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尔北人学硕士学位论文 弓长岭选矿厂磁铁 精矿“提铁降硅”试验研究 摘要 由于铁精矿进入高炉之前必须配成一定碱度并造块后才能使用。根据碱度公式 r = 等￥筹牒，一般r 大于0 9 时，才是合理的炼铁条件，因此，在研究提高铁 精矿品位的同时，必须研究如何降低铁精矿中s i 0 2 和a 1 2 0 3 的含量。s i 0 2 和a 1 2 0 3 含量高时，就需要多配入石灰石，结果影响了高炉给料的铁品位及生铁的冶金性 能。为了提高高炉炼铁的效益，国内外钢铁公司都趋向于生产含铁品位高、杂质 低的铁精矿及高品质粉矿和块矿。 鞍钢集团弓长岭矿业公司( 以下简称弓矿公司) 选矿一，是鞍钢主要原料基 地之一。2 0 0 1 年精矿产量为3 6 0 6 3 i i 万吨，平均铁品位6 5 5 5 ，s i 0 2 含量8 3 1 ， 粒度一2 0 0 目9 0 左右，铁精矿产品与进口矿相比存在明显的质量差距。 本文通过对弓矿公司磁选精矿的矿石性质进行分析，采用反浮选工艺对磁选 精矿进行“提铁降硅”试验。分别进行了阴离子反浮选和阳离子反浮选试验，通过试 验结果对比，提出最佳方案，并进行试验室扩大连续试验。通过试验推荐了工业 生产流程，确定了合理的选别指标，为改造后的生产提供指导依据。 首先在选矿厂二选进行“提铁降硅”工艺技术改造，浮选采用一精扫流程， 2 0 0 1 年1 2 月1 7n 投产，2 0 0 2 年l 一5 月进行了工业试生产及工艺流程调试，通过 对浮选生产工艺进行测试和工艺流程考查，分析浮选工艺流程存在的问题，同时 对设计流程进行了完善和调整，调整后的浮选工艺流程为一粗一精流程，2 0 0 2 年 6 月13n 投产，通过工艺流程考查和划浮选产品进行分析，根据结果评价该流程。 山于捕收剂。卜二胺本身的性能特点的原因，形成的泡沫粘度较大，消泡难， 不仅造成磁选设备选别效果差，处理能力下降，而且给操作带来诸多不便，跑、 冒现象时常发生，尾矿品位也比较高，影响了浮选的技术经济指标。本项目通过 与药剂厂家合作，研究并应用了拥有自主知识产权的高效复合捕收剂y s 一7 3 ，解 决了卜二胺生产中存在的泡沫粘，流动性差，浮选机跑槽，精矿质量波动，泵池、 磁选机及矿篇等跑冒矿浆，尾矿浓缩机不消泡的问题，实现了生产工艺的顺行和 精矿品位的稳定。 关键词提铁降硅阳离子反浮选药剂试验室试验工业试验 i i 东北人学硕士学位论文a b s t r a c t r e s e a r c ho n “i n c r e a s i n gt h ei r o ng r a d ea n d d e c r e a s i n gt h ec o n t e n to f s i l i c o n ”o f m a g n e t i ci r o nc o n c e n t r a t ei ng o n gc h a n g l i n gm i n e r a l p r o c e s s i n gp l a n t a b s t r a c t b e f o r ee n t e r i n gb l a s tf u m a c e ，t h ei r o nc o n c e n t r a t e sm u s tb eo fc e r t a i n a l k a l i n i t ya n dp a s sp e l l e t i z i n gp r o c e s s a f t e rt h a ti tc a ng e ti n t ou s e a c c o r d i n 【gt 。t h ea l l ( a l i n i t yf o r m u l a , r = 丽c a o 而+ m g o , g e n e m l l ys p e a k i n g ， t h er e a s o n a b l ei f o r t s m e l t i n gc o n d i t i o ni sw i t ht h ev a l u eo frb i g g e rt h a n 0 9 t h u s ，h o wt od e c r e a s et h ec o n t e n to fs i o ，a n da 1 ，0 1i ni r o n c o n c e n t r a t em u s tb ei n v e s t i g a t e da tt h es a m et i m eo fs t u d y i n go ni n c r e a s i n g i r o ng r a d e w h e nt h ec o n t e n to fs i o ，a n da l ，0 1i sh i g h e r , m o r el i m e s t o n ei s a d d e d ，t h a tw i l li n f l u e n c et h ei r o n g r a d eo fb l a s tf u r n a c ef e