铁矿石选矿原理设备及相关要求.docx

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铁矿石选矿原理设备及相关要求

铁精矿的基本要求

选铁矿设备：

铁矿石中常见有害成分的种类及技术要求有哪些？

一般说来铁矿石中常见的有害物质为硫和磷的化合物，我国南方的铁矿中还有As Cu Pb 包头矿中含有F等，其他的有害杂质还有碱金属氧化物氧化钠锌等，铁矿石中常见的有害成分的种类，危害及技术要求具体如下所述：

1硫 矿石中硫以黄铁矿磁黄铁矿 石膏 重晶石等形式存在。

烧结过程中绝大部分硫化物中的硫被除掉而硫的存在会给冶炼带来很多困难，因此，矿石中含硫越少越好，对含硫高的矿石必须经过处理后才能使用，一般要求铁精矿中硫的含量在百分之四以下。

2磷 铁矿石中磷以磷石灰和卤磷灰石和蓝铁矿等形式存在，如在钢种存在，会是钢的强度和硬度增加，导致在冷加工中易于断裂，即产生所谓的冷脆，一般要求铁精矿中磷含量在百分之0.1以下。

3砷 砷在铁矿石中以磷灰石和卤磷灰石等形式存在，砷能降低金属的焊接性能，恶化其物理性能，此外，砷有剧毒性，当钢中砷含量超过百分之0.1以上时，就会使刚冷脆，并使钢的焊接性变坏，因此，一般要求铁矿石中砷含量在百分之0.04以下，

4锌 在矿石中常以闪锌矿状态存在，锌不溶于生铁，故在高炉冶炼时锌不进入生铁中，但它是一种有害杂质，在炉内被还原蒸发形成氧化锌沉积形成炉瘤，导致高炉崩料，悬料，导致铁水质量变低，一般含量在限制在百分之0.2以下。

5铅 铅在高炉里容易被还原，由于密度大，沉入炉底砖峰，破坏炉底砖的完整。

一般含量要求在百分之0.1以下。

6铜 一般在矿石中铜的含量不宜过高，要求在百分之0.2以下。

7锡  溶解在钢中使钢材表面产生裂纹，一般不作为桥梁使用。

8氟 氟对炉子腐蚀性强，且对人体有害，超过百分之四对破坏性明显。

磁铁矿选矿流程 

磁铁矿石主要包括单一磁铁矿矿石、钒钛磁铁矿矿石、含磁铁矿混合矿石和含磁铁矿多金属共生矿石，磁铁矿属强磁性产物，因此在磁铁矿选矿中普遍采用以弱磁选工艺为主的选别流程。

