鐵礦石選礦試驗(yàn)方案設(shè)計示例

1、鐵礦石選礦試驗(yàn)方案示例一、某地表赤 鐵礦試樣選礦試驗(yàn)方案擬定試驗(yàn)方案的步驟是：（1）分析該礦石性質(zhì)研究資料，根據(jù)礦石性質(zhì)和同類礦產(chǎn)的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其研究 成果，初步擬定可供選擇的方案。（2 ）根據(jù)國家有關(guān)的方針政策，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件以及委托一方的要求，全面考 慮，確定主攻方案。（一）礦石性質(zhì)研究資料的分析1. 光譜分析和化學(xué)多元素分析該試樣的光譜分析結(jié)果見表1，化學(xué)多元素分析結(jié)果見表2。某地表赤鐵礦光譜分析結(jié)果元素FeAlSiCaMgTiCuCr大>1>1>1>10.50.10.0致含量05元MnZnPbCoVAgNiSn素0.0大0.0<0.<0.<

2、;0.0.00.005-0.00致含量20020010011-0.0300051某地表赤鐵石化學(xué)多元素分析結(jié)果項(xiàng)目TFeSFeFeOSiO2AL2O 3aOCM gOsPAs減灼含22345.00.00.3.量(%)7.46.27.258.6739.6876.25151由光譜分析和化學(xué)多元素分析結(jié)果看出：礦石中主要回收元素是鐵，伴生元素含量均未達(dá)到綜合回收標(biāo)準(zhǔn)，主要有害雜質(zhì)硫、磷含量都不高，僅二氧化硅含量很高，故僅需考慮除去有害雜質(zhì)硅?；瘜W(xué)多元素分析表中 TFe、SFe、FeO、SQ2、AL2O3、CaO、MgO 等項(xiàng)是鐵礦石必需分析的重要項(xiàng)目，下面分別介紹各項(xiàng)的含義及其目的：（1） TFe全

3、鐵（指金屬礦物和非金屬礦物中總的含鐵量）。該礦全鐵含量僅27.40%。 屬貧鐵礦石。（2） SFe可溶鐵（指化學(xué)分析時能用酸溶的含鐵量）。next用TFe減去SFe等于酸不溶鐵，常將其看做是硅酸鐵的含鐵量，并用以代表“不可選鐵"量。該礦"不可選鐵"含量很低，因而在擬定方案時，無需考慮這部分鐵的回收 問題；選礦指標(biāo)不好的原因主要不是由于“不可選鐵”造成。事實(shí)上，將酸不溶鐵看做硅酸鐵的含鐵量，這種概念還不夠確切，原因是鐵礦石中經(jīng)常是幾種鐵礦物共生，各種鐵礦物溶于酸中的情況比較復(fù)雜，硅酸鐵礦物有的溶于酸，有的也不溶于酸，因而具體應(yīng)用時必須根據(jù)具體情況考慮。（3） FeO

4、氧化亞鐵。一般用TFe/FeO （稱亞鐵比或氧化度） 和FeO、TFe的比值（鐵 礦石的磁性率）表示磁鐵礦石的氧化程度。它們是地質(zhì)部門劃分鐵礦床類型的一個重要 指標(biāo)，也是選礦試驗(yàn)擬定方案時判斷鐵礦石可選性的一項(xiàng)重要依據(jù)。根據(jù)TFe/FeO和FeO/TFe比值大小可將鐵礦石劃分為如下幾種類型:(FeO/TFe)*100(%)>37%TFe/FeO<2.7原生磁鐵礦(青礦)易磁選(FeO/TFe)*100(%)=29-37%TFe/FeO=2.73.5混合礦石磁選與其它方法聯(lián)合(FeO/TFe)*100(%)<29%TFe/FeO>3.5氧化礦石(紅礦)磁選困準(zhǔn)本實(shí)例亞鐵比

