各种矿石选矿技术与选矿设备选择

第一章 黑色金属矿选矿技术及设备

一铁矿选矿及铁精矿的加工利用

有工业价值的铁矿物主要是：磁铁矿〔？6^04〉，赤铁矿，假像赤铁矿〔？6203〉，褐铁矿 0,3^0〉及菱铁矿〔？《03〉等。这些矿物除磁铁矿为强磁性矿物外，其它都为弱 磁性矿物。

我国铁矿资源丰富，矿石类型有：①磁铁矿矿石；②多铁矿物铁矿石〔磁铁矿-赤铁 矿矿石。磁铁矿-菱铁矿矿石，镜铁矿-菱铁矿-赤铁矿矿石等〉；③含钒钛磁铁矿矿石；④含硫化物的多金属铁矿石；⑤含硫化物、磷或稀土的多金属铁矿石；⑥鮞状赤铁矿石〔赤铁矿―菱铁矿矿石、菱铁矿矿石等〉。

一、铁矿石的选矿方法

(一）强磁性磁铁矿矿石 1.单一磁铁矿矿石

由于矿石中绝大部分是强磁性的磁性矿，并且矿石组成简单，常采用弱磁选方法选别。

含多金属磁铁矿矿石

主要是含硫化物磁铁矿矿石和含磷灰石磁铁矿矿石，一般采用弱磁选与浮选联合流程，即用弱磁选回收铁，浮选回收硫化物或磷灰石等。

(二)弱磁性铁矿矿石

1.单一弱磁性铁矿矿石

包括赤铁矿矿石、菱铁矿矿石、褐铁矿矿石和赤铁（镜铁〉~菱铁矿矿石等。这些弱磁性铁矿矿石通常称为“红矿”。红矿的选矿方法有强磁选、浮选、重选、焙烧磁选以及这 些方法的联合运用。

1.含多金属弱磁性铁矿矿石

主要含磷或硫化物的赤铁矿矿石或菱铁矿矿石。此类矿石一般用重选、浮选、强磁选,或这些方法互相结合回收铁矿物,用浮选回收磷或硫化物。

(三)磁铁-赤(菱)铁矿矿石

1.单一磁铁-赤(菱)铁矿矿石

主要是赤铁-磁铁矿矿石和磁铁-菱铁矿矿石。选别此类矿石的方法有:①弱磁选与重选、浮选、强磁选联合，即用弱磁选回收磁铁矿，用重选、浮选或强磁选回收弱磁性铁矿物；②磁化焙烧磁选法或与其它方法的并联流程，与单一弱磁性铁矿矿石的磁化焙烧相似，但在磁化焙烧磁选与其它选矿方法的并联流程中，粉矿采用的是弱磁选与其它方 法联合；③选择性絮凝脱泥法。

1.含多金属磁铁-赤(菱)铁矿矿石

属此类矿石的主要是：含硫化物铁矿石和含磷、硫或稀土铁矿石。此类矿石的选矿方法是铁矿石选矿中最复杂的，一般采用弱磁选与其它方法的联合流程，即用弱磁选回 收磁铁矿;用重选、浮选或强磁选回收弱磁性铁矿物和用浮选回收伴生成分。

二、主要类型铁矿石选矿举例

(一)鞍山式贫磁铁矿矿石的磁选

该种类型矿石中，主要有用矿物是磁铁矿，含少量赤铁矿；脉石矿物主要是石英，含少量角闪石、绿泥石、方解石、云母、绿帘石和磷灰石。矿石呈带状构造，由铁矿物层和脉 石层的互层组成。铁矿条带厚度平均为0.5 ~ 0.8砠砠，非铁矿条带厚度平均为0.2 ~ 0.4爪砠。铁矿物呈细粒嵌布，嵌布粒度为0.1砠砠左右。工艺流程见图9-1-1。按照该 流程所达到的选矿指标是：当原矿品位为30^：^时，精矿品位达68^：^，回收率82^：^ 左右。

