤铁矿石进行预选,电磁立环脉动高梯度磁选机对细粒级(小于3 mm)贫赤铁矿石的预选效果较好.指出了未来贫铁矿石磁选预选的主要发展趋势为高效碎磨设备和工艺的基础性研究,磁选设备对贫铁矿石性质和生产工艺适应性的研究,弱磁性贫赤铁矿石永磁强磁预选技术的深入研究与推广应用.%The application of pre-concentration technology on beneficiation of lean iron ore was described. Sufficient con-ditions of pre-concentration for lean iron ore were provided by the effective reduction of the feeding size as the result of the ap-plication of new types crushing and grinding machines of which high efficiency cone crusher,AG/SAG and high-pressure grind-ing roller were the chief representative. Pre-concentration for products of350~400 mm from coarse crushing and -3 mm from ultra-finely crushing of lean magnetite could be realized by magnetic separation. And dry or wet process of pre-concentration could be determined according to the different processes. High-intensity permanent magnetic separator provides a new way for pre-concentration of lean hematite after middle crushing. Vertical ring pulsating high gradient magnetic separator has a better effecton the pre-concentration for -3 mm lean hematite. The development tendencies in pre-concentration of lean iron ore are investigation of efficient crushing equipment and process,research on adaptability of magnetic separator to the characteristics of lean iron ore and production environment,further research and application of permanent high-intensity magnetic pre-concentra-tion for lean hematite.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P91-94)【关键词】磁选预选;预选粒度;贫磁铁矿石;贫赤铁矿石【作者】郭小飞;赵通林【作者单位】辽宁科技大学矿业工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学矿业工程学院,辽宁鞍山114051【正文语种】中文【中图分类】TD921+.7;TD924.1矿石预选是指矿石在进入主要选别作业之前,根据目标矿物与脉石的某种特性差异进行预先分选。
