我国红铁矿选矿技术概况

1、我国红铁矿选矿技术概况我国虹快矿费源较为乍富，庄总储量中占一半以上，主要分布在以宇、问北、甘肃、宗UL内蒙、间南、湖北、山西、贵州等地兔从选矿匸艺的甬度看.我国红挟矿科如下特点；口）原矿含诜辔低.一般仪咖左札弦）铁矿物在矿石中浸卑壮栩，需经细麻才缺到垂本解离；（3）r物组威复舶大多嵐塩合戋生矿區必訥综合回收铁、稀土、紹蛋石、事晶石、碑諜多元素列金属.我国红如i屮饋旷物左慶包恬赤彊旷、鐵铁矿、得铁矿、逼铁护假象赤铁矿、锻铁矿、黄钛矿等汕石矿恂主耍包拆石英.闪石、阳起石尊.矿石结构枸逍規杂，分选难度较大叫表1.3、表1.4为栈国薛分快旷山红铁矿的化学分析及物相分析结果，从表中可以看出，我国红铁矿铁

2、品也多集中在30爺左右F属越矿，SiO.含載高”姝矿物劣为赤*卷恢叭険看矿石产地的不同矿石姑陶的淮异也较大”结构梅造药块姒条帚状、条纹状.甬碗、片状、餚悅浸染如结孩状叹及海细铁答给凱悝帘红铁矿的选矿困难重璽H工艺流稈宣杂.化学全分析結杲(%)cdironorc(%)红铁旷石7RFeOSiO：AhO)3NfgOMnOSP齐建山29.285.6652941.651.011.020.060.070.09东刼山32.861.9151330.930.040.230.060.0610.074关门山32481.7150.250.510.10.220.080.0160.13329325.7056.100.43

3、0.030.320.010.0280.037司杯29.143.6853.151810.220.660.940.0120.032弓长岐29.412.9154.680.720.291.57O.(M0.0130.067r?35.181.2638.001.763.81(1520.010310.06830.460.6350.702JO0.250.220.070.0230.047以齐达山红饮矿为例.矿石主耍为条带状构造.件有少SW状和块状构造，矿石结构为逼铁矿多呈他_卜自形品，假象赤铁矿多为磴铁旷半自形品，赤佚矿多呈假彖粒状、板条状、片状晶，帙矿物呈祖细不均匀嵌布.齐大山红佚矿石选矿工业应用始于1974年

4、，应用工艺流用为粗碎、中碎后产品分为机细两个部分，粗粒部分用熔烧厳选工艺进行选别.细粒部分用两段连续磨矿、浮选一磁选工艺流程进疔选别.投产以來，各项技术抬标一宜不理想1985年1手度，将细粒部分改变为阶段磨矿、Hl细分选、朿选磁选购性正浮选工艺.比以询有了较大的提奇.又经多年的试验研究，1998年建成了齐大山饮矿选矿分厂即鞍钢集团新钢铁调军台选矿厂，选取长沙矿冶研究院推荐的连续聖矿、弱磁一强駁一阴离子反浮迭工艺，2003年.终于取得了原矿品位29.86%,精矿呂位67.54%、尾矿品位&31%的选矿技术指閱.此外.还有一部分正在生产中的矿山企业，由亍其处理的矿石中的红佚矿的工艺矿齡征复

5、杂，铁矿物与脉石Z间性质相近，难以进行分选，造成严重的资源浪费.例如，此钢的骨于矿山夬冷铁矿，诜矿右类生分您佚旷和混合矿伍两种类型，混合空帙矿石中含逼扶矿、菱帙矿和亦铁矿，瓦以种矿含磁比例因不同矿段、位置而不冋.选矿厂弱磁尾矿中含扶较高.主耍为赤铁矿'褐铁矿和菱浹犷，经强他选后，其强磴&矿含铁只有30%左右，既不能H接作为产品利用，又没有有效的分选技术进厅处理.只能将这些尚有利用价值的姦选钛矿亘接样入尾矿库.目前，贮存在尾矿中的这种资源在3000-5000万吨之多，适成矿产资源的大就浪费，严車降低了选旷厂的经济效益，使资源彻不到合理应用。红佚賞石TFeFcQFciCO)FcSi

6、O：18.TO赤铁矿赤、齐达山29.289.«50.6017516013.48来扶山32.931381.0215927.491.28关门山3Z4«3.000.650.450.7027&胡家庙29325.700.450$35187n|家营27.146300350.401201W弓如29.414.740.461.280.8821.94李宁35.181.200.250.600203Z9330.460J00301.0528.81表1.4红铁旷物相份析结果()Tib.1.4ThechemiMryphaseanalysisofrediroaorc(%)塚上所述，我国红欢矿的工艺

