各種礦石選礦技術(shù)與選礦設(shè)備選擇

第一章 黑色金屬礦選礦技術(shù)及設(shè)備

一鐵礦選礦及鐵精礦的加工利用

有工業(yè)價值的鐵礦物主要是：磁鐵礦〔？6^04〉，赤鐵礦，假像赤鐵礦〔？6203〉，褐鐵礦 0,3^0〉及菱鐵礦〔？《03〉等。這些礦物除磁鐵礦為強磁性礦物外，其它都為弱 磁性礦物。

我國鐵礦資源豐富，礦石類型有：①磁鐵礦礦石；②多鐵礦物鐵礦石〔磁鐵礦-赤鐵 礦礦石。磁鐵礦-菱鐵礦礦石，鏡鐵礦-菱鐵礦-赤鐵礦礦石等〉；③含釩鈦磁鐵礦礦石；④含硫化物的多金屬鐵礦石；⑤含硫化物、磷或稀土的多金屬鐵礦石；⑥鮞狀赤鐵礦石〔赤鐵礦―菱鐵礦礦石、菱鐵礦礦石等〉。

一、鐵礦石的選礦方法

(一）強磁性磁鐵礦礦石 1.單一磁鐵礦礦石

由于礦石中絕大部分是強磁性的磁性礦，并且礦石組成簡單，常采用弱磁選方法選別。

含多金屬磁鐵礦礦石

主要是含硫化物磁鐵礦礦石和含磷灰石磁鐵礦礦石，一般采用弱磁選與浮選聯(lián)合流程，即用弱磁選回收鐵，浮選回收硫化物或磷灰石等。

(二)弱磁性鐵礦礦石

1.單一弱磁性鐵礦礦石

包括赤鐵礦礦石、菱鐵礦礦石、褐鐵礦礦石和赤鐵（鏡鐵〉~菱鐵礦礦石等。這些弱磁性鐵礦礦石通常稱為“紅礦”。紅礦的選礦方法有強磁選、浮選、重選、焙燒磁選以及這 些方法的聯(lián)合運用。

1.含多金屬弱磁性鐵礦礦石

主要含磷或硫化物的赤鐵礦礦石或菱鐵礦礦石。此類礦石一般用重選、浮選、強磁選,或這些方法互相結(jié)合回收鐵礦物,用浮選回收磷或硫化物。

(三)磁鐵-赤(菱)鐵礦礦石

1.單一磁鐵-赤(菱)鐵礦礦石

主要是赤鐵-磁鐵礦礦石和磁鐵-菱鐵礦礦石。選別此類礦石的方法有:①弱磁選與重選、浮選、強磁選聯(lián)合，即用弱磁選回收磁鐵礦，用重選、浮選或強磁選回收弱磁性鐵礦物；②磁化焙燒磁選法或與其它方法的并聯(lián)流程，與單一弱磁性鐵礦礦石的磁化焙燒相似，但在磁化焙燒磁選與其它選礦方法的并聯(lián)流程中，粉礦采用的是弱磁選與其它方 法聯(lián)合；③選擇性絮凝脫泥法。

1.含多金屬磁鐵-赤(菱)鐵礦礦石

屬此類礦石的主要是：含硫化物鐵礦石和含磷、硫或稀土鐵礦石。此類礦石的選礦方法是鐵礦石選礦中最復(fù)雜的，一般采用弱磁選與其它方法的聯(lián)合流程，即用弱磁選回 收磁鐵礦;用重選、浮選或強磁選回收弱磁性鐵礦物和用浮選回收伴生成分。

二、主要類型鐵礦石選礦舉例

(一)鞍山式貧磁鐵礦礦石的磁選

該種類型礦石中，主要有用礦物是磁鐵礦，含少量赤鐵礦；脈石礦物主要是石英，含少量角閃石、綠泥石、方解石、云母、綠簾石和磷灰石。礦石呈帶狀構(gòu)造，由鐵礦物層和脈 石層的互層組成。鐵礦條帶厚度平均為0.5 ~ 0.8砠砠，非鐵礦條帶厚度平均為0.2 ~ 0.4爪砠。鐵礦物呈細(xì)粒嵌布，嵌布粒度為0.1砠砠左右。工藝流程見圖9-1-1。按照該 流程所達(dá)到的選礦指標(biāo)是：當(dāng)原礦品位為30^：^時，精礦品位達(dá)68^：^，回收率82^：^ 左右。

