菱铁矿款产资源与选矿工艺概述

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铁矿石的选矿与冶金技术

铁矿石的选矿与冶金技术

技术进步与创新
高效节能技术
研发和应用更高效、低能耗的选矿和冶金技术,提高资源利用率 ,降低生产成本。
自动化与智能化
利用先进的信息技术、传感器和人工智能技术,实现选矿和冶金过 程的自动化和智能化,提高生产效率和产品质量。
环保技术
研发和应用环保型的选矿和冶金技术,减少对环境的污染和破坏, 实现绿色生产。
市场需求的多样化
随着经济的发展和技术的进步,铁矿石市场对产品的品质 、规格和用途提出了更高的要求,促使选矿和冶金技术不 断升级和创新。
环保标准的提高
全球范围内的环保法规和标准日益严格,对铁矿石选矿和 冶金技术提出了更高的要求,推动企业加大环保投入和技 术创新。
竞争格局的调整
随着技术的发展和市场需求的多样化,铁矿石选矿和冶金 行业的竞争格局将发生变化,技术创新能力强、环保标准 高的企业将更具竞争力。
铁矿石的选矿与冶金技术
汇报人:可编辑 2024-01-05
目录
• 铁矿石的概述 • 铁矿石的选矿技术 • 铁矿石的冶金技术 • 铁矿石选矿与冶金的环保问题 • 铁矿石选矿与冶金技术的未来发展
01
铁矿石的概述
铁矿石的定义与分类
铁矿石定义
铁矿石是含有铁元素或铁化合物 ,能够经过冶炼提取出铁的天然 矿物的总称。

熔融还原法的代表工艺有Corex 、Finex和HIsmelt等。
高炉炼铁法
01
高炉炼铁法是一种传统的炼铁方 法,通过在高炉中加热铁矿石和 焦炭,使铁矿石中的铁氧化物还 原成金属铁。
02
高炉炼铁法具有工艺成熟、产能 大、成本低等优点,但同时也存 在能耗高、污染较严重的问题。
转炉炼铁法
转炉炼铁法是一种以铁水为主 要产品的短流程炼铁方法。

铁矿的选矿工艺(一)

铁矿的选矿工艺(一)

铁矿的选矿工艺(一)铁矿的选矿工艺什么是铁矿选矿工艺?•铁矿选矿工艺是指通过一系列物理和化学方法,将原始铁矿石中的有用矿物与无用矿物分离出来,以提高铁矿石中铁资源的利用率。

铁矿选矿的重要性•铁矿选矿工艺是冶金工业中的关键环节,直接关系到铁矿石的加工质量和资源利用率,对于保障钢铁工业的健康发展具有重要意义。

铁矿选矿方法的分类1.物理选矿•磁选法:利用铁矿石的磁性差异,通过磁力将磁性矿物与非磁性矿物分离。

•重选法:利用铁矿石中矿物的比重差异,通过以水为媒介的重力分选将矿石分离。

•浮选法:利用矿物与水之间的浸润性差异,通过气泡将矿物与尾矿分离。

2.化学选矿•磷酸盐浸提法:利用磷酸盐与矿物的特殊反应性,在适当条件下将磷酸盐矿物与铁矿石分离。

•氰化法:利用氰化物与矿物的特殊反应性,在适当条件下将含金矿石与铁矿石分离。

铁矿选矿工艺的发展趋势1.高效节能•采用先进的设备和工艺,提高选矿效率,减少能耗。

2.环保可持续•选矿过程中减少对环境的污染,提高资源的可持续利用率。

3.自动化与智能化•引入自动化设备和智能控制系统,提高生产效率和质量,降低人工操作对工艺的影响。

结论•铁矿选矿工艺在钢铁工业中具有重要地位和作用,随着科技的进步和工艺的不断发展,铁矿选矿工艺将变得更加高效、环保和智能化,为钢铁工业的可持续发展做出更大的贡献。

