新疆某铁资源综合回收选矿工艺研究

内蒙古科技大学毕业设计 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 书（毕业 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ） 新疆某铁资源综合回收选矿工艺研究 摘 要 本课题对新疆某铁矿资源进行了综合回收的选矿工艺研究；该矿主要是以赤铁矿为主，次有磁铁矿、镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿等伴生。针对矿石中铁矿物主要是难选的氧化矿，其结晶粒度细、矿物成分比较复杂、矿物镶嵌关系复杂等特点；实现对该铁矿资源的综合回收是本课题的主要内容和难点。我们对该矿石采用破碎、磨矿、弱磁选、强磁选、重选、浮选以及化学选矿等选矿方法进行试验，对原矿进行了工艺矿物学研究以及选矿工艺研究，开展了相关工艺条件试验并进行了几个选矿方法的联合工艺流程试验。并取得了如下成果： （1）确定了该赤铁矿的品位较高，氧化程度较重，并对矿石组成和脉石矿物、结构构造、嵌布特征以及矿石的可碎、可磨性有了清楚的认识。 （2）通过选矿工艺试验研究，对多种选矿方法的综合比较之后，确定出了合理的工艺流程。最终确定可采用重选-磁化焙烧-再磨-弱磁选工艺流程和重选-磁化焙烧-再磨-弱磁选-酸洗（水洗）工艺流程均比较适合用于该矿样的铁矿物的回收。能够得到品位≥60%的铁精矿产品。 此次研究实现了该铁矿的综合回收，最终产品符合要求，为选别该矿提供了可行、合理的工艺流程和工艺条件，有了较为科学的参考依据。 关键词：氧化铁矿、磁化焙烧、酸洗、综合回收 Comprehensive Recovery Iron minerals Process from a Certain of Xinjiang Ore ABSTRACT The subject of iron ore resources in Xinjiang a comprehensive collection of Mineral Technology; mine, mainly hematite, minor are magnetite, Specularite, limonite, siderite associated. For ore minerals of iron oxide ore is refractory, its fine grain size, mineral composition is rather complicated, and complicated relations between the characteristics of mineral inlay; achieve comprehensive recovery of the iron ore resources are the main contents of this issue and difficult. Through the use of the ore crushing, grinding, low intensity magnetic separation, high intensity magnetic separation, gravity separation, flotation and chemical beneficiation beneficiation methods such as tests carried out on Process Mineralogy of ore and beneficiation process of carrying out the relevant conditions trial and conducted a joint process of several beneficiation test. And obtained the following results: (1).Determine the high grade hematite, oxidized heavy, and have a clear understanding ofhe ore composition and gangue mineral composition, texture and structure, embedded fabrict characteristics crushability grindability (2).Mineral Processing by experimental research on a variety of beneficiation comprehensive comparisons, identify the reasonable process. And finally finalize the gravity separation - magnetic roasting - and then grinding - low intensity magnetic separation process and the gravity separation - magnetic roasting - and then grinding - Magnetic Separation - Pickling (washing) process are more suitable for the kind of iron ore mine material recovery. Can be get ≥ 60% grade iron ore products. The research acheved the comprehensive recovery of the iron, the final product meet the requirements. for sorting the mine provides a feasible and reasonable process, with a more scientific basis. Keywords: Iron oxide；Magnetic roasting；Pickling (Washing) ；Comprehensive collection 目 录 第1章 绪论........................................................1 1.1课题研究背景................................................1 1.2课题研究的国内外现状........................................3 