赤鐵礦選礦工藝流程探討與研究

汪麗優(yōu)，韓秀麗

（1.華北理工大學(xué)，河北唐山063000；2.河北地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)，河北唐山063000）

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赤鐵礦選礦工藝流程探討與研究

汪麗優(yōu)1，2，韓秀麗1

（1.華北理工大學(xué)，河北唐山063000；2.河北地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)，河北唐山063000）

介紹了赤鐵礦的物理性質(zhì)以及概況，分析了選礦的原理、設(shè)備和工藝流程，以期為提煉更純的鐵，增加經(jīng)濟(jì)效益而不斷努力。

赤鐵礦；選礦；工藝流程；經(jīng)濟(jì)效益

引言

赤鐵礦在我國鐵礦石儲量中占了很大比重，在國民經(jīng)濟(jì)中也占據(jù)了很重要的地位。赤鐵礦的磁性較差，是弱磁性鐵礦物，我們平時使用的鐵器主要由赤鐵礦煉得。赤鐵礦的化學(xué)分子式為Fe2O3。有多種類質(zhì)多象變種存在于自然界。由于原礦中賦含多種元素，所以選煉赤鐵礦有一定的必要性。赤鐵礦的礦物組成比較簡單，赤鐵礦占了60%多，然后就是少量的褐鐵礦、磁鐵礦，主要雜質(zhì)成分就是酸性的三氧化二鋁和二氧化硅，還有少量的閃石、輝石、黃銅礦、磷灰石等。還有后期產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而蝕變的碳酸鹽礦物和黑云母等。赤鐵礦的存在狀態(tài)主要是集合體，致密狀，呈明顯的金屬光澤。礦石呈明顯的條帶狀構(gòu)造，有的顆粒較細(xì)，而有的顆粒較粗［1］。

1　赤鐵礦選礦概況

我國是資源大國，但金屬資源尤為稀缺，鐵礦資源就少之又少，富含鐵的礦產(chǎn)更為貧乏。并且富鐵礦石的品位較低，所以提煉精度都很低。礦體一般埋藏在環(huán)境較復(fù)雜的地段，開發(fā)成本極高，因此，提高選礦技術(shù)指標(biāo)是提高礦石利用效率的一個捷徑?？茖W(xué)家經(jīng)過數(shù)年的不懈努力，找到了較好的選別方法、選礦工藝，在選礦流程方面也改進(jìn)了不少，加上現(xiàn)在的選礦設(shè)備也日趨高端，所以選礦效率有了顯著提高。我國在赤鐵礦選礦工藝流程方面也積累了不少寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1.1選礦原理

一般礦場采用的原礦石是赤鐵硬巖，首先將礦石磨至250目，加入水配制成20%的水溶液，然后進(jìn)行第二次粉磨，在堿性條件下開始浮赤鐵礦選，漿液溫度控制在30～35℃，最好恒溫，用氧化石蠟皂和塔爾油的混合物作為浮選液。一般情況下采用重選法來選別弱磁性，主要就是對廢棄的粗粒礦進(jìn)行第二次重選，從而提高品位，獲得更多的精礦；另一種方法就是對于較細(xì)的紅礦，粉碎使鐵礦質(zhì)單體分離，繼續(xù)重選獲得赤鐵礦細(xì)粒重選。

經(jīng)過科學(xué)家千千萬萬次試驗(yàn)研究，提出了酸堿性雙介質(zhì)正浮選工藝。應(yīng)用助劑8603、活劑DS、捕收劑NIP等化學(xué)產(chǎn)品主要是大大簡化了脫泥過程，縮短選礦工藝周期、提高選礦質(zhì)量及選礦精度，很大程度上提升了礦品的回收率。

但以上方法都存在著一定的弊端，工作量大、過程復(fù)雜、選礦成本需要的物力、人力較大，設(shè)備投資也相當(dāng)高，另外廢棄的尾料對環(huán)境污染也相當(dāng)嚴(yán)重。所以現(xiàn)代科學(xué)家又提出了用淀粉及其衍生物作為浮選劑，并且大范圍宣傳，已被廣泛應(yīng)用。相關(guān)研究人員最近又提出了利用石油磺酸鹽等高效浮選劑，提高了浮選精度。

1.2選礦設(shè)備

選礦設(shè)備根據(jù)選礦步驟和針對不同的礦石有以下五種：碎破設(shè)備、磨礦設(shè)備、細(xì)粒篩分分級設(shè)備、磁選設(shè)備、浮選設(shè)備。破碎設(shè)備：反擊式破碎機(jī)、圓錐式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)等；磨礦設(shè)備：選礦球磨機(jī)、節(jié)能球磨機(jī)；細(xì)粒篩分分級設(shè)備：振動篩、螺旋分級機(jī)；磁選設(shè)備：磁選機(jī)、干濕式磁選機(jī)、高梯度磁選機(jī)；磁選設(shè)備：浮選劑、充氣式浮選機(jī)［2］。