铁矿的选矿工艺什么是铁矿选矿工艺?•铁矿选矿工艺是指通过一系列物理和化学方法,将原始铁矿石中的有用矿物与无用矿物分离出来,以提高铁矿石中铁资源的利用率。

铁矿选矿的重要性•铁矿选矿工艺是冶金工业中的关键环节,直接关系到铁矿石的加工质量和资源利用率,对于保障钢铁工业的健康发展具有重要意义。

铁矿选矿方法的分类1.物理选矿–磁选法•利用铁矿石的磁性差异,通过磁力将磁性矿物与非磁性矿物分离。

–重选法•利用铁矿石中矿物的比重差异,通过以水为媒介的重力分选将矿石分离。

–浮选法•利用矿物与水之间的浸润性差异,通过气泡将矿物与尾矿分离。

矿业小常识---贫铁矿选矿工艺了解

矿业小常识---贫铁矿选矿工艺了解

2014-10-15阳光创译语言翻译中国铁矿石资源质量不高,其矿石大都以细粒条带状、鲕状及分散点状结构存在,甚至呈显微细粒结构。

有些是多金属共生复合矿床,一些有价矿物往往需细磨至200目占90才能单体分离,给选别等作业带来了难度。

在开发过程中消耗大宗能量的同时,也给环境带来了污染。

贫铁矿资源的特点决定了它的开发利用与其它矿产有所不同,采掘工程量大,产值低,利润少,资金利用率低。

近年来,铁矿石进口量大幅增长,2004年达到2.1亿t,进口铁矿石的金属量已占中国入炉金属量的50。

同时,铁矿石市场价格见涨,2004年价格上涨18.6,2005年4月又上涨71.5,市场竞争的压力越来越大。

基本工艺1磁铁石英岩的选矿磁铁石英岩即铁隧岩,或鞍山式贫铁矿石,多集中分布在鞍本、五岚及冀东地区。

矿石中主含磁铁矿和石英,依据磁铁石英岩的磁学性质,一般利用磁铁矿和石英磁化系数的较大差别进行磁选,典型的这一类选矿厂有美国伊里选厂、明塔克选厂、加拿大亚当斯选厂、前苏联的库尔斯克矿石公司、中国的大石河南芬和大孤山等选矿厂。

磁铁石英岩的分选工艺是经三至四段破碎至25~15mm,或经一段破碎到350~250mm,通过自磨与球磨(砾磨)结合,实施三段细磨,进入多段磁选。

磁铁石英岩选矿的工艺特点是采取阶段磨矿和磁选流程,以便阶段排出单体脉石,减少下一阶段的磨矿量。

2磁铁矿石的选矿磁铁矿石属于矽卡岩型矿石,其中主要铁矿物为磁铁矿,还含有少量的硫化矿物,并伴生有钴镍钒等有色金属,脉石为矽卡岩。

矿石呈斑点状、角砾状、带状和块状。

磁化系数与磁铁石英岩相似。

根据粒度嵌布特性可分为粗粒、细粒、微细粒和极微细粒嵌布矿石。

典型的这一类选矿厂有美国恩派尔选厂、格雷斯选厂、加拿大希尔顿选厂和澳大利亚怒江选厂。

中国的多集中分布在鄂东、邯郸、山东、江苏和安徽等地有五家子铁矿和玉石洼铁矿等。

依据磁铁矿石的物理性质,最有效的选矿方法是以磁选法回收磁性矿物,以浮选法回收伴生的硫化矿物。

菱、褐铁矿选矿优势一

菱、褐铁矿选矿优势一

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
菱、褐铁矿选矿优势一。

鉴于菱铁矿在我国铁矿资源总量中占有相当大的比重,其技术上的突破将极大地提高我国可利用资源比重,对国民经济发展有极其重要的作用,因此,应从国家层面上,鼓励研究单位、学校和企业紧密配合,形成产、学、研相结合的研究队伍,在研发阶段,由国家投入资金并予以政策扶持,在研究单位和大学对菱铁矿的成矿机理及焙烧反应热力学、动力学及相变机理、能耗变化规律等进行深入细致的研究,产生有发展潜力的原始创新技术,到了产业化阶段,由国家和研究院所共同投入研究经费,企业投入建设项目及设备购置的配套资金,共同促进菱铁矿开发利用的研究成果从实验室走向规模化生产。

当项目建成,产生经济效益后,从所得利益中返回一定比例的资金作为前期研发阶段各投入方的回报。

3.2 注意研发阶段与试生产阶段科研力量的投入比例
目前,我国科技成果转化为现实生产力并取得规模效益的比例约为10%~15%,而发达国家一般为60%~80%。

这与我国科研人员对自身责任的认识和强烈的技术本位是分不开的,只要达到了课题要求,开发了一种新的装置或者工艺,发表了几篇论文或者拿到了成果鉴定证书,任务就完成了。

实际上,科研成果不能高效地转化为经济价值的原因,并不在于科学教术本身,而在于科研结构和各阶段投入的认识。

日本的科研组织有一个几何级数,即l:10:100 的结构[5],这包含3 个方面的含义:
1)1 个科学家,10 个工程师,100 个技术人员才能构成一个有序的科研开发队伍。