1.2.1工艺方面..............................................5 1.2.2 选矿药剂方面..........................................7 1.2.3 设备方面..............................................7 1.3课题研究的内容及技术思路....................................9 1.4课题研究的目的和意义........................................9 第二章 工艺矿物学研究..............................................11 2.1前言.......................................................11 2.2矿样的采取和加工...........................................11 2.2.1采样.................................................11 2.2.2样品加工.............................................11 2.3工艺矿物学研究.............................................11 2.3.1矿石性质.............................................11 2.3.2矿石结构构造及嵌布特征...............................12 第三章 选矿工艺试验研究............................................14 3.1磨矿试验....................................................14 3.1.1磨矿细度..............................................14 3.1.2铁矿物单体解离度......................................15 3.1.3磨矿细度与弱磁选试验..................................16 3.2筛分试验....................................................17 3.3磁选试验....................................................21 3.3.1不同场强的磁选试验....................................21 3.3.2强磁选试验............................................22 3.3.3弱磁-强磁流程试验.....................................23 3.4浮选试验....................................................25 3.4.1浮选介质pH试验.......................................26 3.4.2调整剂硫酸试验........................................27 3.4.3调整剂氟硅酸铵试验....................................28 3.4.4抑制剂水玻璃试验......................................29 3.4.5捕收剂PHC试验........................................31 3.4.6浮选时间试验..........................................32 3.4.7矿浆温度试验..........................................33 3.4.8矿浆浓度试验..........................................34 3.4.9浮选工艺流程试验......................................35 3.5重选试验....................................................37 3.5.1不同磨矿细度重选试验..................................37 3.5.2重选中矿再重选试验....................................38 3.6化学选矿试验................................................39 3.6.1焙烧-弱磁试验.........................................40 3.6.2酸洗试验..............................................45 3.7联合流程试验................................................46 3.7.1 重选-磁化焙烧-再磨-弱磁选工艺流程试验................46 3.7.2 重选-磁化焙烧-再磨-弱磁选-酸洗工艺流程试验...........49 第四章 结论........................................................52 致谢...............................................................53 参考文献...........................................................54 附录...............................................................57 第一章 绪论 1.1 课题研究背景 铁，是世界上发现最早，利用最广，用量最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。铁矿石主要用于钢铁工业，机械生产，冶炼含碳量不同的生铁和钢。此外，少量的铁矿石还用于作合成氨的催化剂、天然矿物颜料、饲料添加剂和名贵药石等。十九世纪中期以来，钢铁一直是最重要的结构材料，在国民经济中占有极重要的地位，是社会发展的重要支柱产业，是现代化工业最重要和应用最多的金属材料。