各種礦石選礦技術與選礦設備選擇

第一章 黑色金屬礦選礦技術及設備

一鐵礦選礦及鐵精礦的加工利用

有工業(yè)價值的鐵礦物主要是：磁鐵礦〔？6^04〉，赤鐵礦，假像赤鐵礦〔？6203〉，褐鐵礦 0,3^0〉及菱鐵礦〔？《03〉等。這些礦物除磁鐵礦為強磁性礦物外，其它都為弱 磁性礦物。

我國鐵礦資源豐富，礦石類型有：①磁鐵礦礦石；②多鐵礦物鐵礦石〔磁鐵礦-赤鐵 礦礦石。磁鐵礦-菱鐵礦礦石，鏡鐵礦-菱鐵礦-赤鐵礦礦石等〉；③含釩鈦磁鐵礦礦石；④含硫化物的多金屬鐵礦石；⑤含硫化物、磷或稀土的多金屬鐵礦石；⑥鮞狀赤鐵礦石〔赤鐵礦―菱鐵礦礦石、菱鐵礦礦石等〉。

一、鐵礦石的選礦方法

(一）強磁性磁鐵礦礦石 1.單一磁鐵礦礦石

由于礦石中絕大部分是強磁性的磁性礦，并且礦石組成簡單，常采用弱磁選方法選別。

含多金屬磁鐵礦礦石

主要是含硫化物磁鐵礦礦石和含磷灰石磁鐵礦礦石，一般采用弱磁選與浮選聯(lián)合流程，即用弱磁選回收鐵，浮選回收硫化物或磷灰石等。

(二)弱磁性鐵礦礦石

1.單一弱磁性鐵礦礦石

包括赤鐵礦礦石、菱鐵礦礦石、褐鐵礦礦石和赤鐵（鏡鐵〉~菱鐵礦礦石等。這些弱磁性鐵礦礦石通常稱為“紅礦”。紅礦的選礦方法有強磁選、浮選、重選、焙燒磁選以及這 些方法的聯(lián)合運用。

1.含多金屬弱磁性鐵礦礦石

主要含磷或硫化物的赤鐵礦礦石或菱鐵礦礦石。此類礦石一般用重選、浮選、強磁選,或這些方法互相結合回收鐵礦物,用浮選回收磷或硫化物。

(三)磁鐵-赤(菱)鐵礦礦石

1.單一磁鐵-赤(菱)鐵礦礦石

主要是赤鐵-磁鐵礦礦石和磁鐵-菱鐵礦礦石。選別此類礦石的方法有:①弱磁選與重選、浮選、強磁選聯(lián)合，即用弱磁選回收磁鐵礦，用重選、浮選或強磁選回收弱磁性鐵礦物；②磁化焙燒磁選法或與其它方法的并聯(lián)流程，與單一弱磁性鐵礦礦石的磁化焙燒相似，但在磁化焙燒磁選與其它選礦方法的并聯(lián)流程中，粉礦采用的是弱磁選與其它方 法聯(lián)合；③選擇性絮凝脫泥法。

1.含多金屬磁鐵-赤(菱)鐵礦礦石

屬此類礦石的主要是：含硫化物鐵礦石和含磷、硫或稀土鐵礦石。此類礦石的選礦方法是鐵礦石選礦中最復雜的，一般采用弱磁選與其它方法的聯(lián)合流程，即用弱磁選回 收磁鐵礦;用重選、浮選或強磁選回收弱磁性鐵礦物和用浮選回收伴生成分。

二、主要類型鐵礦石選礦舉例

(一)鞍山式貧磁鐵礦礦石的磁選

該種類型礦石中，主要有用礦物是磁鐵礦，含少量赤鐵礦；脈石礦物主要是石英，含少量角閃石、綠泥石、方解石、云母、綠簾石和磷灰石。礦石呈帶狀構造，由鐵礦物層和脈 石層的互層組成。鐵礦條帶厚度平均為0.5 ~ 0.8砠砠，非鐵礦條帶厚度平均為0.2 ~ 0.4爪砠。鐵礦物呈細粒嵌布，嵌布粒度為0.1砠砠左右。工藝流程見圖9-1-1。按照該 流程所達到的選礦指標是：當原礦品位為30^：^時，精礦品位達68^：^，回收率82^：^ 左右。

