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纯矿物实验(铁矿石提取铁精粉工艺)

纯矿物实验(铁矿石提取铁精粉工艺) 超纯铁精矿的试验研究与生产实践

超纯铁精矿试验研究与生产实践 姚燕燕 赵鹏 谢建宏西安建筑科技大学刘 勇陕西省矿产材料公司 摘 要 本研究以陕西省矿产材料公司铁矿石为原料,采用粗磨弱磁选→磁尾浮硫→磁精细磨反浮除硅的联合选矿工艺,进行铁精矿细磨深选,得到了高质量的超级纯铁精矿,获得了理想的选别指标,为公司挖潜增效、实现产品结构调整、就地增值奠定了基础。 关键词 阶段磨矿 磁浮联合工艺 超纯铁精矿 由于历史原因,我国铁矿山目前大多以规模求效益,生产技术、管理水平较低,产品单一,产品质量较差,因此企业经济效益普遍较低。目前,我国钢铁工业实施精料方针,对高质量的铁矿石需求更迫切,这对铁矿山的生产管理和技术水平提出了更高的要求,因此对铁矿石细磨深选,提质降杂的研究与应用,具有十分重大的战略意义及现实意义。 在国外,超纯铁精矿已在粉末冶金,磁性材料,电子工业,环境保护等行业中得到了广泛的应用,如西欧、北美和日本还原铁粉80%都是以超纯铁精矿生产的,而我国绝大部分仍然采用铁鳞生产还原铁粉和磁性材料,由于从轧钢厂产出的铁鳞受到钢材品种,收集情况等因素影响,化学成分波动较大,还原效率较超纯铁精矿低,严重影响还原铁粉及磁性材料的性能稳定性。因此,我国使用的高档铁粉还要依赖进口。陕西矿产材料公司的研究和应用证明,就我国目前选矿技术、设备、药剂条件,完全可以生产超纯铁精矿,为产出高质量、高性能的还原铁粉或磁性材料提供成分稳定、杂质含量低的优质原料,缓解我国高性能还原铁粉短缺的危机,并为企业本身创造更高的经济效益。 1 矿石性质简介 1.1 矿石组分: 该矿石组成简单,主要为磁铁矿,其次为黄铁矿,少量镜铁矿、赤铁矿,微量磁黄铁矿、黄铜矿;脉石矿物主要有石英、长石、方解石、铁云母、绿泥石、绿帘石、白云母等。矿物共生嵌布特征为:磁铁矿伴生有大量的黄铁矿及少量石英、赤铁矿。脉石英为成矿物质,蚀变矿物为铁云母、绿泥石等。 1.2 矿石结构构造: 磁铁矿:黑色致密块状磁铁矿占80-90%,少部分为条带状、稠密浸染磁铁矿,粒径0.15-0.25 mm者居多。 黄铁矿:呈粒状、团块状集合体,含量为8%左右,粒径0.066-0.33mm者居多。团块状集合体常呈条纹或条带定向排列,组成条带状构造。 赤铁矿:呈叶片状集合体,常被磁铁矿交代。 磁黄铁矿、黄铜矿:含量微,不常见,呈星点浸染状,磁黄铁矿常与黄铜矿共生,沿黄铁矿、磁铁矿裂纹充填。 脉石矿物:占2~4%,以石英、铁云母、绿泥石、绿帘石、钠长石、磷灰石、方解石居多,金属矿物交代方解石、白云母,但不甚强烈,后期产出的绿泥石、方解石呈细脉状,脉宽1mm左右。 1.3 原矿化学分析: 原矿光谱半定量分析结果详见表1,原矿化学多项分析结果见表2。[next] 表1 原矿光谱分析结果