e da n d m e t a ll u r g i cp e r f o r m a n c eo fp i gi r o n i no r d e rt og a i nm o r eb e n e f i ti nb l a s t f u m a c ei r o n s m e l t i n g a 1 1t h ed o m e s t i ca n da b r o a di r o n s t e e lc o m p a n i e s t e n dt op r o d u c ei r o nc o n c e n t r a t ew i t hh i g hi r o ng r a d ea n dl o wi m p u r i t y c o n t e n t ，p o w d e ra n db l o c kw i t hh i g hq u a l i t y t h eg o n gc h a n g l i n gm i n i n gc o o fa n s h a ni r o n & s t e e ic o l t d f n a m e dg o n gm i n i n gc o f o rs h o r ti nf o l l o w i n g ) i so n eo ft h em a i o r s o u r c e so fr a wm a t e r i a l sf o ra n s h a ni r o n s t e e lg r o u p i n2 0 01 t h ew h o l e i r o nc o n c e n t r a t eo u t p u ti s36 0 ，6 31 ，10 0t o n s ，t h ea v e r a g ei r o ng r a d ei s 6 5 5 5 t h ec o n t e n to f s i o 。i s8 3 1 a n dt h ec o n t e n to f p r o d u c tw h o s es i z e jss m a ll e rt h a n0 0 7 4m mi sa b o u t9 0 h o w e v e r , t h e r ei sac l e a rg a pi nt h e q u a l i t yc o m p a r e dw i t ht h ei m p o r t e di r o nc o n c e n t r a t e s f h eo r ep r o p e r t i e so fm a g n e t i cc o n c e n t r a t eo fg o n gm i n i n gc o w e r e a n a l y z e di 1 2t h i sp a d e r a n dt h er e v e r s e f l o t a t i o nt e c h n o l o g yw a sa d o p t e df o r “i n c r e a s i n gt h ei r o ng r a d ea n dd e c r e a s i n gt h ec o n t e n to fs i l i c o n ”i nt h e m a g n e t i c c o n c e n t r a t e t h ea n i o nr e v e r s e f l o t a t i o na n dt h ec a t i o n r e v e r s e f l o t a t i o nw e r es e p a r a t e l yt e s t e d ，b yc o m p a r i n gt h er e s u l t ，t h eb e s t p r o j e c tw a sp u tf o r w a r d a n dt h e nt h el a ba m p l i f i e dc o n t i n u o u se x p e r i m e n t s w e r ec a r r i e do u t b ym e a n so ft h ee x p e r i m e n t s t h ei n d u s t r i a lp r o d u c t i o n f l o ww a sr e c o m m e n d e d a n dr a t i o n a l d r e s s i n gp e r f o r m a n c e s w e r e d e t e r m i n e d ，w h i c hp r o v i d e dd i r e c t i v ef o u n d a t i o nf o rt h em o d i f i e d p r o d u c t i o n f i r s t l y , t e c h n i c a li m p r o v e m e n tw a sc a r r i e do u tf o r “i n c r e a