7、矿物特征差异较大，一些红恢“的选矿研究取得了很大的突破.但是还相当多的部分红铁矿，工艺矿物特征复杂，其选矿研究工作尚处于包步阶段.脉石以含铁硅酸岩为主的红铁矿以及欣矿物以福铁矿、菱铁矿为主的大部分红铁矿的开发利用正处在不断的研究过程中，有恃新设务新工艺的研制和开发.我国红铁矿选矿技术的现状和进展目前.我国铁矿资源的紧缺的局面E益严峻，易选铁矿的开采已逐渐接近斥声,相对好选的红恢矿7山大多也己经进入深部开采的阶段，做好红铁矿的选矿研究工作对我国泱了资源的合理配制和开发具有垂要意义撷.近年来我国选旷界的专家学者不钢努力针对不同类朝的红铁矿进疗了大量的科研工作.研制成功很多新的设备、药剂以及工艺使我

8、国红铁矿选矿技术不斷发展，取得了可喜的成就.(1)连续廉矿一<»选一浮选联合工艺：技钢调军台选矿厂在研究比较了“连续胯矿，弱磁胭反浮选流稈"、“连续磨矿，弱磁一砂一阳离子反浮选济程”等工艺后，根振实脸结臬頌定采用“连续磨矿，弱磁一强世一阴离子反浮迭流用”，该流程结构合理、紧凑，对矿石性质变化的适应性较强，生产穂定.目前除了调军台选矿厂外，可凉营选矿厂、舞阳红铁矿选了厂、弓长岭红铁矿选矿厂、胡家庙选矿厂、大红山选犷厂也相继也成投产.<2)阶段庭矿一重选一孚选联合工艺：齐大山选矿厂从2001年起采用阶段磨矿、重选一强磁一阴离子反浮选工艺源程分别取代一选车何的阶段磨矿

9、、重选一强比一酸性正浮选工艺流程及二选车间的焙烧磁选工艺后，一选车间的精矿品位从63.60%提高到6621%,一选乍何精矿品位从63.26%高到66.80%,目前整个选厂自20M年4月份起铁苗矿品位一宜稳定在67%次上，尾矿品位也由原来的125%»至目耐的11.14%以下，铁耕旷品位比改造前提奇3.8个百分点，尾犷品位降低1.36个百分点.稜钢东鞍山选厂也采用该工艺获得了梢矿品位66.49%,金属回收率76.11%的技术指标帆(3)强磁一反浮选一烙烧联合工艺：目前国内红铁矿的传统培烧一工艺因其成本高和铁精矿品位欣，应用不是很广，但将福铁矿、菱铁矿等烧损较大的恢矿石先通过强磁一反浮选荻

10、待低朵质含量的铁箱矿，然麻通过維化焙烧，町人幅度提离产品的扶品位，仍不央为优质炼佚原料IW。马胺山矿山研究院采用强磁_反浮选_堆烧匸艺日对江西铁坑褐铁矿等铁矿石的瞬研究结果衷明.悠烧产品的铁R位町达到65%以上，与焙烧一4K选一反浮选联合工艺相比，生产成本人幅度下碍，使该类型铁矿石具有经济开采利用价值.1.4红铁矿磁化焙烧技术现状红铁矿磁化焙烧技术发展历程焙烧是在适立的气氛和低于矿物原料熔点的温度条件下，使犷物瓯料中的组分矿物发生物理和化学变化的工艺过程抽该过程通希是作为选矿作业，以使目的组分矿物转变为易没或易于物理分选的形态烟烧的主要作用是改变矿石的化学组成,矿卿成和结构，从而改变矿石的工艺

11、特性，就选矿而盲，就的主變作用是指前者,其目的是叫(1) 使物料适合于其它方法处理：为使物料适合于其他机械选矿法处理.冇时先采用熾烧，磁化熔烧或族化馆烧等方法；为便物料适于浸岀法处理.有时预先进行氧化焙烧，还原焙烧，加盐焙烧等方法以改善勺用组分的可涪性.(2) 从粗裕矿中除去有靑杂质：秸旷中有杏杂质含歎岛,不能作为冶金原料，用英他选矿法处理乂难以把这些杂质除去.只能通过焙烧将具除去.从而获得合格耕矿.例如从铜锌粗梢矿中通过氧化焙烧除去神、怫等冇吿杂质W(3罐髙箱矿中有用组分的含量：当陆矿中有用组分为磯酸盐矿物时，通过焙烧,除去C6可以大幅度地提高粘矿品位.例如某菱铁矿矿石通过焙眾除去CO：后.

