鲕状赤铁矿选矿综述

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 鲕状赤铁矿选矿综述 度细，通常与有害元素磷共生， 在磨矿过程中泥化严重等因素，成为公 认的难选矿石之一。但是因其储量巨大， 研究此种类型矿石的选矿工作从未停止。 本文结合当前鲕状赤铁矿选矿方面的研 究进展，对鲕状赤铁矿的选矿机理、选 矿方法、选矿工艺等进行了综述。 中国论文网 /7/view-12940889.htm Abstract： The oolitic hematite due to useful minerals with fine particle size distribution， is usually associated with harmful elements such as phosphorus， and is always sliming in the process of grinding， which has become a recognized one of the refractory ores. But -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 because of its huge reserves， this type of ore dressing research has never stopped. In this paper， combined with the current research progress of oolitic hematite ore dressing， beneficiation mechanism of oolitic hematite ore， methods and technics are reviewed. 关键词：鲕状赤铁矿；重选；磁 选；浮选；焙烧；酸浸 Key words： oolitic hematite；gravity separation；magnetic separation；planktonic dressing；roast；acid leaching 中图分类号：TD951 文献标识 码：A 文章编号：1006-4311（2017） 17-0225-03 0 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 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。 磁与重选相结合，在适当的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 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。 河北理工大学白丽梅等2针对宣 钢庞家堡龙烟铁矿的鲕状赤铁矿采用阶 段磨矿强磁选抛尾重选产出精矿的 工艺流程，首先在较粗的磨矿粒度条件 下重选，取得部分合格精矿，将粒度较 粗的重选中矿再磨，再磨后与重选矿泥 合并强磁选进行抛尾，再进行重选，重 复进行多段，达到既把矿石磨细又较少 的使矿石泥化。经过四段磨矿、四次重 选、三次强磁抛尾，在最后磨矿细度为 -0.074mm 占 95%的条件下，获得铁品 位为 61.01%，回收率为 47.85%的铁精 矿。 强磁重选联合选矿工艺，因磨 矿力度极细，往往能够得到较好的精矿 品位，但回收率不高。同时，如何解决 阶段性磨矿问题，尽量少产生过磨，是 强磁重选联合选矿工艺的难点。同时 该工艺对解决降低有害元素含量方面效 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 果不甚理想。 2.2 单一浮选选矿工艺 浮选具有工艺简单、成本较低的 优点。但是，由于鲕状赤铁矿矿石特点， 磨矿时产生大量矿泥，矿泥的产生严重 影响药剂效果，进而最终影响选别指标。 因此对浮选的研究较多，从机理研究到 工艺研究都有报道。采用单一浮选选别 鲕状赤铁矿，要求矿石矿物成分较为简 单，即杂质种类较为单一；同时，在细 磨的情况下，药剂种类的选择和用量至 关重要。 贵州工业大学的王兢、尚衍波、 张覃3等以贵州某地复杂鲕状构造的赤 铁矿为研究对象，进行了浮选试验初步 研究，得出对鲕状赤铁矿精矿品位影响 最大的是十二胺用量，其次依次为抑制 剂 GF、NaOH 的用量和磨矿时间；对 回收率影响的次序为十二胺用量、抑制 剂 GF 用量、磨矿时间、NaOH 用量。 