磁铁矿选矿技术进展作者:欧阳广遵来源:《大东方》2018年第06期摘要:全球各个国家均有自己的资源,其中铁矿分布较广,分布于50个国家,但绝大多数主要集中分布在其中的12个国家。
每个国家因其地理特性的不同,铁矿分布情况也有差异,无论是储量、矿床类型、铁矿类型,还是铁矿的贫富程度,均存在着很大的差异。
本文综述了磁铁矿的分布状况以及相关选矿技术,为我国铁矿的自给自足奠定基础。
关键词:磁铁矿;选矿技术;综述一、铁资源概况1、世界铁矿资源分布及利用铁元素在地壳中的含量次于O、Si、Al排第四,其中沉积岩中铁平均含量为2-3%,在玄武岩和岩浆岩中平均含量8.5%,全球铁矿石总量超过8000亿吨,铁含量在2300亿吨以上[1],在现今工业社会中,铁在所有用于工业生产的金属中占95%左右的比例[2]。
98%的铁用于钢的生产,其他则2%要用于洗煤和水泥工业[3]。
铁矿石作为钢铁工业的矿物原料,广泛分布于约48个国家[4],世界各铁矿储量大的国家都有各自的铁矿集中区[5-6]。
自从2011年5月份以来,新铁矿山为全球铁矿石产量增加了12.5亿吨的产能,在世界主要铁矿石生产国中,澳大利亚、巴西和中国产量分别增长了12.7%、5.1%和2.1%。
在目前的国际市场上,出口铁矿石由澳大利亚必和必拓、力拓与巴西淡水河谷公司所垄断,2011年三个铁矿石巨头铁矿产量合计占全球产量的34.7%。
随着各国对钢铁需求越来越大,预计近几年,世界铁矿产量将达到288.3亿吨[7-8]。
2、我国铁矿资源类型及分布我国铁矿资源主要集中分布在鞍山本溪、冀东密怀、攀枝花西昌、五台吕梁、宁宪庐极、包头白云鄂博、鲁中、邯邢、鄂东、海南等地 [9-10]。
岩浆型铁矿占15%,接触交代热液型铁矿占12%,均高于世界同类矿石比例,其中晚期岩浆型铁矿以钒钛磁铁矿为主,已在工业上大规模应用;沉积变质型和沉积型铁矿分别占55%和12%,我国选铁矿类型主要是部分沉积变质型铁矿与沉积型铁矿,它们有的未被充分利用,有的目前尚无法开采利用[11]。
2012年9月内蒙古科技与经济September2012 第18期总第268期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.18T o tal N o.268中国复杂难选铁矿资源及选矿技术概述李根兴,孙敬锋,马卫红,田优杰(内蒙古自治区矿产实验研究所,内蒙古呼和浩特 010031) 摘 要:概述我国铁矿资源的分布状况及主要类型,列举国内褐铁矿石、菱铁矿石、高磷鲕状赤铁矿石以及多金属共生铁矿石的地理分布特点,并对其矿石性质、选矿工艺进行介绍,结合选矿实例介绍了国内复杂难选铁矿的选矿技术进展。
关键词:铁矿;选矿技术;铁矿石资源 中图分类号:GD92 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)18—0029—02 我国对铁矿石需求量大,进口依存度高,成为制约我国钢铁工业经济的重大安全隐患,因此,迫切需要依靠改进铁矿选矿技术来充分利用国内铁矿资源。
对复杂难选铁矿石资源进行合理开发利用,对于缓解我国铁矿石供求矛盾及保障我国钢铁工业经济的安全具有重大意义。
1 铁矿石资源及复杂难选铁矿石开发利用状况铁是世界上发现最早、利用最广、用量最多的一种金属,其消耗量约占金属总耗量的95%左右。
我国铁矿资源具有分布广泛,矿床类型齐全,贫矿多富矿少,矿石类型复杂,伴(共)生组分多等特点。