2　我國赤鐵礦選礦工藝

在我國選礦工藝中，尤其是細(xì)粒嵌布赤鐵礦占了很大比例。由于國家建設(shè)對鐵礦的需求，對磁鐵礦的開發(fā)利用加大，弱磁鐵礦的選礦方法也會得到相應(yīng)的進(jìn)步。

2.1浮選工藝流程

我國很多礦業(yè)將礦漿的酸堿度利用強(qiáng)堿調(diào)到9以上，利用脂肪酸陰離子當(dāng)捕收劑。提高了浮選劑的利用效率，降低了成本，并且很好地解決了以前不能解決的難題，精礦脫水流程得到簡化，很好地控制了金屬流失量。

2.2磁選-反浮選工藝流程

在此工藝中，主要利用了十二胺陽離子捕收劑，礦漿酸堿度為7左右的中性，磁選精度得到保證。在車間考查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)十二胺陽離子用量在120 g/h以上時，鐵精礦品位上升到70%以上，回收率也提升到80%左右。各項(xiàng)選礦指標(biāo)正常。

2.3磁選-浮選工藝流程

赤鐵礦經(jīng)過粗磨，在經(jīng)過高強(qiáng)度磁選，將礦石中的粗粒單體二氧化硅和易蝕變的綠泥石等脈石礦物選出，留著當(dāng)后來的尾礦，進(jìn)行下一步的細(xì)磨和浮選。

2.4焙燒-磁選工藝流程

對于豎針狀赤鐵礦，主要采取焙燒-磁選工藝，在高熱的煤氣中加熱，讓其發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生磁鐵礦石，然后對磁鐵礦石精煉得到鐵精礦。強(qiáng)磁選工藝、濃縮設(shè)備使用的減少，加上對赤鐵礦礦物顆粒大小嚴(yán)格篩選規(guī)劃，磁場強(qiáng)度大小的合理控制等多種舉措，選礦工藝流程得到了精簡和優(yōu)化，選礦精度得以提高，大大增加了經(jīng)濟(jì)效益［3］。

3　結(jié)語

赤鐵礦作為一種重要的礦產(chǎn)資源，優(yōu)化其選礦工藝流程有著相當(dāng)重要的意義，為提高赤鐵礦利用效率，增加經(jīng)濟(jì)效益，赤鐵礦選礦工藝流程優(yōu)化還有一段路要走。隨著我國選礦事業(yè)發(fā)展進(jìn)步，赤鐵礦選礦工藝正在闊步發(fā)展，為找到更多更優(yōu)質(zhì)的原礦，根據(jù)不同礦質(zhì)設(shè)計(jì)高效選礦設(shè)備、捕收藥劑，逐漸提高選礦技術(shù)水平，降低選礦過程中的各項(xiàng)成本，保護(hù)環(huán)境，提高尾礦再次回收利用率，高效保障赤鐵礦生產(chǎn)安全，從而極大提高選礦所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

［1］蔣文利.赤鐵礦選礦工藝流程研究與探討［J］.中國礦業(yè)，2014（1）: 109-114.

［2］張萬峰，王樂栓.有關(guān)赤鐵礦選礦工藝流程的幾點(diǎn)探討［J］.工業(yè)技術(shù)，2015.28-29.

［3］許洪峰.赤鐵礦選礦工藝流程研究與探討［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2014（4）:236.

（編輯：姚歡）

Discussion and Research on Hematite Beneficiation Process

Wang Liyou1，2，Han Xiuli1
（1.North China University of Science and Technology，Tangshan Hebei 063000；2.The Fifth Brigade of Hebei Geological and Mineral Bureau，Tangshan Hebei 063000）

The physical properties and general situation of hematite is introduced，the principle，equipment and technological process of beneficiation are analyzed to make efforts to extract more pure iron，and increase economic efficiency.

hematite；beneficiation；processes；economic benefit

TD951

A

2095-0748（2015）22-0056-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.22.23

2015-10-16

汪麗優(yōu)（1985—），女，河北唐山人，在職研究生，現(xiàn)就讀于華北理工大學(xué)，現(xiàn)就職于河北地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)，礦產(chǎn)地質(zhì)工程師，主要研究方向：選礦工藝，地質(zhì)找礦，工藝礦物學(xué)等。