5、TFe/FeO=8.43，屬氧化礦類型，因而較難選。實(shí)踐證明，采用上述比值劃分礦石類型的方法，僅適用于鐵的工業(yè)礦物是磁鐵礦或具有不同程度氧化作用的磁鐵礦床，礦物成分比較簡單。對于礦物成分復(fù)雜，含有多種鐵礦物的磁鐵礦床，礦石類型的劃分應(yīng)結(jié)合礦床的具體特點(diǎn)并根據(jù)試驗(yàn)資料確定。(4) CaO、MgO、Si02、AL2O3等是鐵礦石中主要脈石成分。一般用比值( CaO+MgO)/(SQ2+AL2O3)表示鐵礦石和鐵精礦的酸堿性，它直接決定著今后冶煉爐料的配比。據(jù)(GaO+MgO )/( SQ2+AL2O3)比值大小可將鐵礦石劃分為如下幾類：比值0.5為酸性礦石比值=0.50.8為半自熔性礦石配使用；比

6、值=0.81.2為自熔性礦石比值1.2為堿性礦石冶煉時需配堿性熔劑(石灰石)；冶煉時需配部分堿性熔劑或與堿性礦石搭冶煉時可不配熔劑；冶煉時需配酸性熔劑(硅石)或與酸性礦石搭 配使用本礦樣由于SiO2含量很高，故比值0.5 ，為酸性礦石，冶煉時需配大量的堿性熔劑。因此，我們選礦的任務(wù)就是要盡可能地降低硅的含量，減少熔劑的消耗。n ext綜合上述分析資料可知，本試樣屬于硅高而硫磷等有害雜質(zhì)含量低的貧鐵礦石，其亞鐵比為8.43.，屬氧化礦類型。由于 SiO2含量高，為酸性礦石，冶煉時需配大量的熔 劑。2. 巖礦鑒定該試樣的巖礦鑒定結(jié)果介紹如下：（1 ）礦物組成該試樣所含鐵礦物的相對含量列于下表中。各

7、種鐵礦物的相對含量鐵礦物赤鐵礦磁鐵礦褐鐵礦含量（%）691417從上表可知鐵礦物主要呈赤鐵礦存在，其次是磁鐵礦和褐鐵礦。磁鐵礦采用弱 磁選易選別，主要要解決赤鐵礦和褐鐵礦的選礦問題。脈石礦物以 石英為主，絹云母、綠泥石、黑白母、白云母、黃鐵礦等次之，并含有 一定數(shù)量的鐵泥質(zhì)雜質(zhì)等。 含鐵脈石礦物以綠泥石為主， 黑云母次之，另含少量黃鐵礦。（2 ）鐵礦物的嵌布粒度特性在顯微鏡下用直線法測定結(jié)果見下表。鐵礦物的嵌布粒度特性粒級-1800-180-18按12um計（um）12-12含量（%）469278020測定結(jié)果表明，該礦石屬細(xì)粒、微粒嵌布類型，在選別前需細(xì)磨。但是，磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等嵌布

8、粒度并不完全一樣，其中磁鐵礦相對較粗，且較均勻，大部 分在-200+20 呵 范圍內(nèi)；赤鐵礦最細(xì)，以-20+2 呵 粒級居多，大部分不超過50呵,極少數(shù)達(dá)100呵；褐鐵礦介于二者之間。由于主要選別對象是赤鐵礦，嵌布又細(xì)，故較難選。next該礦石中的磁鐵曠、赤鐵礦、褐鐵礦之間的嵌鑲關(guān)系有利于弱磁選。從礦相報告得知：磁鐵礦大部分呈磁鐵礦-赤鐵礦連晶體，約占鐵礦物總量中的50%左右。又因地表 風(fēng)化作用，致使部分磁鐵礦次生氧化成褐鐵礦，并部分呈磁鐵礦-褐鐵礦連晶產(chǎn)出。磁-赤和磁-褐連晶體具有較強(qiáng)的磁性 (比磁鐵礦磁性弱，但比赤鐵礦和褐鐵礦磁性強(qiáng))。 鐵礦石的這種嵌鑲關(guān)系對弱磁選是非常有利的因素，但必須