12、品位可提高5%以上.日柯，试验生使用的烙烧设备主要足马弗炉，工业上使用的焙烧设备主要是回转窑、斜坡炉*切、沸腾炉竽.焙烧的冲类很多，有的按焙烧目的划分，也有的按焙烧过程中化学反应类空分类总体可将焙烧分为氧化焙烧、中性焙烧、还原培烧氧化啓氧化焙烧是通过焙烧使矿石中某些组分发生氧化反应，生成新的氧化物的过程。主婆用f旅化矿而作为磺化矿下一步冶炼的准备作业.其焙烧温度犬都在300*C700C之间.在焙烧过程中需加入氧化剂通常是向焙烧炉内銭入空气，利用空气中的氧气氧化犷石中某尊纽分。工业上采用的氣化焙烧有下列几种：脱除碳或有机物的氣化焙烧：(2)脱除杂质的氧化焙烧；(3)便有用组分氧化，以利于进一步當

13、集的氧化焰烧氣化培烧可根据生产规模采用间断或连续的方式进行.处理量小时，可任间断作业的焰烧锅中进行处理就大时，可采用连续作业的回转窑、沸購炉或多层培烧炉。这种焙烧常用于有色金肚硫化矿如黄铁矿石.黄铁矿石在氧化气氛(或通入大址空气)中短时间焰烧时被氧化成磁黄铁矿，其化学反应为：7FeS2+6O2=Fc7Ss+6SO2(M)如烙烧时间很长，则磁黄泱矿按下列反应变成出铁矿.3Fc7Ss+3802=7Fc3O4+24SO2(1-2)这种焙烧方法多用在稀仔金,«wr的提纯上，用焙挠磁选分出精矿中的黄铁矿.中性培烧：中性焰烧定将矿石在隔绝空气的借况卜进行瞬这种焰烧适用I淺铁矿石何菱铁矿在隔绝空气

14、的情况下加热到一定m(3oor-4(x)-c)时，被分解变成磯铁矿，其化学反应如下：3FeC0j叫嘶_FCO+2COJ+8(隔绝空气)(1-3)还原就：还原焜烧圧在低于炉料塔点和还原气氛条件下，采用淡加还原剂使矿石中的金屈氣化物转变为相应低价金屈氧化协或金屈的过程。还原焙烧时可采用固体还原剂、气体还原剂或液体还原剂.生产中常用的还原剂为固体碇、一純化理气体和氢气.还原焰烧目前主要用于处理难透的铁、饭、媒、铜、谒、悌等矿物原料【“这种焙烧常用于赤铁矿石和福铁矿石<同°这类犷石在适堆的还球剂存在卞町被还原成磁铁矿石常用的还原剂有C、8和吐粵.赤铁矿(FeO)的化学反应如下：3斤2。

15、3C>2斥口*C0(1-4)3尸勺0,+CO-c*2Fe0C02(1-5)3Fe2Ol+H22E£_»2FeyOtH20(1-6)福铁r（2Fc2Or3H2OKE加热过程中首先排出化合水.变成不含水的赤铁矿，然后按上述反应被还原成磁铁矿。磁化焰烧除増加矿物逼件外，还可以使矿石结构疏松，有利于降低廉犷费用.提高磨矿效果.彩响铁if釧A化焙烧的主要因素较多，主鄭1：焙烧方法、焙烧工艺与焙烧炉、焙烧燃科与还原剂、烧温度与还原时间等等.其牛严怏作条件需多因素配合进行，物料的焙烧粒度与僵化熔烧装备对焙烧时何彫响最大，如:酒钢选矿厂对饒佚山矿用100m噸山式竖炉熔烧5（M5mm的

16、块趴用焦炉和高炉混合煤气作燃料利还原剂，焙烧时间需8-10h;用Z4m*50m回转密处理150mm的粉犷川喝煤作燃料和还原剂,焙烧时间为24湎屮科院化冶所曾经对刑钢菱铁矿用煤气作还原剂的流态化焙烧炉扩大试验表明，烙烧时何只要lOmin左右.在生产实跋中，为了利用高效的磁力选矿法分选铁矿石，通过峨化焙烧法处理弱峨性佚矿石，使其中弱磁性铁矿物转变为强班性铁矿物，再经磁则能得到校高的选犷指标.由f以磁化焙烧作为磁选前准备作业的焙烧磁选法具有对水质、水温无特殊要求，棚T易于浓缩锐水，耕旷烧结强度离等优点，最初山笑国、鰹国、日本竽国家将具用于低品位佚IT石的回收利用.前苏联在克里沃洛格建立了世界上最大更