s i n gt h ei r o n g r a d ea n dd e c r e a s i n gt h ec o n t e n to fs i l i c o n ，i ns e c o n ds e l e c t i o n a n dt h e i t i j i ，i l 人学项十学位论文 a b s t r a c t “o f l ec o n c e n t r a t i o na n do n es c a v e n g e rf l o t a t i o n ”w a si n t r o d u c e di n f l o t a t i o np r o c e s s t h a th a db e e np u ti n t op r o d u c t i o ns i n c ed e c e m b e r17 “ 2 0 01 ，i n d u s t r i a lt r i a la n df l o wt e s tw e r ep u tu pf r o mj a n u a r yt om a vi n 2 0 0 2 i nt h ew o r k ，f l o t a t i o nc r a f lh a sb e e nt e s t e d ，t e c h n o l o g yf l o wh a sb e e n c h e c k e d ，p r o b l e m se x i s t e di nf l o t a t i o nf l o wh a v eb e e na n a l y z e d ，m e a n w h i l e ， t h ed e s i g nf l o wh a sb e e no p t i m i z e da n da d j u s t e d t h ea d i u s t e df l o t a t i o n f l o wi s “o n ec o a r s ec o n c e n t r a t i o na n do n ec o n c e n t r a t i o n ”w h i c hh a sb e e n p u ti n t op r o d u c t i o ns i n c ej u n e1 3 。2 0 0 2 t h et e c h n o l o g yf l o ww a s a s s e s s e db a s i so nt h er e s u l t sv i ac h e c k i n gt e c h n i c a lf l o wa n da n a l y z i n gt h e f l o t a t i o np r o d u c t b e c a u s eo ft h ep e r f o r m a n c ec h a r a c t e r i s t i co fl a u r y la m i n e ，t h ef o r m e d b u b b l ei sw i t hb i g g e rv i s c i d i t ya n dd i f f i c u l tt od e f o a n l ，w h i c hn o to n l y r e s u l ti np o o rs e l e c t i v i t ya n dd e c r e a s i n gh a n d l i n ga b i l i t yo fm a g n e t s e p a r a t o r s ，b u ta l s ob r i n gam o u n to f i n c o n v e n i e n c et oo p e r a t i o n ，m o r e o v e r , t h ec a s eo fr u na n de m i to c c u rf r e q u e n t l y , a n dt h et a i lg r a d ei sh i g h e r , a l l t h e s eh a v ea f f e c t e dt e c h n i c a le c o n o m i cp e r f o r m a n c eo ff l o r a t i o n t h e p r o j e c th a sc o o p e r a t e dw i t hp h a r m a c e u t i c a lf a c t o r y , s t u d i e da n da p p l i e d h i g he 娲c i e n tc o m p o u n dc o l l e c t o r , y s - 7 3w i t hi n d e p e n d e n ti n t e l l e c t u a l p r o p e r t y , a n ds o l v e das e r i e so fp r o b l e m s ，s u c ha sb u b b l e w i t hh i 