(二)含磁铁矿的弱磁性铁矿石的磁选

目前，我国有一些选矿厂应用球磨机强磁场磁选机直接选别赤铁矿或假像赤铁矿，实践证明，这是一种较好的有效方法。例如某选矿厂处理含磁铁矿和赤铁矿的矿石，应用弱磁 场磁选机和强磁场磁选机分别回收磁铁矿和赤铁矿。其工业试验流程如图9 ~ 1 ~2所示。采用该流程达到的指标是：原矿品位34.20^:^:^03.7^〉时，精矿品位达56.46^ ？6，回收率 78.95^。

(七)含铌、稀土多金属铁矿石的选矿

我国包头钢铁公司选矿厂处理的原矿由白云鄂博铁矿供给。该铁矿为一大型沉积变质-热液交代型含铌、稀土多金属铁矿床。矿石中含有铁、铌、稀土、钍、钛、钡、锰、氟 及磷等71种元素，其中铁、稀土、铌、氟等均有综合利用价值。矿石中铁矿物主要为赤铁矿、磁铁矿、假像赤铁矿及少量黄铁矿、褐铁矿、菱铁矿。稀土矿物主要为独居石、氟碳铈 矿、磷镧镨石、氟碳钙铈矿等。铌矿物主要为铌铁矿、黄绿石、易解石、铌钙矿、钛铁金红石等。脉石矿物主要为萤石、钠辉石、方解石、钠长石、钠闪石、白云石、石英、玉髓、云母 等，该铁矿石的主要特点是：元素多，组成复杂，综合利用价值高;矿物种类多，稀土元素赋存集中；矿物嵌布粒度细，分布均匀。因此属于难选矿石。

该选矿厂采用如图9-1 - 8所示磁-重-浮联含选矿工艺流程，经磨矿后矿石先用弱磁选机选出强磁性铁矿物，然后用浮选选出品位为15^左右的稀土泡沬，再用强磁选 机选出弱磁性铁矿物，与强磁性铁矿物合并为铁精矿。对稀土泡沬用摇床选别得到粗精 矿、中矿和尾矿、粗精矿和中矿用浮选继续选别，用环肟酸铵作捕收剂，经一粗一精浮选后，可得到稀土品位大于60^的精矿。如欲再提高精矿品位，可继续精选，经五次精选 后，即可得到品位687乂：*20)以上的稀土精矿。摇床中矿再经粗选、精选，可得到品位 30’ ^尺它。)左右的稀土次精矿。

三、铁精矿的加工利用

选矿厂所得的铁精矿，主要用作炼铁原料。由于细粒铁精矿不宜直接加入炼铁高炉。须先加入熔剂，再高温烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球 团；然后装入高炉内冶炼。

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。在高炉内矿石中的铁及部分硅、锰被焦炭还原出来，与碳组成熔融的生铁，矿石中的脉石与石灰石组成熔渣，两者分别由 炉缸的出铁口与出渣口流出。冶炼产品可以是供炼钢用的生铁，或者是铸造生铁，或者 是高炉铁合金。

炼钢主要的原料是生铁。生铁所含的碳及固有杂质(硅、锰、磷、硫和碳)都是在高炉冶炼，过程中从铁矿石及其他原料转入生铁的；而炼钢的任务就在于，在液体生铁中用某 种方法引入某些数量的氧把这些元素烧掉，所以叫作氧化熔炼。在一定条件下氧和溶解 于生铁中的硅、锰、磷以及某些数量的铁起反应，把它们变成氧化物。这些氧化物在金属中的溶解度都很小，因而差不多全部浮出并形成炉渣。当金属中各元素的含量经过一系 列操作步骤已经符合规格，而温度也符合浇铸的要求时，炼钢的任务就完成了。但是炼钢车间是以钢锭作为最后产品，因此，炼钢的任务还包括铸锭工作。