9、控制磨礦細(xì)度，防止磁-赤和磁-褐連晶破壞。巖礦鑒定結(jié)果表明：根據(jù)試樣中磁鐵礦含量為14%和磁鐵礦-赤鐵礦連晶體約占鐵礦物總量50%左右的特點(diǎn)，選礦流程中應(yīng)該具有弱磁選作業(yè)。由于主要含鐵礦物為赤鐵礦，故不可能采用單一磁選流程，必須與其它方法聯(lián)合。此外，由于地表風(fēng)化作用比較嚴(yán)重，致使含泥較多，必需增加脫泥作業(yè)。(二)試驗(yàn)方案的選擇綜合上述礦石性質(zhì)研究結(jié)果，本試樣屬高硅、低硫低磷的細(xì)微粒嵌布貧赤鐵礦類型的單一鐵礦石。選別此類礦石可供選擇的方案主要有：(1) 直接反浮選，包括陽離子捕收劑反浮選和陰離子捕收劑反浮選；(2) 選擇性絮凝-陰離子捕收劑反浮選；(3) 用弱磁選回收強(qiáng)磁性氧化鐵礦物，然后用重選

10、法回收弱磁性氧化鐵礦物；(4) 弱磁選-正浮選，或正浮選-弱磁選；(5) 弱磁選-強(qiáng)磁選-強(qiáng)磁選精礦重選；(6) 弱磁選-強(qiáng)磁選-強(qiáng)磁選精礦反浮選；（7）焙燒磁選；（8）直接還原法。以上各法中，焙燒磁選法指標(biāo)最穩(wěn)定，國內(nèi)已有成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可供參考，但成本 較高，特別是燃料消耗量大，而本礦區(qū)燃料資源缺乏，因而沒有考慮。正浮選方案流程 簡單，但由于本礦樣中赤鐵礦嵌布粒度太細(xì)，效果不好。強(qiáng)磁選的主要缺點(diǎn)是難以獲得 合格精礦，因而最后選定的主攻方案只有三個，即（1 ）選擇性絮凝-反浮選；（2）弱磁-重選（離心機(jī)）；（3）弱磁-強(qiáng)磁-強(qiáng)磁精礦重選（離心機(jī)）。next最初試驗(yàn)結(jié)果表明，三個方案中以選擇性絮

11、凝-反浮選方案指標(biāo)最高，精礦品位超過 60%，但所需解決的技術(shù)問題也最多礦石需細(xì)磨至 -38 pm ;大量廢水需凈化；藥劑來源要解決，并且成本較高。弱磁"重選方案成本最低，但指標(biāo)不好，特別是精礦質(zhì)量低（平均不超過55% ），離心機(jī)生產(chǎn)能力低，占地面積大。采用弱磁-強(qiáng)磁-離心機(jī)方案的好處是，可利用強(qiáng)磁選丟棄一部分尾礦，減少需送離心機(jī)處理的礦量，但不能 解決精礦質(zhì)量不高的問題。最后將各方案取長補(bǔ)短，綜合成弱磁-強(qiáng)磁-離心機(jī)，加上選擇性絮凝脫泥的方案，獲得了較好的指標(biāo)，基本上滿足了設(shè)計部門的要求，但尚須進(jìn) 一步解決工業(yè)細(xì)磨、礦泥沉降和回水利用等一系列技術(shù)問題。同絮凝反浮選方案相比， 藥劑費(fèi)

12、用可大大減少，因而生產(chǎn)成本較低。二、其他類型鐵礦石選礦試驗(yàn)的主要方案上述實(shí)例屬于比較簡單的鐵礦石，試驗(yàn)中所遇到的困難主要是由于嵌布細(xì)，而物質(zhì)成分并不復(fù)雜，既無在目前條件下可供綜合回收的伴生有用元素，有害元素硫、磷等含量 也不高，因而流程組合并不很復(fù)雜。多金屬鐵礦石，礦物種類較多，物質(zhì)組成復(fù)雜，為了充分綜合利用國家資源，一般 需采用較復(fù)雜的流程，舉例如下：1. 含銅鉆等硫化物的磁鐵礦礦石根據(jù)鐵礦物的嵌布粒度和硫化物的含量，可采用如下（1）如果硫化物含量少，而磁鐵礦又是呈粗粒嵌布，則可先用干式磁選和濕式磁選選 出磁鐵礦精礦，然后將尾礦磨至必需的細(xì)度用浮選法選出銅、鉆硫化物。（2）如果硫化物含量很高