河北理工大学的于洋等4针对嵌 布粒度极细的鲕状赤铁矿（小于 20m） ， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 极易泥化，具有严重的泥覆盖现象，传 统方法无法有效回收微细铁矿物颗粒。 而大量的研究工作表明，选择性絮凝法 是处理微细粒赤铁矿的有效分选工艺。 微细矿粒良好的分散是选择性絮凝的必 要条件，过量的分散将破坏选择性絮凝 作用，与此同时水质、pH、搅拌时间、 剪切速率及分散剂用量都会对其产生影 响。对微细粒鲕状赤铁矿，进行化学分 散研究，为进一步选择性絮凝分选研究 提供基础。 河北省地矿中心实 验室的庞玉荣等5对矿石中主要成分是 隐晶质赤铁矿和石英的国内某鲕状赤铁 矿进行了反浮选试验研究。在磨矿细度 -0.074mm83%，粗选石灰和苛化淀粉用 量分别为 2kg/t 和 3.2kg/t，粗选油酸和 煤油用量分别为 1.2kg/t 和 1.0kg/t，精 选油酸用量为 0.6kg/t，扫选苛化淀粉用 量为 0.13kg/t 的药剂制度下，经过一次 粗选、一次精选、一次扫选的开路流程， 得到含铁品位 57.34%，回收率 76.37% 的铁精矿。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 武汉理工大学资源与环境工程学 院的彭会清等6分析了鲕状赤铁矿大多 由于嵌布粒度细、不均匀，且有用矿物 和脉石矿物问的物理化学性质差异不十 分明显，常规的重选、磁选、浮选等工 艺或重磁浮联合工艺已无法有效地分选 出超细粒嵌布矿物的有价成分。通过复 合药剂联合使用，采用选择性絮凝-反 浮选工艺，矿石铁品位从 47.85%提高 到 54.63%，回收率达到 82.49%。 浮选因其成熟的工艺流程等优势， 是将来使鲕状赤铁矿选矿能够工业化应 用的较有前途的工艺。但是，因鲕状赤 铁矿成分复杂、原矿品位较低，无论正 浮选还是反浮选，在浮选药剂的选择以 及浮选工艺的确定上都存在不少的难度。 如何解决细磨后矿泥对浮选的影响，细 磨的选矿成本和高效浮选药剂研制是决 定该工艺能否工业应用的关键。 2.3 浮选与其他选矿方法联合的 选矿工艺 单一浮选虽具有优势，但对矿石 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 性质要求较高。而大多鲕状赤铁矿成分 复杂，单一浮选往往得不到好的选别指 标。大多需采用浮选和其他选矿方法联 合使用。 河北理工大学牛福生等7对河北 某地难选鲕状赤铁矿进行了强磁-反浮 选试验研究。采用一段磨矿、二次磁选， 一次粗浮、一次扫浮的选别流程，试验 结果表明，在原矿全铁品位 47.66%， 磨矿细度-0.074mm 目占 95%，二次磁 选，一次粗浮、一次扫浮的选别流程后， 可以获得铁精矿产率 40.58%、品位 62.34%、回收率 53.07%的良好分选指 标。 浮选与其他选矿方法联合的选矿 工艺，特别是浮选与强磁选联合，在鲕 状赤铁矿选矿中，不管是在提高铁的品 位还是降低有害元素含量方面，都具有 巨大优势，也具有较广的应用前景。但 存在细磨情况下如何保证回收率和细磨 的选矿成本控制等问题。 2.4 还原焙烧-磁选工艺 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 还原焙烧-磁选工艺一般适用于 嵌布粒度细，有用元素含量低，含有害 元素磷不太高的赤铁矿中。若含磷太高， 往往需要添加脱磷剂，但效果针对某些 地区的赤铁矿有效。因此，还原焙烧- 磁选工艺一般所得精矿含磷仍然超标， 需进一步研究降磷问题。 北京科技大学杨大伟，孙体昌， 徐承焱8等对鄂西某宁乡式高磷鲕状赤 铁矿，原矿铁品位分别为 43.65%含磷 0.83%。采用添加脱磷剂的还原焙烧-两 段磨矿、两段弱磁选工艺，可获得铁精 矿铁品位为 92.34%，磷品位为 0.025%，铁回收率为 90.31%的较好指 标。 同时，杨大伟，孙体昌，徐承焱 等9还对该矿进行了还原焙烧同步脱磷 工艺研究，其中详细研究了还原剂煤用 量、脱磷剂 NCP 用量、焙烧温度、焙 烧时间等条件，得出在还原剂煤用量为 40%，脱磷剂 NCP 用量为 20%， 1000下焙烧 60min，再经细磨、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 磁选，可以达到提高铁品位、降低磷的 效果，最终得到产品铁品位 90.09%， 铁回收率 88.91%，磷品位 0.06%的较好 指标。 