【g h v i s c i d i t y , d o o rf l u i d i t 7o nt h ec o n d i t i o no fl a n r y la m i n e f r o t ho v e r f l o wi n f l o t a t o r ，c o n c e n t r a t eo ff l u c t n a n tq u a l i t y ，s l u r r yo v e r f l o wi np u m pp o n d ， m a g n e t i cs e p a r a t o ra n dm i n e r a lb o x ，a n dt a i l i n gt h i c k e n e rc a nn o td e f o a m ， r e a l i z e dt h ed i r e c to fp r o d u c t i o ne r a ra n ds t a b i l i t yo fc o n c e n t r a t eg r a d e k e yw o r d s ：i n c r e a s i n gt h ei r o ng r a d ea n dd e c r e a s i n gt h ec o n t e n to fs i l i c o n ； c a t i o nr e v e r s e n o n f l o t a t i o n ；m e d i c a m e n t ；l a b e x p e r i m e n t ； i n d u s t r i a le x p e r i m e n t ， 尔北人学硕十学位论文声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取 得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或 撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：訇坛 日期：耐x 。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位沦文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 学位论文作者签名：锄琴 日 期：d 旷i 另外，如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为 同意。 学位论文作者签名： 签字日期：毛嵫 诎、譬 n m h 计 驴 易p对 多 f 呈 名期签日师字导签 尔北人学硕十学位论文 绪论 1 1 提铁降硅的意义 1 绪论 我国铁矿石及生铁在1 9 4 9 年建国时的产量分别为5 9 万吨和1 5 8 万吨，新 中国成立使铁矿山和钢铁工业得到新生，铁矿石、钢铁的产量快速发展。1 9 8 0 年国产铁矿石、铁和钢分别为1 9 4 9 年的1 9 0 倍、1 5 2 倍和2 3 5 倍。随着改革开 放，矿山5 2 j l k 的迅速发展，1 9 9 7 年我国国产铁矿石达到2 6 8 6 1 力吨，进口铁矿 石达到了5 5 1 1 万吨，铁和钢的产量过亿吨，分别达到了1 1 5 1 1 万吨和1 0 8 9 1 万 吨，都位居世界首位。我国近1 0 年来钢铁产量的高速增长是我国国产铁矿石迅 速增长的结果，但是也与铁矿石的大量进口有关。1 9 8 0 年进口铁矿石与国产铁 矿产量比为6 4 ，1 9 9 7 年其比值则上升到2 0 5 ，而2 0 0 3 年则达到了5 0 。 国外铁矿石含铁品位高，杂质硅、铝、磷、硫含量比较低，而且到岸价格和 国内自产铁精矿相近，因此，国外铁矿石在中国市场上具有很强的竞争力。我国 多数钢铁企业的铁精矿如果不与进口的高质量铁精矿配合使用，就很难生产出高 质量的烧结产品。因此，在2 0 0 0 年上海炼铁会议上有关专家提出，今后炼铁一 定要以精料为基础，高炉入炉品位总的方向中铁品位向大于6 0 发展，至少大于 5 8 ，降低s i 0 2 ，降低渣铁比，多吃进口优质矿。 “精料”是指进入高炉的炉料组成要“精”，不仅要求铁精矿的铁品位高，而且 还要求s i 0 2 、a 1 2 0 3 的含量不能过高，铁精矿中f e 、s i 0 2 、a 1 2 0 3 的含量都具有 比较重要的意义。由于铁精矿进入高炉之前必须配成一定碱度并造块后才能使 用。根据碱度公式r = 蒙罴警 ，一般r 大于0 9 时，爿是合理的炼铁条件， 因此，在研究提高铁精矿品位的同时，也必须研究如何降低铁精矿中s i 0 2 和a 1 2 0 3 的含量。s i 0 2 和a 1 2 0 3 含量高时，就需要多配入石灰石，结果影响了高炉给料的 铁品位及生铁的冶金性能。 我国的铁矿石的特点是贫、细、杂，9 0 以上的铁矿石都需要选矿，由于国 产铁精矿品位低，虽目前使用国内、国外两种资源，炉料的综合品位仍不及日本、 西欧和北美。对于我国选矿工业，如何提高难选矿石的铁精矿质量、降低s i q 、 a i ，o ，等杂质，为我国冶金工业增产增效，仍是值得继续努力的方向，是一个具 有挑战性的技术课题。 