元素含量(%)元素含量(%)元素含量(%)
VB
0.0020.015& lt0.0010.003& lt0.0010.0050.00010.001
0.030.010.001& lt0.030.2& lt0.0010.12.0
0.2主要数量
表2 原 矿 化 学 多 项 分 析 元素含量(%)元素含量(%)
全铁取法二氧化硅氧化铝首席行政官船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)二氧化钛
56.7152.604.900.351.0330.2490.00
SP
0.0044.240.0100.0050.0000.058
2 铁硫综合回收试验 由原矿工艺矿物学研究可见,该矿石矿物组成简单,为高硫富铁磁铁矿矿石,磁铁矿、黄铁矿结晶粒度较粗,粗磨即可实现单体解离,进行铁硫综合回收。工艺流程详见图1,生产指标详见表3。磁精化学多项分析结果见表4。 表3 铁硫综合回收生产指标 产品名称全铁磁选精矿硫精矿尾矿原矿
收益率(%)等级(%)回收率(%)
S全铁S
74.1370.750.3092.485.19
10.2428.6338.335.1792.56
15.639.100.612.352.25
100.00(56.80)(4.24)100.00100.00
表4 磁精、硫精质量分析 化学成分磁选精矿硫精矿
全铁S二氧化硅P氧化铝首席行政官船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)
70.750.301.020.0060.0040.0000.0580.450.180.13
28.6338.3312.310.0280.0130.0000.0081.765.271.01
从生产流程考察结果可见,该矿石原矿品位较高,矿物组成简单,经较简单的磁—浮工艺流程选别,可得到合格的磁铁矿精矿及硫精矿,达到了铁硫综合回收之目的,选矿指标好。[next] 超纯磁铁矿的实验研究和生产实践