武汉科技大学钢铁冶金及资源利 用省部共建教育部重点实验室的左倩等 10对同为鄂西某宁乡式鲕状赤铁矿进 行了磁化焙烧-弱磁选的研究，对原矿 铁品位为 43.71%，P 含量为 0.93%，将 -2mm 原矿与煤粉按 5：1 的质量比混合， 在焙烧温度为 750，保温时间为 1h 的 条件下焙烧，焙烧矿经过粗粒弱磁选抛 尾、细磨至-325 目占 96%、两次弱磁精 选，可获得平均铁品位为 60.12%、平 均铁回收率（对原矿+煤粉）为 77.42% 的铁精矿。但铁精矿含磷 0.62%，须通 过进一步研究使其降低。 河北理工大学牛福生等7对河北 某地难选鲕状赤铁矿采用还原焙烧-弱 磁选工艺流程，在焙烧温度为 850、 焙烧时间为 75min 时，磨矿细度为- 0.074mm 占 80%，磁感应强度为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 80kA/m 时，可得到产率为 69.12%、品 位为 62.01%、回收率为 87.75%的铁精 矿。 广西大学资源与环境学院的沈慧 庭等11针对难选鲕状赤铁矿，在实验 室条件下采用磁化焙烧-磁选工艺制取 铁精矿，研究了还原时间、温度、原 剂用量等对两种焙烧过程的影响。研究 结果表明：采用无烟煤作还原剂，在 850时焙烧 45min 的焙烧矿经过磁选 后获得铁精矿品位达到 61.60%，回收 率达到 96.65%的较好指标。 东北大学的孙永升等12对某地 鲕状赤铁矿采用深度还原工艺，直接将 矿石中含铁矿物转化为金属铁，然后采 用磁选的方法回收，取得了良好的指标。 昆明理工大学的王成行等13对 某鲕状赤铁矿进行了磁化焙烧的影响因 素的试验研究，确定了最优的磁化焙 烧弱磁选工艺条件为无烟煤 5%，焙 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 烧温度 850，焙烧时间 60min，磨矿 细度-0.074mm 占 70%，弱磁选磁场强 度 145.6kA/m。得到了铁品位和回收率 分别为 58.40%和 87.86%的铁精矿指标。 还原焙烧-磁选工艺，对鲕状赤 铁矿选矿效果较好，也是目前研究较多 的方向之一。通过此方法，完全可以得 到较高的精矿品位和回收率。但此工艺 选矿成本较高，在还原焙烧过程中，如 何解决工业应用中充分还原而不产生过 度还原，以及选矿成本过高的问题，是 决定该工艺能否工业应用的关键。 2.5 还原焙烧-磁选 -反浮选（酸 浸） 还原焙烧-磁选能够很好地提高 铁的品位，但后续往往还需采用浮选或 酸浸进行降磷。浮选工艺比较成熟，对 环境的污染较小，通常优先考虑采用浮 选处理。在浮选效果较差时，会考虑酸 浸等方法。 笔者曾对四川某高磷鲕状赤褐铁 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 矿进行了系统的研究，采用了单一浮选、 强磁选、强磁-浮选联合等，均没有达 到理想的效果，采用还原焙烧-磁选的 方法，可得到铁品位 60%以上的铁精矿， 但铁精矿含磷达 0.4%以上，磁选精矿 采用酸浸的工艺可以把磷降到 0.1%左 右。效果很好。但因废液的污染环境问 题，没有采用。最终采用还原焙烧-弱 磁选-反浮选工艺流程处理该矿石，获 得了铁品位为 60.92%、磷含量为 0.225%， 回收率达到 72.74%的铁精矿14。 中南大学的郭宇峰等15 对贵州某鲕状 赤铁矿进行了选矿试验研究，得出常规 物理选矿方法无法对该矿石有效分选。 采用磁化焙烧-磁选流程，能得到铁品 位为 55.74%，铁回收率为 57.11%的铁 精矿，但磷含量为 0.258%；对磁化焙 烧-磁选所得铁精矿进行酸浸降磷，可 使精矿磷含量降到 0.065%，同时铁品 位提高到 57.73%，铁回收率为 50.81%。 该工艺选矿效果较好，能得到较 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15 高的精矿品位以及较好的回收率。但选 矿成本较高是影响该工艺工业应用主要 的因素。 2.6 重选-化学选矿 重选与强磁选均为提高精矿铁品 位的有效途径。对某些地区的鲕状赤铁 矿，重选提高精矿铁品位效果较好。而 重选一般情况下，对降低磷的含量效果 不好，因此要用其它的选矿方法降低磷 的含量。常见的是浮选，有时也用酸浸 等其它选矿方法。 贵州省地质矿产中心实验室的陈 文祥等16对巫山桃花高磷鲕状赤铁矿 联合选矿脱磷工艺进行了研究。根据矿 石性质，