(二)含磁鐵礦的弱磁性鐵礦石的磁選

目前，我國有一些選礦廠應用球磨機強磁場磁選機直接選別赤鐵礦或假像赤鐵礦，實踐證明，這是一種較好的有效方法。例如某選礦廠處理含磁鐵礦和赤鐵礦的礦石，應用弱磁 場磁選機和強磁場磁選機分別回收磁鐵礦和赤鐵礦。其工業(yè)試驗流程如圖9 ~ 1 ~2所示。采用該流程達到的指標是：原礦品位34.20^:^:^03.7^〉時，精礦品位達56.46^ ？6，回收率 78.95^。

(七)含鈮、稀土多金屬鐵礦石的選礦

我國包頭鋼鐵公司選礦廠處理的原礦由白云鄂博鐵礦供給。該鐵礦為一大型沉積變質-熱液交代型含鈮、稀土多金屬鐵礦床。礦石中含有鐵、鈮、稀土、釷、鈦、鋇、錳、氟 及磷等71種元素，其中鐵、稀土、鈮、氟等均有綜合利用價值。礦石中鐵礦物主要為赤鐵礦、磁鐵礦、假像赤鐵礦及少量黃鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦。稀土礦物主要為獨居石、氟碳鈰 礦、磷鑭鐠石、氟碳鈣鈰礦等。鈮礦物主要為鈮鐵礦、黃綠石、易解石、鈮鈣礦、鈦鐵金紅石等。脈石礦物主要為螢石、鈉輝石、方解石、鈉長石、鈉閃石、白云石、石英、玉髓、云母 等，該鐵礦石的主要特點是：元素多，組成復雜，綜合利用價值高;礦物種類多，稀土元素賦存集中；礦物嵌布粒度細，分布均勻。因此屬于難選礦石。

該選礦廠采用如圖9-1 - 8所示磁-重-浮聯(lián)含選礦工藝流程，經磨礦后礦石先用弱磁選機選出強磁性鐵礦物，然后用浮選選出品位為15^左右的稀土泡沬，再用強磁選 機選出弱磁性鐵礦物，與強磁性鐵礦物合并為鐵精礦。對稀土泡沬用搖床選別得到粗精 礦、中礦和尾礦、粗精礦和中礦用浮選繼續(xù)選別，用環(huán)肟酸銨作捕收劑，經一粗一精浮選后，可得到稀土品位大于60^的精礦。如欲再提高精礦品位，可繼續(xù)精選，經五次精選 后，即可得到品位687乂：*20)以上的稀土精礦。搖床中礦再經粗選、精選，可得到品位 30’ ^尺它。)左右的稀土次精礦。

三、鐵精礦的加工利用

選礦廠所得的鐵精礦，主要用作煉鐵原料。由于細粒鐵精礦不宜直接加入煉鐵高爐。須先加入熔劑，再高溫燒結成塊；或添加粘合劑壓制成型；或滾成小球再燒結成球 團；然后裝入高爐內冶煉。

高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產過程。在高爐內礦石中的鐵及部分硅、錳被焦炭還原出來，與碳組成熔融的生鐵，礦石中的脈石與石灰石組成熔渣，兩者分別由 爐缸的出鐵口與出渣口流出。冶煉產品可以是供煉鋼用的生鐵，或者是鑄造生鐵，或者 是高爐鐵合金。

煉鋼主要的原料是生鐵。生鐵所含的碳及固有雜質(硅、錳、磷、硫和碳)都是在高爐冶煉，過程中從鐵礦石及其他原料轉入生鐵的；而煉鋼的任務就在于，在液體生鐵中用某 種方法引入某些數(shù)量的氧把這些元素燒掉，所以叫作氧化熔煉。在一定條件下氧和溶解 于生鐵中的硅、錳、磷以及某些數(shù)量的鐵起反應，把它們變成氧化物。這些氧化物在金屬中的溶解度都很小，因而差不多全部浮出并形成爐渣。當金屬中各元素的含量經過一系 列操作步驟已經符合規(guī)格，而溫度也符合澆鑄的要求時，煉鋼的任務就完成了。但是煉鋼車間是以鋼錠作為最后產品，因此，煉鋼的任務還包括鑄錠工作。