根据矿石性质和选别流程的特点不同，可划分为以下几种工艺流程。

（一）单一弱磁选流程

单一弱磁选流程的特点是选别作业采用单一弱磁选工艺，适合于矿物组成简单的易选单一磁铁矿矿石。

可进一步划分为两类：

连续磨矿-弱磁选流程、阶段磨矿-阶段选别流程。

连续磨矿-弱磁选流程：

适用于嵌布粒度较粗或含铁品位较高的矿石。

根据铁矿无的嵌布粒度，可采用一段磨矿或两段连续磨矿，磨矿产品达到选别要求后进行弱磁选。

阶段磨矿-阶段选别流程：

适用于嵌布粒度较细的低品位矿石。

一般在一段磨矿石进行磁选粗选，抛弃部分合格尾矿，磁选粗精矿在给入二段磨矿（再磨）进行再磨再选。

如果能再粗磨条件下，经过选别丢弃大量尾矿，对于减少后续磨矿和分选作业负荷、降低成本是有利的。

（二）弱磁选-反浮选流程

弱磁选-反浮选流程：

这种工艺主要针对的是某些铁矿石精矿石品位难以提高、铁精矿中SiO2等杂质组成偏高的问题，工艺方法包括磁选-阳离子反浮选流程和磁选-阴离子反浮选流程两种。

弱磁选-精选流程：

这种流程方法是对某些铁矿石精矿品位难以提高、铁精矿石中SiO2等杂质组分偏高的问题开发出来的。

工艺特点是：

经过常规磁选后的铁精矿采用特殊的精选设备，进行精选进一步提高品位。

常用的磁选精选设备包括：

磁选柱、聚磁机和磁筛等。

（三）弱磁-强磁-浮选联合流程

浮选联合流程主要用于处理多金属共生铁矿石和混合铁矿石。

根据矿石性质不同和流程结构的特点，分为三类：

弱磁选-浮选流程、弱磁-强磁流程、弱磁-强磁-浮选流程。

弱磁选-浮选流程：

主要用于处理伴生硫化物的磁铁矿矿石。

根据矿石性质进一步分为先磁后浮和先浮后磁两种。

弱磁-强磁流程：

主要用于处理磁性率较低的混合矿石。

特点是采用弱磁选首先分离弱磁性的磁铁矿，弱磁选尾矿再采用强磁选回收赤铁矿等弱磁性矿物。

弱磁-强磁-浮选流程：

主要用于处理多金属共生铁矿石。

赤铁矿矿石

赤铁矿化学成分为Fe2O3、晶体属三方晶系的氧化物矿物。

与等轴晶系的磁赤铁矿成同质多象。

晶体常呈板状；集合体通常呈片状、鳞片状、肾状、鲕状、块状或土状等。

呈红褐、钢灰至铁黑等色，条痕均为樱红色。

一、焙烧磁选流程

焙烧磁选是选别赤铁矿石的有效方法之一。

当矿物组成比较复杂而其他选矿方法难以获得良好的选别指标时，往往采用磁化焙烧宣发。

75~20mm块矿的竖炉还原焙烧工艺成熟，有长期生产实践经验，20~0mm回转窑磁化焙烧生产实践较少。

对于粉矿常用强磁选、重选、浮选等方法及其联合流程进行选别。

二、赤铁矿浮选流程

1.浮选工艺方法 

随着钢铁工业的发展，对铁精矿的质量要求越来越高，铁矿石的细磨及精选工艺受到普遍的重视，其中浮选工艺具有分离粒度下限低、分离速度快、易于控制等优点，从而得到了普遍的重视。

铁矿石的浮选方法包括：

阴离子捕收剂正浮选，阳离子捕收剂反浮选、阴离子捕收剂反浮选三种工艺，均已获得工业应用。

此外，国外部分矿山采用选择性絮凝浮选工艺来处理赤铁矿矿石。

2.铁矿石浮选药剂 

50多年来，随着浮选方法的发展，浮选药剂也得到巨大发展。

工业应用的捕收剂有大豆油脂肪酸硫酸化皂、氧化石蜡皂、粗塔尔油、三线碱渣、氯化酸、氧化煤油、石油；磺酸钠、玉米粉等。

3.反浮选工艺取代正浮选工艺 

从铁矿石本身的性质来说，反浮选应比正浮选有优势，因为反浮选工艺捕收的对象是脉石，而正浮选工艺捕收的对象是铁矿物。

铁矿无的密度在5.0g/cm3左右，远大于脉石矿物的密度；浮选作业矿浆密度在1~2kg/L之间，脉石在浮选总也矿浆中，有效重力将远远低于铁矿物在浮选作业矿浆中的有效重力；因此，采用反浮选是使脉石矿物在浮选泡沫中分离更为容易。

更为重要的是，正浮选主要适用于赤铁矿类矿物的选别，而对磁铁矿的捕收能力很弱。

因此，当矿石中的磁铁矿含量较高时，正浮选的效果会变差。

三、弱磁--强磁流程

弱磁--强磁流程是处理磁铁--赤铁混合矿石的传统工艺流程。

弱磁选尾矿浓缩后进行强磁粗选和扫选，强磁粗精矿浓缩后经强磁选机精选。

四、强磁--浮选流程

强磁选流程是处理赤铁矿等弱磁性矿物的传统方法。

由于矿石中少量磁铁矿等强磁性矿物就容易造成强磁场磁选机的堵塞，因此，在采用强磁选工艺时，通常需要在强磁选作业钱增加弱磁选作业，以除去或分选出矿石中的强磁性矿物。

强磁--浮选流程特点：

通过强磁选将矿石中的单体石英和易泥化的绿泥石等脉石矿物在粗磨条件下排出，磁选粗精矿进一步细磨和浮选生产合格精矿。

五、赤铁矿矿石的预选

跳汰预选：

在弱磁性铁矿石预选中使用的跳台设备主要包括：

梯形跳汰机、巨型跳汰机、圆形跳汰机等，这些设备结构简单、处理量大、适应性强等优点而被广泛采用。

重介质预选：

重介质预选多采用重介质振动溜槽，加重剂多采用含铁配位60%以上的磁铁矿精矿。

强磁预选：

强磁预选主要设备为CS系列电磁感应辊式强磁选机。

该设备的处理能力大、磁场强度高、适用于处理-12mm以下弱磁性铁矿石的预选。

菱铁矿矿石 

菱铁矿是一种分布比较广泛的矿物，它的成分是碳酸亚铁，当菱铁矿中的杂质不多时可以作为铁矿石来提炼铁。

菱铁矿一般呈薄薄一层与页岩、粘土或煤在一起。

我国菱铁矿资源较为丰富，储量居世界前列。

它是一种碳酸铁矿物，晶体多成菱面体状、短柱状或偏三角面体状，集合体通呈粒状、土状、致密块状。

大量的菱铁矿聚集，有害杂质含量较低时，可作为铁矿石使用。

菱铁矿选矿工艺：

一、焙烧--磁选技术

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，实质是将弱磁性的菱铁矿热分解后转变为强磁性磁铁矿和磁赤铁矿。