2)从构想转化为商品的过程有3 个阶段,分别为创造构思阶段、中间试验阶段和商品化阶段,这3 个阶段的投资分别为l:10:100。

磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿

磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿

各种含铁矿物按其矿物组成,主要可分为4大类:磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。

由于它们的化学成分、结晶构造以及生成的地质条件不同,因此各种铁矿石具有不同的外部形态和物理特性。

磁铁矿主要含铁矿物为磁铁矿,其化学式为Fe3O4,其中FeO=31%,Fe2O3=69%,理论含铁量为72.4%。

这种矿石有时含有TiO2及V2O5组合复合矿石,分别称为钛磁铁矿或矾钛磁铁矿。

在自然纯磁铁矿矿石很少遇到,常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。

所谓假象赤铁矿就是磁铁矿(Fe3O4)氧化成赤铁矿(Fe2O3),但它仍保留原来磁铁矿的外形,所以叫做假象赤铁矿。

磁铁矿具有强磁性,晶体常成八面体,少数为菱形十二面体。

集合体常成致密的块状,颜色条痕为铁黑色,半金属光泽,相对密度4.9~5.2,硬度5.5~6,无解理,脉石主要是石英及硅酸盐。

还原性差,一般含有害杂质硫和磷较高。

赤铁矿赤铁矿为无水氧化铁矿石,其化学式为Fe2O3,理论含铁量为70%。

这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床,从埋藏和开采量来说,它都是工业生产的主要矿石。

赤铁矿含铁量一般为50%~60%,含有害杂质硫和磷比较少,还原较磁铁矿好,因此,赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。

赤铁矿有原生的,也有野生的,再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失去磁性,但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿,在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。

有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产物,如褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)。

赤铁矿具有半金属光泽,结晶者硬度为5.5~6,土状赤铁矿硬度很低,无解理,相对密度4.9~5.3,仅有弱磁性,脉石为硅酸盐。

褐铁矿褐铁矿是含水氧化铁矿石,是由其他矿石风化后生成的,在自然界中分布得最广泛,但矿床埋藏量大的并不多见。

其化学式为nFe2O3·mH2O(n=1~3、m=1~4)。

褐铁矿实际上是由针铁矿(Fe2O3·H2O)、水针铁矿(2Fe2O3·H2O)和含不同结晶水的氧化铁以及泥质物质的混合物所组成的。

铁矿选矿工艺及铁矿选矿技术

铁矿选矿工艺及铁矿选矿技术

铁矿选矿工艺及铁矿选矿技术铁矿石是钢铁工业生产生铁和钢的重要原料之一,其种类繁多,根据矿石的磁性不同主要分为强磁性和弱磁性。

为提高选矿效率和产能,满足钢铁厂冶炼生产要求,在选矿时要根据不同铁矿石的不同性质选择合适的选矿工艺和技术,以达到较好的选矿效果。

编辑一、强磁性铁矿选矿工艺1、单一磁铁矿矿选矿单一磁铁矿类型的铁矿石组成成分简单,铁矿物中磁铁矿占比非常大,脉石矿物多为石英及硅酸盐矿物,根据生产实践研究,常采用弱磁选方法选别,在大中型磁选厂中,矿石脱磁后进入破碎筛分车间破碎至合格粒度,再给入磨矿车间进行磨矿作业。

若磨矿后矿石粒度大于0.2 mm时,采用一段磨矿磁选工艺流程;若小于0.2 mm时,则采用两段磨矿磁选工艺流程。

为尽可能提高铁矿回收率,可考虑对合格尾矿进行扫选,进一步回收。

在缺乏水资源的地区,可采用干式球磨机和磁选机进行磨矿磁选作业。

编辑因磁铁矿在风化作用下极易贫化,此类矿石一般先用干式磁选机选别以剔除部分脉石矿物,再进行磨矿磁选获得精矿。

2、含多金属磁铁矿选矿多金属磁铁矿石中的磁铁矿为硫化磁铁矿,脉石矿物含有硅酸盐或碳酸盐,还伴有钴黄铁矿、黄铜矿和磷灰石等。

此类矿石一般采用弱磁选与浮选联合工艺流程,以分别回收铁和硫等。

编辑工艺流程:矿石给入磁选机进行弱磁选,得到磁铁矿精矿和弱磁选尾矿,尾矿进入浮选流程浮选得到铁和硫。

二、弱磁性铁矿选矿工艺1、单一弱磁铁矿选矿常见的弱磁性铁矿石有赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿和赤铁-菱铁矿等。