我国铁矿石的主要特点是“贫”、“细”、“杂”,并且复杂难选铁矿占的比例大。
地质勘查和矿床研究结果表明,我国铁矿床类型齐全,世界上已发现的铁矿成因类型在我国均有发现。
我国主要铁矿类型及储量分为: 沉积变质型铁矿,储量占57.8%,居各类型铁矿床之首。
如鞍山——本溪地区沉积变质型铁矿,主要以磁铁矿石为主; 接触交代——热液型铁矿,储量占12.7%。
如大冶式和邯邢式接触交代型铁矿,以磁铁矿石为主; 岩浆晚期型铁矿,储量占11.6%。
如攀枝花——西昌地区铁矿,以磁铁矿、钛铁矿为主; 沉积型铁矿,储量占8.7%。
浅析铁矿选矿技术和工艺方法发布时间:2021-11-10T03:40:37.141Z 来源:《中国科技人才》2021年第23期作者:房佳乐1 陈子豪2 赵敬廷3 张锐4[导读] 我国选矿厂采用的铁矿石破碎工艺通常采用粗碎、中碎、细碎三级破碎工艺。
粗碎用的圆破碎机大多直径约为1.2~1.5m,中碎用的通常是标准圆锥破碎机,细碎用的通常是短头圆锥破碎机,直径为2.1或2.2m。
在此过程中,矿石被粉碎,然后进行筛分,得到的筛分产品被送往研磨槽进行进一步加工。
临沂会宝岭铁矿有限公司山东临沂 276000摘要:在近几十年来,我国大量的选矿工作者就已经针对于我国所出现的铁矿资源自身的“贫、细、杂”等现实问题进行了细致的研究和相关的工作分析,并针对其中存在的问题进行解决,从而进一步使得我国的铁矿选矿技术得到充分的发展,并且选矿技术的整体水平也得到了显著提升。
特别是在近几年,随着科技的进步以及设备的更新,在铁矿选矿方面已经进行了新的高效分选设备以及浮选药剂和分选工艺等的应用,这些创新应用使得选矿工艺在根本上得到了显著提升和迅速发展。
但是主要由于我国地形复杂,我国的铁矿矿床的类型相对较多,并且其还存在贮存条件复杂以及矿石种类繁多等问题,其中还存在着大量的硫、二氧化硅等有害组分。
我国的矿石中,多组分矿石占据着相当大的比重,并且其有用组分的嵌布粒度相对较细,这就导致对其进行采选的难度大大增加,同时开采的效率降低,其所开采出的产品质量也相对较差。
因此,在针对其进行冶炼之前,选矿工作是极为重要的一个步骤。
关键词:铁矿;选矿技术;工艺方法1铁矿选矿技术1.1矿石破碎我国选矿厂采用的铁矿石破碎工艺通常采用粗碎、中碎、细碎三级破碎工艺。
粗碎用的圆破碎机大多直径约为1.2~1.5m,中碎用的通常是标准圆锥破碎机,细碎用的通常是短头圆锥破碎机,直径为2.1或2.2m。
在此过程中,矿石被粉碎,然后进行筛分,得到的筛分产品被送往研磨槽进行进一步加工。
位为32~34%,品位在50%以下的铁矿占总量的95%[1]。
矿石类型复杂,拥有世界上所有的矿石类型,难选矿和多组分共(伴)生矿所占比重大,对难选矿石的综合利用率不足30%。
我国难选铁矿石主要表现在:有用矿物与脉石矿物间犬牙交错、互相包裹、密集浸染等趋势明显;矿物嵌布粒度的粗细对矿物可选性影响很大,特别是-10μm 粒级可选性极差;多种铁矿物伴生,由于不同种类铁矿物的可选性差异很大,使得多种类铁矿物伴生时矿石相对难选;不同品种多种矿物的伴生,容易使得矿物间可选性差异变小而难选;在我国一些矿山,磷硫的含量很高,并且分选很难,造成铁矿石相对难选[2]。
2我国难选铁矿的选矿技术在当前技术条件下,具有工业利用价值的铁矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等[3]。
其中难选铁矿石包括:菱铁矿、褐铁矿、鲕状赤铁矿、复合铁矿石、多金属共生铁矿石。
2.1菱铁矿选矿菱铁矿(FeCO 3)属于铁的碳酸盐,理论品位只有48.27%,有些还含有Mg 2+、Mn 2+等形成类质同相矿物{(Mg ,Mn )FeCO 3},导致其纯矿物铁品位在43.47%~48.20%之间波动[4]。