17、回转窮焙烧一厂。目前此法仍在我国铁矿选0中得以应用.1926年，I本人占领东北时期，在我国鞍山建成了第一座赤鉄矿號炉焙烧磁选厂，从而岀现了噸山式焙烧藍炉”，多年來对其进厅了数次技术改造。60年代由原来50/竖炉扩大到100m；,应用于洒钢选厂，从而提高了監炉的生产能力。70年代将廉50m3轻炉改楚成橫穿梁式竖炉,在不扩大外形尺寸的条件下，改变炉内结构,使炉容扩大到70m台时能力提高74%热耗降低18執焙烧工艺方面岀现说旷分级入炉焙烧，并利用磁滑轮构成半闭路焙烧工艺，可使精矿回收率提高.鞍山钢铁公司烧结总厂曾采用竖炉还原培烧炉（20CH不停止生产），对鞍山贫赤铁矿石进行磁化彩.有效处理了大虽的贫

18、赤浹矿在我国除该厂曹稳定生产外,洒泉钢铁公司选矿厂（至今仍继续生产）、包头钢铁公司选犷厂（1994年停止生产）和转山钢铁公司齐达山选矿厂（2001年停止生产）也采用焙烧班选工艺生产铁精矿。据统肌在部分选厂停卍使用蛍化焙烧前，我国自有130多台軽炉在进行生产，年处理犷石債达1300多力吨。60年代至70年代期间，除采用竖炉还原焙烧外，我国还对白云鄂陣铁矿石、八街妖矿石、电秋泱矿石以及酒钢选厂粉矿进行过回转击磁化焙烧的研究，并在包钢选厂七系列崖成一台03.6*5Om中的冋转窑与20台50n?竖炉组成联仔烙烧系列进行过试验研究.与此同时，60年代开始我国也进行过沸腾逼化绘烧的硏究，试验娱模达lOOV

19、d.处理矿石为鞍山钢扶公司和酒泉钢铁公司等的矿石1呵下面按照磁化焰烧炉型的不同分别闸述采用轻炉、冋转窑、沸腾炉进行还原磁化焙烧的研究状况及存在的问题.竖炉焙烧块状矿石的研究及实践竖炉主要是处理块矿（入炉粒度7415mm）种炉型.鞍山桶铁公司、移山黑色冶金矿山设计研究院和酒泉钢铁公司等单位.在多年研究、设计和生产实践中，対炉体结构和辅助设备，曾不斯进行改进.住竖炉磁化焙烧工艺方而也获斜了诸多的宝贵经验：<1）闭路焙烧，使磁选回收率提高3%左右；（2）采用22%焦炉煤代和78%高炉煤气配比的混合煤气，使培烧热耗有所降低；煤气検热（由25f预热到78V）,可障低焙烧热耗、防止冬季骨路冻结；（4

20、）焙烧矿和天然礎铁矿以4:6配比混合进行磨矿、磁选，可较好地解决恰烧矿严重磯团聚和滤饼水分高孚月題但足，竖炉焙烧块状矿石也存任严重老响选厂生产的重大何題<1）由丁竖炉熔烧处理的矿石粒度比较人，其比表面积比较小，因而和还原剂的昨表面就减少，还區过程缓慢<2）在实际生产中，由于矿块表层还原度高于内部，经常出現矿块表面和内部还原不均匀的现象，矿块粒度愈人:，还原不均匀yt線愈严重回转窑焙烧粉状矿石的研究及实践冋转窑主耍用于处理入炉粒度为25mm以卜矿石的一种炉型.对于各种类型的铁矿石都能较好地进行磁化焙烧，畑化焙烧矿质董及分选技术指标较竖炉好（见表1$）但是，回转窑焙饶粉状矿石的生产实践

21、衷明，回转窑焙烧仍然存在磁化过程缓慢，矿石还原不均匀，焙烧成高等何题，不利于选厂的生产.农1$回转金的生产指标Tab.15TherotarykilnproductionperformancesISA酒泉钢铁公司钢屯秋铁犷回转窑栽格加F3.650F2.3T2加热用崽料焦炉煤气还RRHB料烟煤删热耗2JA1.738151入炉矿石种类炭铁山式飮犷怕状赤铁矿版VWmm1(W»154)阪矿MJ%3104037焰烧矿品恂35.50405758.205137尾矿M位风12.70213铁回收率麼8438126沸腾炉焙烧粉状矿石的研究及实践沸隣炉主要用于处理橄为3>0mm矿石的一种炉更.涕腾炉以进态化技术为基砒。固体颗粒在代流的作