根据矿物种类和嵌布粒度,主要有两种常用的方法:(1)焙烧焙烧磁选用来选别矿物组成复杂,其他选别方法效果不好的弱磁性铁矿石。

实际生产中常见工艺流程为:原矿给入竖炉进行焙烧磁化,磁化后给入磁选机进行磁选。

编辑(2)浮选、重选、强磁选或其联合流程浮选多选别细粒到微粒的磁性铁矿石(粒度<0.02 mm)。

重选和磁选主要用于选别粗粒和中粒的弱磁性铁矿石(20~2 mm)。

重选时,粗粒和极粗粒(>20 mm)矿石的重选常用重介质或跳汰选矿法;中到细粒(2~0.2mm)矿石用螺旋溜槽、摇床和离心选矿机等重选方法。

菱锰矿工艺流程

菱锰矿工艺流程
菱锰矿中含有黑铁矿和菱锰矿两种矿物,其中菱锰矿中含锰者较多,为主要的锰原料。

菱锰矿的开采与选矿采用开动法和浮选法。

1. 开采
利用�露天和地下开采方法,采掘出菱锰矿块。

露天开采适用于近地面浅埋的菱锰矿层,地下则开采较深埋的矿层。

2. 初选
利用重力分馏将开采出的菱锰矿块进行初选,将混有杂质的大块菱锰矿破碎为小块。

3. 浮选选矿
将初选后的菱锰矿料带入浮选机进行浮选加工。

利用不同矿石的浮沉性以及表面弥散现象,将菱锰矿与杂质进行分离。

第一轮浮选可以将混有大量黑铁矿和杂质的菱锰矿分出。

4. 加工选矿
对第一轮浮选后的产品进行第二轮精选浮选。

将磁性杂质进行去除,产出高纯度的菱锰矿固体产品。

5. 淬火
将精选的菱锰矿进行淬火处理,除去矿物内可能存在的水分,提高产品的硬度和密度。

6. 包装出厂
对淬火后的高纯度菱锰矿固体产品进行衡制包装,出厂发往下游锰产品生产企业。

以上提要描述了从菱锰矿的开采选矿到成品的主要工艺流程。

实际工艺流程还会根据特定矿山的地质条件有一定差异。

菱镁矿选矿工艺研究


二、菱镁矿的选矿工艺
• 50年代以后美国、希腊、前苏联在菱镁 矿的浮选实验中取的很大进展。 • 70年代日本用静电选矿法对其进行选矿 实验。 • 我国于1965年进行了菱镁矿的浮选矿实 验,提纯可获得 MgO含量98.13%的超 高纯镁砂。
2.1 浮选的原理以及条件
• 浮选是利用矿物表面物理化学性质(疏 水-亲水)的不同,来分选矿物的一种选 矿方法。从水的悬浮液中(通常称矿物 悬浮液为矿浆)浮出固体矿物的选矿过 程称为浮游选矿,简称浮选。
几种重要的浮选药剂:
• 捕收剂:在矿浆中能够吸附(物理吸附或化学吸附)在矿物表面 形成疏水薄膜,使矿物的疏水性增大,增加矿物浮游性的药剂。 • 起泡剂:它是一种表面活性物质,能富集在气-水界面并降低表 面张力、促使泡沫形成、提高气泡的稳定性和延长气泡寿命。 • 抑制剂:削弱捕收剂与矿物作用,降低和恶化矿物可浮性的药剂。
谢谢! 欢迎斧正!
• 李晓安等人采用十二烷 基磷酸酯做捕收剂,水 玻璃作为抑制剂可以更 有效的分选菱镁矿和白 云石。当介质pH值为 5.5左右,矿样500 mg, 溶液中十二烷基磷酸酯 浓度为100ppm,水玻璃 浓度为70ppm,菱镁矿 和白云石的上浮率的差 异最显著。
水玻璃用量对菱镁矿和白云石可浮性的影响
• 2、国内现有菱镁矿选矿厂均采用正反浮 流程,但其反浮选流程要求浮选在自然 pH值矿浆中进行,由于矿泥罩盖恶化浮 选,致使尾矿中菱镁矿损失量增大,并连 锁影响到正浮选作业,在原矿SiO2含量 较高时尤其如此。
• 在评价菱镁矿浮选效果时,由于原矿中 氧化物主要为MgO、CaO及SiO2,采用 各氧化物(MgO、CaO及SiO2)在浮选 产品中回收率指标来直接评价浮选效果。 如精矿中MgO回收率越高,CaO及SiO2 回收率越低则精矿质量越好,反之越差。 在评价反浮选效果时,如尾矿中SiO2回 收率越高,MgO回收率越低,则反浮效 果越理想