为得到超纯磁铁矿,首先对磁选精矿进行一粗二扫二精浮选脱硫(该硫精矿与磁尾浮硫精矿合并)。使硫含量由0.30%降至0.04%,脱硫磁铁矿采用螺旋溜槽加摇床降硅,可使硅由1.02%降至0.3~0.5%,为进一步降低含硅量,进行了系统的试验研究。 3.1 原料工艺矿物学研究 为了预测进一步降硅的可能性,对磁选抛尾、浮选脱硫、重选降硅后的磁铁矿进行了矿物组成、解离度、主要化学成分,金属粒级分布率等的研究,研究结果详见表5、表6。 表5 原料铁硅粒级分布率 粒度(毫米)全铁+0.1-0.1~+0.074-0.074~+0.043-0.043总计达
收益率(%)等级(%)分配率
二氧化硅全铁二氧化硅
49.071.460.5548.8856.25
12.1071.940.4012.1410.42
23.7071.950.4223.8020.83
15.2071.600.4315.1812.50
100.0071.650.48100.00100.00
[next] 表6 原料矿物含量及单体解离度分析结果 矿物项目个人磁铁矿红色铁矿石褐铁矿钛铁矿黄铁矿磁黄铁矿方解石阳起石绿泥石石英泥
矿物质含量(%)单体解离度(%)
总计达单体伴生矿物
97.2097.2096.00黄色、钛、脉石
0.3097.5082.00脉冲石,磁性,棕色
0.2097.700脉搏、磁性和发红
0.3098.000磁铁
0.6098.6069.00脉冲和磁铁
0.2098.800磁铁
0.8099.6028.00所有金属矿
0.40100.0017.00所有金属矿
微小的
微小的
微小的
从工艺矿物学研究可见,该原料主要为磁铁矿,含量已达97%,但粒度较粗,最大粒径达0.6mm,有的磁铁矿晶体内部有洞穴结构,其中充填泥质。钛铁矿粒度较细,常为磁铁矿包裹体。磁黄铁矿含量少,结晶粒度也细小,常为磁铁矿包裹体,因此,这两种矿物单体解离难度较大。黄铁矿含量相对较高,并有一定量的单体未能脱除,但多与磁铁矿连生。脉石矿物主要为碳酸盐及硅酸盐的矿物,与磁铁矿多为贫连生体出现,单体约占1%。所以黄铁矿与脉石矿物是主要影响矿物。 经单体解离度分析,证明矿物单体解离不足,通过筛析结果分析,硅在各粒级含量变化不大,欲采用分级降硅已无可能。虽然脉石矿物含量很低,但通过细磨,使矿物进一步单体解离,采用反浮选降硅是完全有可能的。 3.2 反浮选降硅试验: 试验用工艺流程见图2,试验结果详见表7、表8。 [下一步]表7研磨细度试验结果-325目含量(%)产品名称收益率(%)等级(%)收益率(%)二氧化硅去除率(%)全铁二氧化硅全铁二氧化硅利用超纯铁精矿90.2271.600.3890.3871.4228.5870超纯铁精矿75.9371.800.2076.3731.6468.3680超纯铁精矿75.5871.920.1575.9023.6226.3890超纯铁精矿70.7171.830.1371.1319.1580.8595超纯铁精矿60.0272.160.1860.3922.5177.49 表8 捕收剂用量试验结果 捕收剂用量(克/吨)全铁80+4090+40100+40
产品名称收益率(%)等级(%)铁回收率(%)硅去除率(%)
二氧化硅
超纯铁精矿74.0871.900.1474.5578.39
超纯铁精矿70.7171.830.1371.1380.85
超纯铁精矿69.6271.900.1164.9384.05
通过试验研究证明,样品经细磨至­-325目占80~90%,使矿物进一步单体解离,仅用胺离子捕收剂,即可将硅降至0.2%以下,使磁铁矿得到进一步提纯。 4 超纯磁铁矿生产实践 陕西省矿产材料公司磁选厂日处理原矿石100吨,日产铁精矿70余吨,年产2万余吨。超纯磁铁矿生产工艺流程为一粗二扫二精脱硫,螺旋溜槽加摇床降硅,再磨反浮选降硅,详见图3,日产超纯磁铁矿50吨,年产15000吨,将超纯磁铁矿超细磨,粒度为-3mm,-1mm后,再经焙烧,生产氧化铁红。各种产品及产品质量检验结果见表9。 [下一步]表9陕西省矿产物资公司产品质量检验结果(%)元素含量产品名称全铁S二氧化硅P铜铅锌氧化铝首席行政官船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)磁选精矿70.750.301.020.0060.0040.0000.0580.450.180.13漂浮硫精矿28.6338.3312.310.0280.0130.0000.0081.765.271.01脱硫浓缩物71.000.041.000.000.000.000.0000.350.150.12重力精矿71.500.040.400.000.000.000.000.280.130.11反浮选精矿71.810.010.120.000.000.000.000.090.100.10铁红71.880.010.120.000.000.000.000.090.100.10 5 结语 陕西省矿产公司铁矿矿石组成简单,主要矿物嵌布粒度较粗,属易选铁矿石,选矿工艺简单,选矿技术指标先进。经细磨深选提纯,可获得含铁71.8%以上,含硫0.01%,二氧化硅0.12%,含磷、含铜,含铅均小于0.01%的超纯磁铁矿和氧化铁红。并可为不同用户提供六种不同品级的铁和硫精矿。反浮泡沫产品含铁60%左右,仍可作为普遍炼铁原料使用。 该公司正在进行磁选精矿直接细磨浮选脱硫降硅试验研究,省去重选作业,合并脱硫浮硅工艺,进一步简化和优化选矿流程,使硫硅进一步降低。 据作者了解,我国可生产万吨级超纯铁精矿的企业不止陕西省矿产公司,象河北、安徽、邯邢、本溪等不下10家。建议国家有关部门,组建超纯铁精矿生产高档还原铁粉和磁性材料的基地,走出低价进购质量不稳定的铁鳞,生产低档还原铁粉和磁性材料的同时,又要大量进口高档还原铁粉和磁性材料的怪圈。 参考文献 1 刘耀青 超级铁精矿生产工艺及应用前景 《 国外金属选矿》2000 No.9 P22-232 晏本秀 超纯铁精矿制造氧化铁红和三氯化铁的方法 《有色矿山》2000 No.9 作者简介姚燕燕 西安建筑科技大学材料科学与工程学院 工程师赵 鹏 西安建筑科技大学材料科学与工程学院 讲 师谢建宏 西安建筑科技大学材料科学与工程学院 高级工程师刘 勇 陕西省矿产材料公司 高级工程师 关键词TAG: 技术文章 

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