东北人学硕士学位论文 绪论 1 2 国内外磁铁矿精矿“提铁降硅”工艺试验研究现状 为了追求高炉炼铁的高效益，国内外各家钢铁公司都趋向于生产含铁品位 高、杂质低的高品质铁精矿及高品质粉矿和块矿。 国外铁精矿都在追求高品位、低杂质，一般含量为f e 6 6 、s i 0 2 2 4 、 a 1 2 0 3 1 - 2 、s 0 1 、p 6 6 、s i 0 2 2 4 、 a 1 2 0 3 1 2 、s o 1 、p o 0 5 。很多选矿厂为了得到高品位低杂质铁精矿，增 大j ，选矿成本，进行精选，如加拿大格里非思选矿厂处理含铁2 9 的低品位铁隧 岩，选矿经三段弱磁选得到含铁6 6 5 的铁精矿。该铁精矿再进行阳离子反浮选， 浮选铁精矿含铁6 9 ，含s i 0 2 3 5 ，浮选铁精矿的粒度为一0 0 4 4 r a m 含量占9 5 。 美国共和选矿一处理含铁3 7 的原矿石，该矿石以镜铁矿为主，少量磁铁矿及假 象赤铁矿，脉石主要是绢云母、滑石、铁闪石、绿泥石等硅酸盐。原矿石磨矿至 o0 7 4 r a m 后，经脂肪酸正浮选得到含铁6 1 7 的铁精矿。该粗精矿经浓缩过滤 后再磨矿一00 4 4 m m 占8 0 8 2 ，喷蒸汽加热调浆至矿浆温度为9 8 3 ( 或沸腾 状淼) ，然后加水稀释至分别为6 0 ( 一次精选给矿) ，5 0 ( 一次精选给矿) ， 4 67 。c ( 三次精选给矿) 浮选精选。热浮选的铁精矿含铁6 6 9 ，s i 0 2 4 o ，作 、k 叵【收率9 78 。印度古德霄穆克铁矿( 宙铁3 8 ) 采用磁选重选联合工艺 生产含铁6 7 ，s i 0 2 4 5 的铁精矿，为_ r 使磁铁精矿中s i 0 2 降低到32 ，非磁 性铁精矿中s i 0 2 降低到2o 以下，磨矿细度必须全部达到0 0 4 4 m m ( 一3 2 5 目) 占8 5 ，并增加了浮选作业。 国内近几年也开始追求高品位低杂质的铁精矿，以大幅度提高炼铁的效率及 效益，如首钢迁安矿山铁精矿品位1 9 9 7 年下半年由6 70 提高到6 7 5 ，1 9 9 8 年下半年提高到6 8 o 。唐ij i 国丰钢铁公司在本地精矿粉基础上配入一部分高品 位、低s i 0 2 、低a 1 2 0 3 的进口矿，以降低入炉料的s i 0 2 含量，并使入炉铁品位 揖高到5 92 8 ，高炉利用系数达到3 2 6 f m 3 d ，一个年产3 5 万吨钢材的小型企 业，年经济效益超过1 亿元。河南安钢3 0 0 m 3 高炉l9 9 8 年入炉铁品位5 59 7 ， 高炉利用系数27 2 t m 3 d ，生铁成本核算9 6 5 3 0 元，吨，而2 0 0 0 年3 月份入高炉 铁品位到5 87 3 ，5 x 3 0 0 m 3 高炉月平均利用系数达到30 7 t t m 3 d ，生铁成本降低 到8 5 03 8 元，屯，2 0 0 0 年的生铁成本较1 9 9 8 年降低1 1 , 9 1 。 1 3 本文的主要研究内容 1 3 1 弓长岭铁矿矿石性质及可选性 对主要入选矿石进行了矿石的工艺矿物学及可选性研究。通过矿石的工艺矿 物学研究，查明矿石的矿物组成、嵌布粒度、嵌布特征及可磨度和解离特征对选 物学研究，查明矿石的矿物组成、嵌布粒度、嵌布特征及可磨度和解离特征对选 2 尔北大学硕十学位论文 别产生的影响，通过对矿样的可磨度试验，查清矿样的相对可磨度，给出矿样的 可磨度曲线，说明矿样可能对选矿生产中磨矿的影响。通过选矿试验研究，给出 矿样在磨矿粒度为- 2 0 0 目含量占9 0 时最终选别指标，从而确定矿石的可选性 将对生产产生的影响。 1 3 2 磁铁精矿“提铁降硅”试验研究 鞍钢集团弓长岭矿业公司( 以下简称弓矿公司) 选矿厂，是鞍钢主要原料基 地之一。1 9 5 9 年建成投产，最初的生产工艺为单一磁选工艺流程，处理磁铁矿 石，设计年处理量为5 6 0 万吨。1 9 7 5 年，增设一条赤铁矿选矿生产线，生产工 艺为磁重联选工艺流程，设计年处理量为3 0 0 万吨，采用两段闭路连续磨矿重选 工艺流程，虽经过多次技术改造，但始终没有能够解决精品低、尾矿高、回收率 低、成本高的现状，9 6 年、9 7 年进行了由处理赤铁矿石改为处理磁铁矿石的磁 铁矿生产工艺的技术改造，两条选矿生产线( 一选、二选) 工艺流程均为阶段磨 矿、单一磁选、细筛再磨流程。为了提高处理能力，增加精矿产量，改善选矿技 术指标，降低生产：成本，弓矿公司选矿厂不断引进新工艺、新技术、新设备进行 改造，1 9 9 7 年两选一次磨矿分别应用自动控制技术，解决了球磨机台时能力低、 磨矿分级指标差的问题；同年进行了采用盘式磁选机进行再选生产尾矿回收工艺 改造，大大减少了金属流失，提高了铁矿物的回收率；2 0 0 0 年二选过滤采用4 0 m 2 外滤式盘式真空过滤机，对提高过滤机利用系数、降低铁精矿水份发挥重要作 用；2 0 0 1 年在一选进行了细筛一磁选柱一再磨选矿工艺改造，减少2 台再磨机开 动，降低了生产成本；2 0 0 1 年，两选破碎系统分别应用了高效预选工艺，提前 抛出围岩，提高入选矿石品位，降低选矿成本。