菱镁矿生产工艺

菱镁矿生产工艺菱镁矿是一种重要的镁原料,主要包含菱镁矿和白云石。

菱镁矿生产工艺主要包括采矿、选矿和冶炼等环节。

采矿是菱镁矿生产的第一步。

采矿的方法通常有露天开采和地下开采两种。

露天开采适用于矿体位于浅埋地下的情况,主要通过爆破和挖掘等方式提取矿石。

地下开采则适用于矿体位于较深的地下,通常通过井巷和隧道等方式开采矿石。

采矿过程中需要科学规划爆破参数和采矿方案,确保高效、安全地提取矿石。

选矿是为了提高菱镁矿的品位和降低杂质含量。

选矿的方法主要有磁选、重选和浮选等。

磁选主要是利用矿石中的磁性物质和非磁性物质的不同性质,通过磁力选别将其分离。

重选则是利用矿石中的密度差异,通过重力分选将其分离。

而浮选则是利用矿石和水的相对密度差异,通过气泡将其分离。

选矿过程中需要对矿石进行破碎和磨矿等处理,以便更好地进行分选操作。

冶炼是将菱镁矿中的镁金属提取出来的过程。

根据不同的冶炼方法,可以将菱镁矿分为熔融法和湿法两种。

熔融法主要是将矿石熔融后,通过化学反应将镁金属析出,然后通过冷却、过滤等工艺提取纯净的镁金属。

湿法则是将矿石经过浸取、溶解等处理,将镁金属溶解出来,然后通过电解、沉淀等工艺将镁金属析出。

冶炼过程中需要对矿石进行预处理,如矿石的焙烧、脱硫等,以及对冶炼工艺参数进行控制,以提高镁金属的产率和纯度。

菱镁矿生产工艺的优化可以通过改善采矿和选矿工艺,提高矿山的开采率和矿石的分选效果,以及改进冶炼工艺,降低能耗和环境污染等方面实现。

同时,还需要加强对矿山安全生产和环境保护的管理,提高工艺设备的可靠性和自动化程度,以确保菱镁矿生产工艺的安全、高效和可持续发展。

铁矿选矿技术和工艺方法探讨

铁矿选矿技术和工艺方法探讨发布时间:2022-08-23T04:02:58.208Z 来源:《新型城镇化》2022年17期作者:张晓伟李澍冯赵屹[导读] 我们需要提高技术水平及工艺方法,使得铁矿选矿技术有更好的发展。

本文就此展开了论述,以供参阅。

安徽马钢张庄矿业有限责任公司安徽六安 237000摘要:选矿是其中重要的环节,选矿靠的是如今我们已经具有的工艺方法。

矿产资源的选择,关系到矿物资源的质量问题,关系到利益问题,也直接关系到企业的经济利益问题,所以,我们要科学的选择选矿技术与合理地工艺流程,保证矿物质量和效率。

随着选矿工艺技术的发展,很多有难度技术的问题也得到了解决,我国致力于铁矿选矿的研究,但铁矿复杂的地质条件以及富含多种矿物资源,我们需要提高技术水平及工艺方法,使得铁矿选矿技术有更好的发展。

本文就此展开了论述,以供参阅。

关键词:铁矿;选矿技术;工艺方法引言随着我国铁矿选矿技术的发展,铁矿选矿工艺中解决了大量的技术难度,致力于推进铁矿研究工作的发展,在此基础上提高铁矿选矿的技术水平。