回收这类矿石,最典型的方法是焙烧-磁选法。
因为菱铁矿经过中性焙烧后,二氧化碳从矿石中分解出来,可提高矿石品位,而且可以大幅度提高矿石的磁性。
因此,菱铁矿很容易通过磁化焙烧来富集。
例如,闰树芳、孙体昌[5]等人对嘉峪关某菱铁矿进行了焙烧-磁选实验,在还原剂用量15%,助溶剂5%,焙烧温度1200℃,焙烧时间60min ,磁选场强111.44kA/m 的条件下,经过还原焙烧,两段磨矿,两段磁选,得到铁品位94.70%,回收率90.28%的产品。
喻荣高、杨大兵[6]等人对贵州观音山地区的菱铁矿进行了磁化焙烧-弱磁选的实验,在还原剂用量4%,焙烧温度850℃,焙烧时间60min ,磁选场强150mT 的条件下,经过磁化焙烧,两段磨矿,两段弱磁选,可以得到铁品位64.41%,回收率87.41%,P ,S 含量分别为0.024%,0.19%的铁精矿。
SeriesNo.4ID7Mav2010金底茸妇METALMINE总第407期
2010年第5期
·矿物工程-
贫细杂难选铁矿石选矿技术进展木陈雯(长沙矿冶研究院)
摘要论述了加强科技进步,高效低耗开发利用我国贫细杂难选铁矿资源的意义,结合研究工作与生产实践,分析了各类型难选铁矿石选矿的关键技术难点,并分别探讨了适合超贫磁铁矿、微细粒赤铁矿及菱铁矿、褐铁矿的高效低成本开发利用的选矿技术。关键词超贫磁铁矿微细粒赤铁矿菱铁矿褐铁矿低成本开发
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钢铁工业是社会发展的重要基础,1980年到2008年,钢铁总产量10多倍的增长支撑了国民生产总值的持续稳定增长。中国、欧盟、美国和日本近年来发布的2020年钢铁工业科技发展指南也都强调,在可以预见的相当长一段时间内,钢铁仍然是人类社会不可替代的功能性、结构性基础材料。然而我国铁矿资源“贫、细、杂、散”的品质特点及较低的整体利用水平使国内铁矿石供给量远不能满足我国钢铁工业的发展。国产铁矿石虽然从2001年的1.002亿t增加到2008的3.803亿t,2008年在经济下滑的情况下,仍从国外进口了4.437亿t成品铁矿石,进口量比2007年增长15.9%,对进口矿的依存度高达53.85%。这种铁矿石资源严重不足的局面导致近年来进口矿价格飞涨【l』。在2005年上涨71.5%后,2006年上涨19%,2007年又上涨9.5%,2008年铁矿石价格谈判中,国外主要铁矿石供应商竟然提出在2007年矿价的基础上再涨95%的无理要求,可见对进口铁矿石的高度依赖已经直接威胁到国家的经济安全。2020年前是我国完成工业化进程的关键时期,也是我国铁矿资源供应最关键、最困难的时期。因此,依靠科技进步,加强对超贫磁铁矿、微细粒贫赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿的高效低耗综合利用研究,扩大可工业利用铁矿资源量,保障铁矿资源的安全供给,是钢铁行业和国民经济发展中亟待解决的问题。1贫细杂难选矿的定义及资源特点R.A.威廉斯在20世纪90年代初就定性和定量地提出了矿石“难选”的概念,定义了3种类型的难选矿石:“本质上难选”(由于复杂的矿物组成)、“经济上难选”(由于为达到所要求的精矿品位而进行加工处理和对废物的处理过程带来的高成本)和“环保限制难选”(由于处理过程中受到使用化学物品的限制或所产生气相、固相或液相废物排放的限制)。
,“十一五”国家科技支撑计划项目(编号:2006BAB02A04)。陈雯(1965一),女,长沙矿冶研究院矿产资源开发技术研究所。所长,教授级高级工程师,410012湖南省长沙市麓山南路966号。