一选车间2 0 0 1 年生产铁精矿 2 4 9 8 8 5 3 万吨，精矿品位为6 5 5 4 ；二选车间2 0 0 1 年生产铁精矿1 1 0 7 4 5 8 万吨， 精矿品位为6 5 5 6 。2 0 0 1 年精矿产量为3 6 0 6 3 1 1 万吨，平均铁品位6 5 ，5 5 ， s i 0 2 含量8 - 3 l ，粒度一2 0 0 目9 0 左右，铁精矿产品与进口矿相比存在明显的质 量差距。差距主要体现在两个方面：一、生产中对提高铁品位十分关注，但忽视 了降低硅、铝含量，没有深入研究降低s i 0 2 、a 1 2 0 3 含量的有效技术。二、铁精 矿中含f e 品位低、含s i 0 2 高，尤其是s i 0 2 含量高达8 ，比进口矿高出4 - 6 个 百分点。从目前选矿技术的发展，对品位为6 5 以上的磁铁精矿采用磁选方法提 质难度较大，该项目通过对弓矿公司磁选精矿的矿石性质进行分析，采用反浮选 工艺对磁选精矿进行“提铁降硅”试验。分别进行了阴离子反浮选和阳离子反浮选 试验，对比试验结果，提出最佳方案，并进行试验室扩大连续试验。通过试验结 果推荐工业生产流程，确定合理的选别指标，为改造后的生产提供指导依据。 3 自, - i l 人学硕士学位论文 1 3 3 “提铁降硅“工艺技术改造及工业应用 首先在选矿厂二选进行“提铁降硅”工艺技术改造，工艺流程见图1 1 ，2 0 0 1 年1 2 月1 7 日投产，2 0 0 2 年l 一5 月进行了工业试生产及工艺流程调试，通过对浮 选生产工艺进行调试和工艺流程考查，分析浮选工艺流程存在的问题，同时对设 计流程进行了完善和修改，修改后的工艺流程见图l2 ，2 0 0 2 年6 月1 3 日投产， 通过工艺流程考查和对浮选产品进行分析，根据结果评价该流程。 细筛f 产品 图1 1弓长岭选矿厂浮选车间工艺流程图 f i g 1 1t h et e c h n o l o g yf l o w s h e e ti nt h ef l o t a t i o nw o r k s h o pa tg o n gc h a n g l i n g m i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n t 4 东北人学硕+ 学位论文 绪论 细筛下产品 精矿1 2 弓长岭选矿厂浮选车间工艺流程图尾矿 f i g 12t h et e c h n o l o g yf l o w s h e e ti nt h ef l o t a t i o nw o r k s h o pa tg o n gc h a n g l i n gm i n e r a l p r o c e s s i n gp l a n ta tg o n gc h a n g l i n go r e d 1 1 e s s i n gp l a n t 5 _ 尔北人学硕十学位论文 1 3 4 阳离子反浮选药剂的试验室试验及工业应用 由于捕收剂十二胺本身的性能特点的原因，形成的泡沫粘度较大，消泡难， 不仅造成磁选设备选别效果差，处理能力下降，而且给操作带来诸多不便，跑、 冒现象时常发生，尾矿品位也比较高，影响了浮选的技术经济指标。通过与药剂 厂家合作，研究并应用了拥有自主知识产权的高效复合捕收剂y s 一7 3 ，解决了 卜二胺生产中存在的泡沫粘，流动性差，浮选机跑槽，精矿质量波动，泵池、磁 选机及矿箱等跑冒矿浆，尾矿浓缩机不消泡的问题，实现了生产工艺的顺行和精 矿品位的稳定。 6 尔北人学硕十学位论文 弓长蛉铁矿矿石性质及可选性 2 弓长岭铁矿矿石性质及可选性 弓长岭铁矿矿石具有鞍山式沉积变质贫铁石英岩的共同特点，即化学成分简 单，为高硅、贫铁、低钙、镁、铝，有害杂质硫磷低于工业允许值，且碱性系数 低于02 的酸性矿石。 矿石类型多为磁铁矿石，磁铁矿石的矿物组成主要是磁铁矿、石英，其次 是i 刈石类矿物和绿泥石、黑云母及铁白云石等，微量矿物为赤铁矿、磷灰石、黄 铁矿、长石类矿物等。 铁矿物多呈四面体或八面体的形式存在，铁矿物与石英的接触边界均较为平 直，特别是矿石中的硅酸盐矿物含量较高，它们多呈针、柱状结构，存在于铁矿 物条带中，与铁矿物多呈点接触。 在这里仅介绍弓长岭选矿厂主要入选矿石的矿石性质及可选性。 2 1 露天矿下部矿石 2 1 1 矿石的化学成分 矿石化学全分析结果见表2 ，1 。 表2 1 露天矿下部矿石的化学全分析 t a b l e2 1t h ec h e m i c a la n a l y s i sa b o u to r ei nt h el o wo f o p e np i t 寸南 s i 0 2t i 0 2a 1 2 0 3f e 2 0 3m g o c a om n of e o n a 2 0 露 5 l3 9 o0 8 2 1 8 52 17 926 43 3 401 71 6 2 0o 2 7 _ 走 c a o + m g o 卸k ，o h 2 0 t f e s 0 2 c 0 2p 2 0 5 合计磁性率 卜 _ s i 0 2 + a 1 2 0 3 部 0 0 9 0 7 2 2 78 50 2 41 1 70 0 4 81 0 0 5 8 1 7 0 1 1 2 该部位矿石的磁性率为5 8 。