我国在铁矿的选矿工作中投入了大量的研究,考虑到我国铁矿矿床复杂化、多样性的特点,应该有效落实选矿技术与工艺方法,以此来完善铁矿选矿的过程。

1铁矿选矿概述从我国现有铁矿中大概有98%以上属于贫矿,这就在一定程度上扩大了铁矿石选矿的规模,在铁矿石选矿的过程中选用有效的选矿技术并根据其矿物质的含量、特点以及物理化学特点进行选矿。

从选矿工艺来看可以将铁矿成分进行细致的分析,主要有复合铁矿石、弱磁性铁矿石、混合型铁矿石以及磁铁矿石。

在这些矿石中复合铁矿石的主要特点是其中具有数量较多的金属或非金属有益矿物质,正是由于这一点也使其成为独立的矿石种类。

从上个世纪七十年代开始我国大部分磁选厂多将精力放在铁精矿的效率与效益上,并对相关的选矿技术与选矿设备进行完善与更新。

此外,在进行铁矿开采的过程中不免会混入一些围岩,特别是在进行地下开采时混入围岩的概率会达到15%-20%,通常在进行地下铁矿采矿时会采用分段崩落方式,这样会混入超过20%的围岩进而降低了入选矿的整体质量。

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目录摘要: (2)1、菱铁矿概述 (2)1.1 菱铁矿的物理学特性 (2)1.2 我国菱铁矿资源及矿石类型 (2)2、菱铁矿选矿工艺 (3)2.1 菱铁矿的可选性 (3)2.2 菱铁矿焙烧-磁选工艺 (3)2.3 菱铁矿强磁选工艺 (7)2.4 菱铁矿浮选工艺 (7)3、陕西大西沟菱铁矿选矿实践 (8)3.1 生产概况 (8)3.2 矿石性质 (8)3.3 技术及外部条件 (9)3.4 选矿工艺流程 (9)4、结语 (12)参考文献 (12)菱铁矿选矿工艺与选矿实践概述彭啸鹏1140079(东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819)摘要:介绍了菱铁矿的主要性质和矿产资源现状以及其主要选矿工艺和选矿设备。

并进一步结合陕西大西沟菱铁矿选矿厂的选矿实际流程,分析了菱铁矿的选矿实践要求与工艺,对了解和学习菱铁矿的选矿工艺以及进行进一步研究奠定了基础。

关键词:菱铁矿;选矿工艺;生产实践Abstract: This article describes the main properties of siderite, as well as its main mineral processing technology and processing equipment. And it studies the actual beneficiation process of the Shanxi Daxigou siderite concentrator, as well as the ore dressing practice requirements and process. It laid the foundation for the understanding and learning of the beneficiation process of the siderite. And it’s good for the further study.Key words:Siderite; Beneficiation Process; Production Practices1、菱铁矿概述1.1菱铁矿的物理学特性菱铁矿是一种碳酸铁矿物,其化学式为FeCO3。

其理论化学成分为FeO62.01%、CO2 37.99%。

FeCO3与MnCO3和MgCO3能形成完全类质同像系列;与CaCO3形成不完全类质同象系列。

所以菱铁矿中,经常含有Mn、Mg、Ca类质同象混入物,形成锰菱铁矿、钙菱铁矿、镁菱铁矿等。

有时含有Ti、Si、Al、Ca、Zr、Co等元素的杂质。

菱铁矿晶体多呈菱面体状、短柱状或偏三角面体状,集合体通常呈粒状、土状、致密块状。

在沉积层中的结核状菱铁矿呈球形或近似球形、半球形的隐晶质偏胶体,称球菱铁矿。

在一些沼泽沉积物中,有非晶质或隐晶质凝胶状的菱铁矿,称胶菱铁矿。

菱铁矿新鲜时为灰白色或浅黄色,有时微带浅褐色,风化后转为褐色、棕褐色、黑色;玻璃光泽,隐晶质无光泽;透明至半透明。

硬度4,相对密度3.7~4.0(随Mn和Mg含量的升高而降低)。

有时菱铁矿在阴极射线作用下成橘红色。

菱铁矿具有热液和沉积两种成因。

沉积成因者,常产于粘土或页岩层、煤层中,具有胶状、鲕状、结核状形态,与鲕状赤铁矿、鲕状绿泥石和针铁矿等共生。

我国元古代、古生代地层中,都有菱铁矿层。

而热液成因者,可单独存在或与铁白云石和方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿等硫化物共生。