·55·万方数据总第407期金属矿山2010年第5期“贫”。一般按矿石需要选矿加工和不需要选矿加工来划分贫、富矿。能直接入炉冶炼而不需要选矿加工的铁矿石统称富矿,澳大利亚将富矿称为DSO矿(DirectShippingOre),一般,I'Fe品位62%以上。需要选矿加工的铁矿石统称为贫矿。最近河北省颁布了《超贫磁铁矿勘查技术规程(暂行)》,将边界品位<20%的磁铁矿,统称超贫磁铁矿。中国可工业利用铁矿石指标见表1。表1我国可工业利用铁矿石指标%“细”。指的是有用矿物嵌布粒度细,通常将磨细到45~0岬时铁矿物的单体解离度才能达到90%以上的赤铁矿和磨细到30~0“m时铁矿物的单体解离度才能达到90%以上的磁铁矿称为微细粒铁矿。“杂”。指的是矿石组分杂,金属矿物种类较多,矿石含杂质较多。我国多组分共(伴)生铁矿石储量占总储量的三分之一,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。中国现行的勘查规范规定,圈定磁铁矿矿体、钒钛磁铁矿矿体及菱铁矿矿体的边界品位均为TFe20%,而圈定赤铁矿矿体、褐铁矿矿体和镜铁矿矿体的边界品位均为TFe25%。低于边界品位的铁矿都叫超贫铁矿。我国上百亿吨菱铁矿、褐铁矿、微细粒矿及鲡状赤铁矿等复杂难选氧化铁矿石因开发利用技术水平限制而难以工业利用。应该说菱铁矿、褐铁矿、鲕状赤铁矿、矿石组分复杂的共(伴)生铁矿石、超微细粒嵌布矿(如湖南湘西南地区的江口式铁矿)均属于本质上难选的铁矿。而低品位矿、微细粒铁矿则属于经济上难选的范畴。2超贫磁铁矿选矿2.1超贫磁铁矿的开采现状我国超贫磁铁矿资源以河北、辽宁等地居多,河北省TFe含量在10%~20%之间的超贫磁铁矿查明资源储量5.5×109t,预测资源储量接近1.10x1010t;辽宁省超贫磁铁矿资源总量预计为1.07×1010t。全国其他地区也广泛分布有这类可利用的超贫铁矿资源,如河南、山东也有这类铁矿在开发利·56.用心J。目前超贫磁铁矿资源主要在河北北部(如承德地区)大规模开采利用。河北省超贫磁铁矿资源的开发利用始于1999年,承德京城矿业集团有限公司在承德市宽城满族自治县孤山子一带对基性一超基性杂岩体中的含铁超基性岩进行开发,通过磁选工艺,回收岩体中的磁性铁,选出的铁精矿品位TFe65%左右,选矿比为8~10。由于该类含铁岩石易采、易碎、易磨、易选,采选生产成本较低,取得了较好的经济效益。随后,承德大宝、大山、远通等矿业公司相继在宽城孤山子一带投资勘查,建立选矿厂,开发利用超贫磁铁矿资源。截至2005年底,仅承德市就有钒钛磁铁矿矿山81家,选厂48家,年生产铁精粉超过1.0×10t,已
成为河北省铁矿产品的一个重要来源日1。2.2超贫磁铁矿的选矿技术要点相对于达到工业品位的磁铁矿选矿而言,制约超贫磁铁矿利用的关键在于原矿品位低,选比大,开采利用成本高,因而所有的选矿工作都围绕着多碎少磨、能收早收、能丢早丢以及节能降耗、减少生产成本而展开。(1)采用高效设备实现多碎少磨。破碎磨矿能耗占整个选矿厂能耗的50%以上,而磨矿的能耗又占整个碎磨作业的70%以上,因此“多碎少磨”一直是选矿工作的基本原则。目前实现多碎少磨的关键仍然是采用高效破碎设备,其中最值得一提的是德国洪堡公司的高效辊压技术和湖南深湘公司的柱磨技术,上述2种设备均可以将中碎产品破碎到5—0姗甚至3—0mm,不仅大幅度降低了入磨细度,辊