13、，且鐵礦物呈細(xì)粒嵌布，則可將礦石直接磨至必需的粒度， 首先浮選硫化物，然后再從浮選尾礦中選別鐵礦物。2. 含螢石和稀土礦物的鐵礦石此類型礦石是稀土和鐵的綜合性礦床，由于螢石和稀土礦物可浮性好，通常都是采用浮選法選出。因而此類鐵礦石的基本選別方案是：（1 ）弱磁-浮選-強(qiáng)磁（或重選、浮選），即先用弱磁選選出磁鐵礦，再用浮選法 回收螢石和稀土礦物，最后用浮選，強(qiáng)磁選和重選等方法選別弱磁性鐵礦物。（2 ）弱磁-強(qiáng)磁-浮選，先用弱磁和強(qiáng)磁選選出全部鐵精礦，尾礦再用浮選法回收 螢石和稀土礦物。（3）弱磁-反浮選-正浮選，先用弱磁選選出強(qiáng)磁性鐵曠物，磁選尾礦反浮選選出螢石和稀土礦物，反浮選槽內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行正浮

14、選分離弱磁性礦物和脈石。n ext|（4 ）焙燒磁選-浮選，即先用焙燒磁選選出全部鐵精礦，尾礦再用浮選回收螢石和 稀土礦物。（5）先浮選螢石和稀土礦物，然后用選擇性絮凝（或加反浮選）法脫脈石得鐵精礦。3. 含磷的鐵礦石 根據(jù)磷和鐵的存在形態(tài)可分如下兩種情況：（1 ）磷以磷灰石的形態(tài)存在，這是鐵礦石中磷的主要存在形式，鐵主要呈磁鐵礦或磁鐵礦-赤鐵礦存在，此種情況，常用浮選方法選出磷灰石，可能的方案有：重選-反浮選，用重選法選出鐵精礦，然后將鐵精礦用反浮選法去磷灰石；弱磁-浮選-強(qiáng)磁選，先用弱磁選選出磁鐵礦，尾礦再用浮選選出磷灰石，最后浮選尾礦用 強(qiáng)磁選選別赤鐵礦；磁選-浮選或浮選-磁選，當(dāng)鐵礦石

15、中主要礦物是磁鐵礦和磷灰 石時，用浮選選出磷灰石，弱磁選選別磁鐵礦。也可考慮在磁場中浮選磷灰石。（2 ）磷呈膠磷礦形態(tài)存在，鐵礦石以鮞狀構(gòu)造為主，此種礦石屬難選礦石，目前有希望的方案是：焙燒磁選；重選-直接還原-磁選，重選鐵精礦經(jīng)直接還原焙燒，焙燒產(chǎn)品經(jīng)磨礦，用弱磁選回收金屬鐵粉。4. 含釩鈦磁鐵礦石 含釩磁鐵礦是強(qiáng)磁性礦物，鈦鐵礦是弱磁性礦物，但比重較大，可用重選回收。如礦石中含有硫化物和磷灰石，則尚需考慮鈦精礦浮選除硫、磷，或在選鈦之前優(yōu)先浮選硫、磷。若礦石中共生礦物嵌布很細(xì)，致密共生或呈類質(zhì)同象，常需直接采用冶金方法或選冶聯(lián)合流程分離。故此類礦石的選別方案有：（1 ）用弱磁選回收磁鐵礦，重選法回收鈦鐵礦，鈦鐵精礦用浮選法脫除鉆、鎳硫化物。（2 ）用弱磁選回收磁鐵礦， 浮選法選鉆、鎳硫化物，