有时交代石灰岩、白云岩等碳酸盐岩,呈不规则的交代矿层出现。

菱铁矿在氧化带处不稳定,易分解成水赤铁矿、褐铁矿而成铁帽。

菱铁矿大量聚集时可作为铁矿石。

一般作为炼铁用矿石时工业要求(质量分数):边界品位TFe≥20%,工业品位TFe≥25%。

1.2我国菱铁矿资源及矿石类型我国菱铁矿资源较为丰富,储量居世界前列。

已探明储量18.34亿吨,占铁矿石探明储量的3.4%。

我国菱铁矿主要分布在湖北、四川、云南、贵州、新疆、陕西、山西、广西、山东、吉林等省(区),特别是在贵州、陕西、山西、甘肃、和青海等地区,其菱铁矿资源一般占全省铁矿资源总储量的一半以上,如陕西大西沟菱铁矿矿床储量超过3亿吨。

我国沉积型菱铁矿床主要形成于中晚元古代及旦震纪的沉积铁矿,如甘肃镜铁山、陕西大西沟、河北张家口等。

热液型铁矿主要包括与中性岩浆侵入活动有关的接触交代-热液矿床,入湖北大冶、福建马坑等。

后期交代成因的菱铁矿,一般为交代状和填隙状,常与硫化物共生。

2、菱铁矿选矿工艺菱铁矿选矿常用的方法是重选、强磁选。

针对不同类型菱铁矿,其选别方法各不同:粗粒嵌布的单一菱铁矿(包括含赤铁矿、褐铁矿)和镜铁矿适合重选(跳汰、重介质)、强磁选、焙烧磁选以及其联合流程;细粒嵌布的适合焙烧磁选、强磁选、浮选或磁浮联合流程;对于磁铁-菱(赤、褐、镜)铁矿石,一般采用弱磁选与焙烧磁选、重选、强磁选或浮选相串联的联合流程,或者磁化焙烧与其他方法的并联流程,选矿工艺较为复杂。

2.1 菱铁矿的可选性菱铁矿密度为3.7~4.0g/cm3,较其他铁矿物密度较小;比磁系数为35~150×10-9m3/kg,磁性弱,对磁选的磁场要求高;而且,多数嵌布粒度微细、成分复杂、品位低,属难选铁矿资源。

菱铁矿的理论品位48.2%,部分菱铁矿因Mg2+和Mn2+替代了铁离子形成类质同象镁、锰菱铁矿,使理论品位通常在32%~48%之间,因此冶炼困难。

某些钢铁公司由于菱铁矿来源于自有矿山,为了不造成资源浪费,勉强将菱铁矿精矿配入铁精粉中使用,但配入量达到7%~8%就会明显影响烧结矿强度。

因此,菱铁矿通常需要通过磁化焙烧使得FeCO3转变为Fe3O4,然后用回收天然磁铁矿的方法回收。

目前已用于冶炼钢铁的部分富矿不足菱铁矿总储量的10%,贫矿大多未得到开采利用。

表1 典型菱铁矿资源的基本特征与可选性2.2 菱铁矿焙烧-磁选工艺(1)菱铁矿磁化焙烧原理磁化焙烧是物料或矿石加热到一定的温度后在相应的气氛中进行物理化学反应的过程。

菱铁矿是铁的碳酸盐,经中性或弱还原气氛焙烧后,二氧化碳从矿石中分解出来,矿石品位得以明显提高,而且铁矿物的磁性显著增强,脉石矿物磁性则变化不大,从而可利用高效的弱磁选将物料分离。

所以,菱铁矿通过磁化焙烧后是很容易富集的。

按照菱铁矿磁化焙烧的反应气氛与化学过程,影响菱铁矿磁化焙烧的主要因素有焙烧方法、焙烧工艺与焙烧炉、焙烧燃料、与还原剂、焙烧温度和还原时间等。

300~400°C表2 影响菱铁矿磁化焙烧的主要因素及其生产操作条件菱铁矿磁化焙烧的实质是将弱磁性的菱铁矿热分解后转变为强磁性磁铁矿(Fe 3O 4)和磁赤铁矿(γ-Fe 2O 3)。

