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赤铁矿选矿指南

赤铁矿

赤铁矿是铁矿的一种,化学成分为Fe2O3 ,属于铁的氧化矿物,随着我国近年来易选磁铁矿的日益紧缺,占我国铁矿资源总量18%以上的赤铁矿逐渐成为铁矿市场的主流,而与赤铁矿相关的选矿工艺及设备也需求猛增。
我国赤铁矿主要分布在辽宁、河北、内蒙、河南、山西、贵州、安徽等地,虽然储量较大,但是品位仅有30%左右,成分复杂,粗粒嵌布少,细粒嵌布多。因为是弱磁性矿物,所以单纯靠磁选工艺(包括焙烧磁选、强磁选)不行,还要经常配合其它的赤铁矿选矿工艺——浮选、重选等,这些选矿工艺应用在赤铁矿上一般都是联合使用,很少采用单一流程,例如:焙烧工艺+磁选工艺、磁选工艺+浮选工艺、弱磁+强磁+重选等。

一、赤铁矿选矿流程

(一)、破碎筛分阶段

由于我国赤铁矿普遍品位低,成分复杂,所以破碎筛分采用三段开路或三段一闭路居多,主要流程为原矿通过粗碎—中碎—筛分—细碎,有关破碎筛分阶段的赤铁矿选矿设备见下表:

破碎机 破碎赤铁矿粒度
(mm)
筛分粒度
(mm)
颚式破碎机(粗碎、中碎) 160-320 — —
旋回破碎机(粗碎) 125—1450 — —
圆锥破碎机(中碎、细碎) 22-75 — —
园振动筛 — — 0-12
自定中心振动筛 — — 6-12

(二)、磨矿阶段

赤铁矿磨矿通常采用自磨机(大型选厂)或格子型球磨机+溢流型球磨机来进行湿式磨矿,以前的老式球磨机为中心传动球磨机,能耗较高,近些年来国内以UU快三矿机为代表的一批矿机企业研发了周边辊轮式的节能球磨机,对许多赤铁矿老选厂进行改造,取得了明显的节能效果。

(三)、选矿阶段

赤铁矿选矿经常用到的工艺为:弱磁+重选、磁选+浮选。

弱磁+重选

工艺优点:流程设备简单,既能利用矿物性质,又能减少重选回路矿量,可充分利用不同设备选别不同粒级的特点,充分发挥出重选设备螺旋溜槽和离心选矿机的有效选别,活的较佳选别指标。

弱磁选以前经常采用永磁脱水槽,现在老选厂基本都已改造为筒式磁选机,其优点是与永磁脱水槽相比,粗精矿品位可提高3-4%,尾矿产率增加5-6%,可降低用水量。

通过弱磁选阶段将磁铁矿选别出来后,再使用重选分离赤铁矿与脉石,该阶段以前通用的流程为原浓缩池—离心选矿机,目前大部分已改造为螺旋分级机+螺旋溜槽+离心选矿机,其中螺旋溜槽选别沉砂,离心选矿机选别从水力旋流器溢流出来的矿浆,达到分级重选的目的。

磁选+浮选

工艺优点:可以先浮后磁或先磁后浮,可保证成分复杂的赤铁矿石在选矿中铁精矿含硫较低,同时提高其它有价金属回收率。

此工艺中常用赤铁矿选矿设备有:弱磁选机、强磁选机、机械搅拌式浮选机或充气式浮选机。磁选通常都是两段或三段,浮选分为两种,正浮选和反浮选,正浮选即将赤铁矿中的铁精矿浮选出来,通常采用脂肪酸类捕收剂,例如:氧化石蜡皂、硫酸化皂、石油硫酸钠等。反浮选即将赤铁矿中的脉石矿物浮选出来,常用的捕收剂为:氧化石蜡皂、碱渣、醚胺、十二胺等。

其他常见赤铁矿选矿工艺

赤铁矿分布较广,矿物涉及种类较多,因此选矿方法并不单一,主要的选矿方法有浮选法、弱磁法、重选法和焙烧选矿法等。

一、赤铁矿浮选法

1、赤铁矿正浮选:赤铁矿正浮选是利用阴离子捕收剂,从原矿中浮出铁矿物的方法,不需脱泥即可在较粗粒度条件下抛尾,常用的捕收剂为脂肪酸类或烃基硫酸酯及石油磺酸盐等。

赤铁矿正浮选工艺

赤铁矿正浮选用药简单,加工成本低,对于处理单一的赤铁矿石有很大的优势。但是需要多次精选后才能得到合格的赤铁精矿,而且泡沫易发黏,使产品不易浓缩过滤。

2、赤铁矿反浮选:赤铁矿反浮选是利用阴离子或阳离子捕收剂,从原矿中浮出脉石矿物的方法。

其中阴离子捕收剂反浮选,主要是钙离子活化后用脂肪酸类捕收剂进行反浮选,用氢氧化钠或它与碳酸钠混用,将ph调整到11以上时,用淀粉、磺化木素和糊精等抑制铁矿物,实现反浮选。此法适用于品位较高,脉石较易浮的铁矿石的浮选。

阳离子捕收剂反浮选是用碳酸钠将矿浆调整为pH=8~9时,用淀粉、糊精、单宁等抑制铁矿物质,用胺类捕收剂浮选石英脉石,捕收剂首选其醚胺,其次选脂肪胺。

阳离子捕收剂反浮选可以在粗磨的情况下进行浮选,只要矿浆达到单体解离,胺类捕收剂便能很好的将单体石英浮选。非常适合高品位、成分复杂的铁矿石浮选。

三、赤铁矿磁选法

赤铁矿磁选法有两种情况:

1、弱磁-强磁选法:用于处理磁铁-赤铁矿混合矿石,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。

该方法主要是因矿石中少量磁铁矿中强磁性矿物容易造成强磁场磁选机堵塞,因此,在采用强磁选工艺时,通常需要在强磁选作业前增加弱磁选作业,以除去或分选出矿石中的强磁性矿物。

2、强磁-浮选法:该方法主要是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进入浮选生产合格精矿。

赤铁矿重选工艺

赤铁矿重选法主要有粗粒重选和细粒重选两种:

1、粗粒重选:矿床地质品位较高(50%左右),但矿体较薄或夹层较多,采矿时废石混入,使矿石贫化,对于这种矿石可采用只破碎不磨矿,在粗度较粗的情况下,通过重选丢弃粗粒尾矿,从而恢复地质品位。

2、细粒重选:多为处理对嵌布粒度较细的含磁性高的赤铁矿,经破碎后进行磨矿,使其矿物单体分离,在进行重选得到细粒高品位精矿。

但由于多数弱磁性铁矿石的强磁选精矿品位不高,而重选工艺单位处理能力较低,故常采用强磁选-重选联合工艺流程,即先采用强磁选工艺丢弃大量不合格尾矿,然后利用重选工艺进一步处理强磁精矿,提高精矿品位。

赤铁矿焙烧磁选法

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,往往采用焙烧磁选法选别赤铁矿。

焙烧磁选法主要是对矿石进行磁化焙烧,使赤铁矿或假象赤铁矿转变成磁铁矿,然后用弱磁场磁选机进行分选。

为了进一步提高铁精矿的品位,生产中经常采用细筛再磨再选(可使精矿品位提高到65%以上)、再磨反浮选(可使精矿品位提高到66%)等工艺对磁选得出的铁精矿进行进一步处理。

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