压技术在破碎过程中因挤压而形成的矿石结构中的裂隙还有利于磨矿。(2)粗粒湿式抛尾技术。能丢早丢,即从破碎作业开始,就在可能的作业进行由粗粒到细粒的阶段抛尾,国内外大部分磁铁矿选矿厂均采用粗粒干式磁选抛尾的方法,在原矿入磨前抛弃大量尾矿来达到提高分选设备处理能力、提高人选品位并降低生产成本的目的。但由于细粉矿的影响,无论是粗粒还是细粒干式抛尾,多数存在抛尾量少,品位提高幅度有限,磁性铁损失却较大等问题,尤其是在气候潮湿的南方或者北方多雨季节,中细粒干式抛尾效果差的现象尤其突出。但采用高效辊压技术将矿石破碎到10~Omm后再采用湿式粗粒抛尾设备,却可显著提高人选品位,且磁性铁损失极少,如甘肃山丹铁矿、马鞍山某铁矿H1和北京建龙承德铁矿,首
万方数据陈雯:贫细杂难选铁矿石选矿技术进展2010年第5期先采用zMJ900s柱磨机超细碎,将粒度为30mm的中碎产品破碎到5mm以下,采用长沙矿冶研究院开发的粗粒磁选设备进行了干式和湿式抛尾的对比试验,试验结果见表2一表4。由表2和表3可见湿式抛尾不仅抛尾量大,而且将人选品位分别从12.53%提高到40.33%,24.27%提高到56.67%,与相同条件下的干式抛尾结果相比,抛尾产率高出13.34~8.78个百分点,品位提高12.90一13.37个百分点。表2山丹铁矿原矿干、湿式弱磁选机粗粒抛尾试验结果表3马鞍山某铁矿干、湿式弱磁选机粗粒抛尾试验结果表4北京建龙承德铁矿湿式弱磁选机粗粒抛尾试验结果3微细粒贫赤铁矿选矿3.1微细粒贫赤铁矿的工业应用现状根据磁分离效果,常把74—0斗m的赤铁矿和56一O斗m的磁铁矿称为细粒铁矿,而将45~0pm的赤铁矿和30~0岬的磁铁矿称为微细粒铁矿。铁品位(TFe)小于25%,细磨到30斗m以下时铁矿物单体解离度才能达到95%以上的赤铁矿称为微细粒贫赤铁矿。目前工业生产中回收细粒贫磁赤铁矿的经典流程是弱磁选~强磁选一反浮选流程,我国鞍山式贫赤铁矿都采用这一流程,技术指标较好。但在工业生产中稳定运行的关键设备强磁机最高磁感应强度在1.5T左右,多数在1~1.2T,这种磁场强度的强磁选设备对粒度小于30“m微细粒赤铁矿的回收率不到40%。目前在工业生产的微细粒赤铁矿山是磨矿粒度80%为22岬的湖南祁东铁
矿,该矿采用长沙矿冶研究院推荐的絮凝脱泥一反浮选工艺流程建成的30万∥a处理量的选矿厂,在原矿品位TFe32.46%的条件下,得到铁精矿产率35.33%,铁精矿品位63.02%,铁回收率68.59%的工业生产指标。3.2高效回收微细粒贫赤铁矿的关键技术低成本开发微细粒赤铁矿,选矿技术方面的工作仍然是围绕着能丢早丢,能收早收,最大限度提高效率,节约成本而进行的,除了要重视多碎少磨,阶段磨选外,还有如下3个方面的工作应引起重视。(1)选择性高效磨矿技术。磨不细与过磨现象并存是微细粒选矿技术中最突出的问题,有针对性地磨矿并在第一时间将已经磨好的合格粒级矿石高效分级出来,是减少过磨,提高选矿效率最关键的环节。世界著名选矿学者A.F.塔加尔特曾明确指出:“磨矿的功用和目的依其所磨原料的不同而不同。在选矿厂主要的任务是将矿物原料粉碎,以使有用矿物大部分得以从脉石中解离出来,并在许多情况下使两种有用矿物互相分离开来;其次一个任务是将单体的有用矿物依其粒度的必要缩小程度,将粒度减小,以使它们在下一个选矿过程中(如浮选过程)得以有不同的性态表现”bJ。可见,A.F.塔加尔特把解离矿物列为磨矿的主要任务及首要任务,而减小粒度仅列为其次的任务。我国著名磨矿专家李启衡教授指出“碎矿和磨矿就是为选别准备好解离充分但过粉碎轻的人选物料,这就是碎矿和磨矿的基本任务”。机械地靠减小矿粒尺寸来提高解离度,必然造成解离不够和过粉碎并存的现象。但如果能使矿物沿矿物间的接触面选择性解离,则可以使矿物充分解离并显著放粗磨矿细度。可见,使铁矿物充分单体解离却不过粉碎,使有利于分选的有效粒级含量最大化是微细粒嵌布铁矿及褐铁矿选矿中要解决的关键技术难题。但目前大家普遍关注磨矿细度却很少从追求充分解离下的有效分选粒度着手研.57·