但菱铁矿的实际分解过程十分复杂,热分解过程及其产物的微观结构变化和异常磁学特性与影响还不是很清楚。

总的来说,其热分解过程的主要化学反应如下:不通空气时:3FeCO 3 Fe 3O 4 + 2CO 2 + CO通入少量空气时:2FeCO 3 +O 2 Fe 2O3 + 2CO 2 3Fe 2O 3 + CO2Fe 3O 4 + CO 2当热处理条件升温速度达到10°C/min 时,加热到预定温度后保温0.5h ,然后自然冷却,菱铁矿在空气环境下氧化分解的过程可表示为:FeCO 3→Fe 3O 4→γ-Fe 2O 3→α-Fe 2O 3(温度从高到低)在分解作用开始阶段,菱铁矿转化为Fe 3O 4,对于粒度大于一定限度的菱铁矿,由于外表层直接与空气中的氧作用,被迅速氧化成γ-Fe 2O 3;然而对于菱铁矿粉末,在530°C 时,总是被氧化成γ-Fe 2O 3;当温度高于553°C 时,γ-Fe 2O 3转化成α-Fe 2O 3,菱铁矿高温分解的最终产物是α-Fe 2O 3。

Fe 3O 4和γ-Fe 2O 3具有很好的磁性,Fe 3O 4和γ-Fe 2O 3在一定的温度区间是稳定存在的。

通过控制菱铁矿热分解的气氛、温度和时间,可以在一定条件下获得稳定的Fe 3O 4和γ-Fe 2O 3。

然而对于块状菱铁矿,其热处理温度在600°C 左右时,热分解存在分层现象,其内层物质即为Fe 3O 4,外层形成γ-Fe 2O 3。

内外层的厚度与热处理的温度、焙烧保温时间以及焙烧气氛密切相关。

这些物质经过粉碎后,通过磁选可与脉石矿物进行分离。

(2)菱铁矿磁化焙烧工艺条件a. 焙烧温度的影响:为考察菱铁矿焙烧温度对其磁化焙烧特性的,在相同的焙烧温度下,将矿样在不同温度下进行焙烧试验,测定菱铁矿被稍后的失重量,并对焙烧进行磁选,通过测定精矿与尾矿的性能指标,用以评价磁化焙烧效果。

菱铁矿矿样30g ,被烧时间为15min ,不同温度下焙烧实验测试与计算结果如下表所示:表3 焙烧温度对转化率的影响由以上数据可以看出,随着焙烧温度的升高,矿样的转化率增大。

但在750°C时,转化率已经达到了92.31%,而大于750°C后再进一步升高温度,转化率的增幅不打。

对所得焙烧矿样进行磨矿、磁选(1200Oe)的进一步实验,其结果表明,随着焙烧温度的升高,精矿的品位逐渐增高,尾矿的品位逐渐降低。

当温度为650~700°C时,焙烧15min 的精矿品位有52%左右,与冶金要求的精矿品位达到60%相差较大,并且尾矿品位较高;但当温度提高到750°C时,精矿品位达到59.21%,并且随着温度的升高继续增大,在焙烧温度为800°C时尾矿品位最低。

焙烧时间为15min时,焙烧温度必须达到750~800°C才能获得满足品位要求的精矿。

表4 菱铁矿不同焙烧温度磁选试验结果b.焙烧时间的影响:固定焙烧温度为750°C,取矿矿样30g,在不同焙烧时间情况下,记录矿样转化率。

所得实验数据如下:表5 焙烧时间对转化率的影响上表数据可以看到,随着焙烧时间的增加,转化率逐渐增大,反应的程度越高。

当时间从10min延长到15min时,转化率从64.10%增加到92.31%,增幅很大,而焙烧时间大于15min后,转化率增加的幅度已经不再明显。

进一步,将上述焙烧后的矿样进行磁选(1200Oe)可得到如下表所示数据:表6 菱铁矿不同焙烧时间磁选试验结果(T=750°C)由上表数据表明,随着焙烧时间的延长,焙烧精矿的品位逐渐提高,在焙烧时间为10min 时,精矿的品位为55.15%,与60%的要求相差较大,当焙烧时间达到15min以后,精矿的品位达到了59.12%,基本满足要求。

精矿品位在焙烧时间20min时达到最大值60.62%。

尾矿的品位变化趋势是随着焙烧时间的增加而逐渐降低。

为保证精矿指标,焙烧时间应大于15min。

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