1 7 ，远远高于其理论值4 2 ，8 6 ，说明矿石中的 硅酸饮含量较高，这势必影响铁的回收率。 另外，矿石中的c o ：含量达到1 1 7 ，说明矿石中出现了一定量的碳酸盐矿 物。 2 1 2 矿石的物相分析结果 7 尔北人学硕+ 学位论文 弓长岭铁矿矿石性质及可选性 矿石的物相分析结果见表2 2 。 表2 , 2 露天矿r 部矿石的物相分析 矿点元素t f ef e 3 0 4f e c 如f e s i 如 假、半赤、褐 嚣天矿r 含量 2 78 52 16 50 8 55 ，2 5o 0 00 l o 部 分布 1 0 07 7 7 43 0 21 8 8 5 00 00 3 6 物相分析结果说明，矿石选别指标受硅酸铁和碳酸铁含量的影响，尾矿品位 不可能太低，而且铁回收率也不会太高。 2 1 3 矿石的矿物组成 石中各种矿物含量见表2 3 。 表2 3露天铆、f 部伊石矿物定量计算结果 t a b l e23t h eq u a n t i t a t i v ec a p u l a t i o na b o u to r ei nt h el o wo fo p e np i t 矿点磁铁矿石英赤铁矿褐铁矿透闪石刚起石铁阳起f i镁铁闪符 3 0 2 43 3 3 30 1 4 3 6 6 90 8 92 0 4 70 4 5 露天矿f 部绿混i i黑云母铁向云石磷灰石黄铁矿钾k = 石长石合计 16 l2 5 l19 601 10 4 20 2 60 9 21 0 0 _ | 表2 3 可见，矿石中铁矿物主要是磁铁矿，占矿物量的3 0 2 4 。脉石矿 物主要是石英，但闪石类矿物含量较多为2 8 5 ，该部位矿石应属闪石型矿石。 但铁阳起石含量显偏高，含量高达2 0 4 7 ，这是矿石中硅酸铁含量较高的主要 原因，铁阳起石等硅酸赫矿物含量的偏高有利于磨矿和铁矿物的单体解离。 2 1 4 矿石的嵌布特征 f )矿石的构造 矿石主要以细条带状构造为主，存其基础上，部分矿石迭加有次一一级的柔 皱状构造或角砾状构造。 条带状构造以细条带状构造为主，宽度一般在3 5 m ，平均为l 一2 。 矿石的细条带状构造主要由石英、闪石类矿物和磁铁矿组成的黑自相问二 色条带或灰绿、黑、白相削的三色条带，以两色条带为主，冈石类矿物主要生长 在铁矿物条带巾，与铁矿物共生或包裹在铁矿物周围。 ( 二) 矿白的结构 矿石的结构主要为区域变质过程中形成的各种不等粒粒状变晶结构，其次 足后期受混台岩化热液氧化作崩和蚀变作用影响，在变质结晶结构的基础上形成 8 一 东北火学硕十学位论文弓长岭铁矿矿石性质及可选性 的各种复杂的氧化交代结构。 l 、变晶结构： 1 )粒状变晶结构：主要是磁铁矿、石英的不等粒粒状变晶结构。 2 )针、柱状变晶结构：主要是闪石类矿物形成的针、柱状变晶结构。 3 )鳞片状变晶结构：主要是绿泥石、黑云母矿物等形成鳞片状结构。 2 、包含变晶结构：主要是石英包裹细小颗粒铁矿物或铁矿物包含石英形 成的少量包含结构。 3 、氧化交代结构 1 ) 假象状结构：磁铁矿已被完全氧化成赤铁矿，但仍呈磁铁矿外形。 2 ) 网格状氧化结构：磁铁矿沿( 1 1 1 ) 八面体裂隙发生轻微氧化，氧化可 发生大边部或内部。 3 ) 周边状氧化交代结构：磁铁矿沿边缘发生氧化形成赤铁矿周边。 4 )残留体结构：假象赤铁矿内残留有不规则状的磁铁矿。 5 ) 毗连状氧化结构：在磁铁矿内部，完全氧化部分与未完全氧化部分以 截然界限毗连镶嵌。 从矿石的工艺矿物学角度看，上述各种复杂氧化结构可广义称为磁一赤毗 连镶嵌结构，磁铁矿的氧化过程中，不论是沿八面体裂理网格向四周发展，从边 缘向核心发展或从核心向四周发展，还是同一晶粒内氧化部分与未氧化部分以截 然界限相邻，都可以形成复杂的磁一赤毗连晶粒，矿石破碎后形成的毗连粒子中， 强磁性的磁铁矿部分即使所占含量很小，也会影响与其毗连的赤铁矿在选别过程 中的行为和流向。由于矿石中的赤铁矿含量很少且多为磁赤连晶，因此赤铁矿 对选别影响较小。 2 1 5 矿石的粒度特征： 铁矿物和脉石矿物的平均粒度见表2 4 。 表24露天矿下部铁矿物及脉石的平均粒度 t a b l e2 4t h ea v e r a g es i z eo f t b ei r o no r ea n dt h eg a n g u ei nt h el o wo f o p e np i t 平均粒度( p m ) 矿点平均粒度( g m ) 矿点 铁矿物脉石铁矿物脉石 5 3 3 39 1 4 8 5 1 5 1 9 8 6 5 露天矿卜部 5 8 1 5 8 3 6 6 6 6 7 56 0 8 6 6 0 9 91 0 5 3 由表2 4 可见，矿石中铁矿物平均粒度为5 8 1 5 “m 。脉石矿物平均粒度为 9 东北人宁顾士学位论文弓长岭铁矿矿石性质及可选性 8 36 6 p m 。镜下观察结果也显示，铁矿物以中粗粒为主，微细级别铁矿物含量很 少，详见铁矿物和脉石葡物的粒度分布( 表2 5 ) 及粒度分佰曲线( 图21 ) 。 