2、菱铁矿磁化焙烧的工艺条件

a.堆积状态磁化焙烧

b.流态化磁化焙烧

c.冷却方式对菱铁矿磁化焙烧的影响

二、强磁选工艺

菱铁矿或镁菱铁矿具有弱磁性，虽然矿石品位低、矿物组成复杂，随着强磁选工艺技术的发展和装备水平的提高，用强磁选技术可以成功分选包含（镁）菱铁矿在内的赤铁矿、褐铁矿等弱磁性铁矿物。

三、浮选工艺

对菱铁矿等弱磁性矿物的浮选，主要有正浮选富集铁和反浮选脱硅等两大浮选工艺。

目前工业生产上菱铁矿的浮选，主要为含菱铁矿的混合铁矿物资源，总体工艺以含弱磁性铁矿物的选别为目标。

四、其他加工技术

1、预还原技术  

由于高炉对铁原料要求的提高、电弧炉炼钢的增长以及非高炉炼铁技术的发展，所以开展了以菱铁矿为原料的预还原技术。

2、微波焙烧技术 

由于微波焙烧具有能提高加热速率、选择性加热、从物料的内部先加热、安全与自动化水平高等优点，被用来辅助焙烧与熔炼硫化精矿。

钛铁矿矿石

钛铁矿具有弱磁性，原生矿中的钛铁矿常与磁铁矿、钒钛磁铁矿共生。

砂矿中的钛铁矿常与金红石、锆石、独居石、磷钇矿等共同产出。

我们所说的钛精矿通常都指的是钛铁矿，一般钛精矿中含TiO2为46%以上。

一、钛铁矿选矿工艺：

钛铁矿的选矿工艺取决于物料的性质。

由于钛矿密度相对脉石矿物大，可用重选作预处理或粗选抛尾；磁选法广泛应用在含钛矿物的精选；电选法应用于钛矿物精选中，当粗精矿中含有钛铁矿、金红石外还含有锆英石等非导电矿物时，可用电选分离；浮选法用于原生含钛矿石的分选，特别是用于选别细粒级含钛矿石，有时候也用于粗精矿的精选中。

在选别钛铁矿时，几乎使用了各种选矿方法，反复交替地进行组合，才能达到比较理想的效果。

其中，钛铁矿主要的选矿工艺有“重选—强磁选—浮选”和“重选—强磁选—电选（选别前除硫）”两种，选矿过程中要严格按照分粒级入选，采取不同工艺流程。

二、钛铁矿各种选矿方法：

１）重选-重选法因其生产成本低，对环境污染少而倍受重视。

摇床在钛铁矿选矿中得到较广泛的应用，特别是一些小型矿山使用摇床便得到合格精矿。

２）电选-电选作为生产钛精矿的最后把关作业，得到了广泛的应用。

３）磁选-磁选包括弱磁选和强磁选。

弱磁选的作用是分出残留于磁选尾矿中的钛磁铁矿，以利于强磁选的顺利进行。

强磁选的目的为排出合格尾矿，提高钛浮选的入选品位，减少钛浮选矿量。

采用高梯度磁选可以有效回收矿石中的微细粒钛铁矿，并能抛去矿石中的部分细泥，进而达到原矿粗选抛尾的目的。

利用强磁预选的工艺处理该矿石，品位提高，为后续浮选获得最终钛精矿奠定了基础。

４）浮选-浮选法是回收细粒钛铁矿的有效方法。

５）联合流程由于钛矿物一种由多种矿物组成的复合物，从构成它的不同矿区的结构性质和组成特点来看，用一种选矿手段很难选出品位高而杂质少的钛矿物。

联合分选流程方法主要有：

重选一浮选，重选一电选，磁选一浮选和磁选一重选一浮选等。

其中，采用加分散剂、中磁场去除强磁性矿物、强磁粗选、电选精选的流程，所得钛精矿品位和回收率都明显提高，同时强磁一浮选仍是处理微细粒钛铁矿较好的方法。