(二)含磁鐵礦的弱磁性鐵礦石的磁選

目前，我國有一些選礦廠應(yīng)用球磨機強磁場磁選機直接選別赤鐵礦或假像赤鐵礦，實踐證明，這是一種較好的有效方法。例如某選礦廠處理含磁鐵礦和赤鐵礦的礦石，應(yīng)用弱磁 場磁選機和強磁場磁選機分別回收磁鐵礦和赤鐵礦。其工業(yè)試驗流程如圖9 ~ 1 ~2所示。采用該流程達(dá)到的指標(biāo)是：原礦品位34.20^:^:^03.7^〉時，精礦品位達(dá)56.46^ ？6，回收率 78.95^。

(七)含鈮、稀土多金屬鐵礦石的選礦

我國包頭鋼鐵公司選礦廠處理的原礦由白云鄂博鐵礦供給。該鐵礦為一大型沉積變質(zhì)-熱液交代型含鈮、稀土多金屬鐵礦床。礦石中含有鐵、鈮、稀土、釷、鈦、鋇、錳、氟 及磷等71種元素，其中鐵、稀土、鈮、氟等均有綜合利用價值。礦石中鐵礦物主要為赤鐵礦、磁鐵礦、假像赤鐵礦及少量黃鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦。稀土礦物主要為獨居石、氟碳鈰 礦、磷鑭鐠石、氟碳鈣鈰礦等。鈮礦物主要為鈮鐵礦、黃綠石、易解石、鈮鈣礦、鈦鐵金紅石等。脈石礦物主要為螢石、鈉輝石、方解石、鈉長石、鈉閃石、白云石、石英、玉髓、云母 等，該鐵礦石的主要特點是：元素多，組成復(fù)雜，綜合利用價值高;礦物種類多，稀土元素賦存集中；礦物嵌布粒度細(xì)，分布均勻。因此屬于難選礦石。

該選礦廠采用如圖9-1 - 8所示磁-重-浮聯(lián)含選礦工藝流程，經(jīng)磨礦后礦石先用弱磁選機選出強磁性鐵礦物，然后用浮選選出品位為15^左右的稀土泡沬，再用強磁選 機選出弱磁性鐵礦物，與強磁性鐵礦物合并為鐵精礦。對稀土泡沬用搖床選別得到粗精 礦、中礦和尾礦、粗精礦和中礦用浮選繼續(xù)選別，用環(huán)肟酸銨作捕收劑，經(jīng)一粗一精浮選后，可得到稀土品位大于60^的精礦。如欲再提高精礦品位，可繼續(xù)精選，經(jīng)五次精選 后，即可得到品位687乂：*20)以上的稀土精礦。搖床中礦再經(jīng)粗選、精選，可得到品位 30’ ^尺它。)左右的稀土次精礦。

三、鐵精礦的加工利用

選礦廠所得的鐵精礦，主要用作煉鐵原料。由于細(xì)粒鐵精礦不宜直接加入煉鐵高爐。須先加入熔劑，再高溫?zé)Y(jié)成塊；或添加粘合劑壓制成型；或滾成小球再燒結(jié)成球 團；然后裝入高爐內(nèi)冶煉。

高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。在高爐內(nèi)礦石中的鐵及部分硅、錳被焦炭還原出來，與碳組成熔融的生鐵，礦石中的脈石與石灰石組成熔渣，兩者分別由 爐缸的出鐵口與出渣口流出。冶煉產(chǎn)品可以是供煉鋼用的生鐵，或者是鑄造生鐵，或者 是高爐鐵合金。

煉鋼主要的原料是生鐵。生鐵所含的碳及固有雜質(zhì)(硅、錳、磷、硫和碳)都是在高爐冶煉，過程中從鐵礦石及其他原料轉(zhuǎn)入生鐵的；而煉鋼的任務(wù)就在于，在液體生鐵中用某 種方法引入某些數(shù)量的氧把這些元素?zé)?，所以叫作氧化熔煉。在一定條件下氧和溶解 于生鐵中的硅、錳、磷以及某些數(shù)量的鐵起反應(yīng)，把它們變成氧化物。這些氧化物在金屬中的溶解度都很小，因而差不多全部浮出并形成爐渣。當(dāng)金屬中各元素的含量經(jīng)過一系 列操作步驟已經(jīng)符合規(guī)格，而溫度也符合澆鑄的要求時，煉鋼的任務(wù)就完成了。但是煉鋼車間是以鋼錠作為最后產(chǎn)品，因此，煉鋼的任務(wù)還包括鑄錠工作。