表2 5 露天矿下部矿石的粒度分布 t a b l e2 5t h es i z ed i s t r i b u l i o na b o u to r ei nt h el o wo fo p e np i t f 物 铁矿物脉石 粒级( 啪。卜 个别累计 个别累计 2 0 0 0 一1 1 6 80 0 00 0 00 0 000 0 儿6 8 8 3 30 2 20 2 20 5 705 7 8 3 3 - 5 8 9o 2 4 1 4 6 33 83 9 5 5 8 9 4 l74 8 26 2 86 5 11 0 4 5 4 1 7 - 2 9 5 9 1 91 4 4 7 1 1 8 52 2 3 l 2 9 52 0 8 1 45 82 9 0 51 2 5 63 4 ，8 7 2 0 8 - 1 4 71 57 0 4 47 5 1 5 5 5 5 04 2 1 4 7 1 0 41 44 15 9 1 6】4 8 26 52 4 0 47 4 1 1 7 4 7 0 9 0】2 1 97 7 4 3 7 4 4 31 50 38 5 9 31 3 4 59 0 8 8 4 3 3 5 2 3 48 82 720 6 9 2 9 4 3 51 57 8 3 9 6 l 052 39 8 1 7 1 5 1 02 2 49 8 3 40 7 19 88 8 i o 一0 l i6 6 1 0 01 1 21 0 0 平均粒皮 6 0 a 58 90 7 古 盏 图2 1露天矿f 部矿石的粒度分布曲线 k 缀tum f i g 2 1t h es i z ed i s t r i b a t i e nc u r v ea b o a to r ei nt h el o w o f o p e np i t 出表2 5 和图2 1 可见，铁矿物和脉石矿物粒度分布均为极不均_ 匀分布，符 合对数正j 盘分布。铁矿物正累积曲线大于5 0 的级别在1 0 4i t1 1 1 以上，明显偏丁- 羊h 端，且大于7 4 i tm 的粒级含量已达到7 0 9 0 ，而小于1 5 u m 的粒级含量只有 3 9 ，可见，铁矿物偏粗有利于磨矿解离。 脉石矿物正累积含量达到5 0 时所对府的粒级为1 4 7 um ，比铁矿物粒耜了 一个粒级。且大于7 4 um 的粒级含量达到7 7 4 3 ，而小于1 5 u 的粒级含量只 东北大学硕士学位论文弓长岭铁矿矿石性质及可选性 有1 。8 3 ，脉石矿物粒度的偏粗同样有利于磨矿解离和抛尾工作。 2 1 6 矿石的相对可磨度及解离度特征 ( 一)矿石的相对可磨度 矿石的磨矿粒度和磨矿时间见图2 2 。 图2 2部分矿样的相对可磨度曲线 ( 磨矿时间为2 4 分钟左右) f i g2 2t h er e l a t i v eg r i n d a b i l i t yc u f v eo fp a r ts a m p l e 露天矿下部矿石为中等磨矿程度矿石。磨矿粒度达到一2 0 0 目含量占9 0 左右 时所用的磨矿时削为2 3 分钟。由于该次样品品位偏低，只有2 7 8 5 ，后期又重 新取样，样品品位为2 9 3 9 ，达到一2 0 0 目含量占9 0 左右时所用的磨矿时间仍 为2 3 分钟，可见矿样的代表性较好。 ( 二)矿石的粒度及解离度特征 矿石的粒度及解离度特征见表2 6 。 从两次磨矿的粒度及解离度对比可见，两次矿样的粒度及解离度特征基本 一致。从矿石的粒度特征可知，磨矿产品2 0 0 目9 0 时的一1 0um 含量平均为 2 3 5 8 ，说明该部位矿物矿石磨矿效果一般，泥化程度也居高。从各个级别品位 变化来看，尽管7 lui n 各级别铁矿物单体解离度均在9 3 以上，但品位只在 7 l 一5 6t am 级别相对富集，品位达到6 4 2 2 ，其余各级品位均低于原矿品位，说 明脉石矿物含量较高，5 6 “m 以下各级别脉石矿物解离度达到8 0 以上，若考虑 到极贫连生体的影响，一7 l1 2m 各级别脉石矿物综合解离度达到9 7 8 2 。 耋； 孙 帅 ：；| 川 m 蛐 目雷重 东北人学硕士学位论文弓长岭铁矿矿石性质及可选性 表2 6露天矿下部矿石的磨矿产品的粒度用解离度特征 t a b l e2 6t h ep a r t i c l es i z eo f t h eg r i n d i n gp r o d u c tf r o mt h eo r ei nt h el o wo f o p e np i t c h a r a c t e r i z e db yt h ed e g r e eo f d i s s o c i a t i o n 矿 絮 + 1 0 0 + 7 1 + 5 6+ 4 3 + 3 1+ 2 1 + 1 0一l o合计 点 品值2 2 5 92 7 7 36 4 2 22 8 5 72 4 7 42 0 9 22 1 1 32 l 8 12 7 8 5 个 2 2 3 8 1 0 8 9 7 1 9 0 6 1 3 4 51 9 5 171 7