所以，人们常把钢、钢材的产量、品种、质量作为衡量一个国家工业、农业、国防和科学技术发展水平的重要标志。为此，作为炼铁原料的铁矿，自从19世纪中期发明转炉炼钢法逐步形成钢铁工业大生产以来，铁矿的需求量也处于持续上升的状态。 我国是世界上铁矿资源比较丰富的国家之一,到目前为止,全国已发现各类铁矿床(点) 8 896 处,分布在28 个省、市、自治区的600 个县内[1]。虽然我国铁矿资源丰富，资源总量居世界前列，但是资源禀赋条件很差。随着我国钢铁产能的不断扩张，自产铁矿资源的供应量在逐步萎缩，钢铁工业发展所需要的铁矿石越来越依赖于进口，且进口量逐年呈上升之势[2]。 据钢铁协会2003年调查, 2005年全国将有高炉599座，如果生产能力全部释放，将年生产生铁3. 1亿吨；2010年将有高炉652 座，将年生产生铁3. 9亿吨。很明显，这些数字都预示着我国将要消耗大量的铁矿资源。截至2002年底，全国铁矿石储量为118. 36亿吨(其中富铁矿储量为2. 84亿吨,占总储量的2. 4% ) ，基础储量为213. 57亿吨(其中富铁矿储量为4. 98 亿吨,占总储量的2. 33% ) ，遍及全国29个省、市和自治区的700多个县、旗。但是我国铁矿资源禀赋特点是中小矿多、大矿少；贫矿多、富矿少；伴生矿多、采选难度大、生产成本高，缺乏市场竞争力；而且中小矿山资源的逐渐枯竭造成产能消失，如此使得我国铁矿石的生产情况一直处于徘徊状态，生产不能满足市场需求，供需缺口持续扩大[3]。 在目前情况下，我国铁矿资源的生产已经远远满足不了国内的消费需求，随着我国经济建设的发展，在钢铁消费达到饱和点之前，我国对钢铁资源的消费量还会逐步扩张，为此必须消耗大量的铁矿资源。经过20世纪六、七十年代先后两次以找富矿为重点的铁矿会战，我国铁矿地质勘查工作程度已相当高, 50多年的地质勘查工作表明:我国铁矿资源的赋存格局已经基本清楚，今后难以找到大型富铁矿床。因此可以说我国铁矿资源今后不会有多大的变化,即使有新铁矿床发现，其开发利用条件也不会比现有的铁矿资源好。另外，我国铁矿资源绝大部分为贫矿，它的平均品位仅在30%左右，而且结构复杂，有害杂质的含量是进口矿石的几倍。有资料显示，我国铁矿石品位每5年下降一个百分点，再加上部分铁矿石开采受技术经济条件的限制，其开发利用难度很大。所以综合地 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，我国铁矿资源的供应已经处于高度紧张状态[4]。 随着我国铁矿资源的供需缺口在持续扩大, 供应不足部分必须依靠进口来解决。国际铁矿石市场分为欧洲市场和亚洲市场。铁矿石的主要出口国是巴西、澳大利亚等国,主要进口国是欧盟各国,以及东亚的中、日、韩等产钢大国。主要铁矿石出口商有巴西的淡水河谷公司、萨马科公司、那米萨公司[5]；澳大利亚的Rio Tinto 、BHP Billiton 等铁矿公司[6]。1990年我国进口富铁矿石1419万吨,到2002年进口量已突破1亿吨大关, 2003年达到1. 48亿吨,进口依存度也从1990年的6%猛升到2003年的53%。2004年我国富铁矿或铁精粉进口量已突破2亿吨。 近几年我国钢产量连攀新高,国内铁矿石生产不能满足钢铁生产发展需要,进口铁矿已经成为我国重要战略资源类工业原料之一。我国铁矿石的进口主要集中于澳大利亚、巴西、印度和南非。国外铁矿资源像澳大利亚多为赤铁富矿，其粉矿品位63%，块矿品位64%；巴西铁矿也是赤铁富矿，其粉矿品位65%-67%；印度铁矿粉品位63%，块矿品位63%-65%。澳大利亚、印度、巴西、南非4国占中国铁矿石进口量的比重2005年为90%。2007年为87. 4%[7]。 “十五”期间,我国铁矿石进口量从2001 年的9 231万t增加到2005年2. 75亿t,增加了1. 8亿t,增长200% ,增加量超过以前的世界第一、目前世界第二大进口国日本的进口总量。2007年,我国共进口铁矿石3. 83亿t。近几年进口价格上涨幅度较大在2004年世界铁矿石价格上涨了18. 6%的基础上, 2005 年上涨71. 5% , 2006 年又上涨19%。2007年我国进口铁矿石整体平均到岸价格为88. 22美元/ t,同比上升37. 6 %。由此可见，铁矿的进口对于国民经济也是一个负担[8]。 由于钢铁业的迅猛发展，铁矿石资源不足问题将是长期性的，铁矿石资源成为制约中国钢铁工业健康发展的主要瓶颈之一,国际价格的浮动对钢铁制造业及国民经济发展全局产生了较为严峻的挑战,直接影响我国的经济安全。进口量的增加将使铁矿石价格受制于人，钢铁业的健康发展势必受到影响，要解决或缓解此项矛盾，必须理性的利用我国矿产资源，理性的利用方法应该是保护性开采，提高回采率，调整矿石的工业品位 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及通过选矿技术进步提高资源利用率等，以有效缓解铁矿石资源不足而过分依赖进口的问题。所以，为了缓解这种现状，研究和开发国内一些贫矿，有着重要的现实意义。国外铁矿石含铁高,硅、铝、磷、硫低,到岸价格和国内自产铁精矿相近,因此,国外铁矿石在中国市场上具有很强的竞争性。所以,国内铁矿山必须在提高铁精矿品位及降低杂质上下功夫。 1.2 课题研究国内外现状 近几年,各大铁矿选矿厂纷纷针对各自的矿石性质,对其生产工艺进行改进，以求得最合理的工艺布局。同时,对旧的、效率低下的生产设备进行更新换代，引进先进高效的分选设备以提高整个工艺的生产效率及产品质量。可以说,新工艺以及新型高效分选设备的研发与应用在铁矿选矿技术的发展中起到了至关重要的作用。 1.2.1工艺方面 美国恩派尔选厂在六十年代初, 用胺作捕收剂, 对磁选精矿进行反浮选, 使铁精矿品位由64.5%提高到66.5%, 作业回收率为95%,用胺浮出硅石以提高磁选铁精矿品位的反浮选工艺, 在加拿大, 美国一些选厂得到推广。加拿大亚当斯选厂采用反浮选, 使磁选精矿品位由63.9%提高到76.3%, 含硅3一5%。穆斯山选矿厂磁选精矿经反浮选后品位提高到66.4%, 含硅量降至7.2%, 铁的总回收率为87%。国外一些选厂生产实践表明, 用胺浮出硅石, 以提高磁精矿品位的反浮选是生产优质精矿, 提高生产能力的有效方法之一, 美国和加拿大用这种方法生产高品位精矿, 每年可达1000万吨[9]。 随着钢铁产量的增长, 选矿所处理的矿石愈来愈贫, 嵌布粒度也愈来愈细。近十几年来, 美国、苏联、加拿大、西德和巴西等国都加紧了对铁矿石选矿的科学研究, 特别是在细粒和微细粒弱磁性贫铁矿选矿技术研究上有重大进展。国外七十年代投产的细粒和微粒赤铁矿选矿厂, 几乎都采用阳离子反浮选, 用胺类做捕收剂, 用玉米淀粉做抑制剂。都获得良好的工业生产指标；国外对反浮选工艺十分重视,在选别贫赤铁矿工艺上得到广泛应用。用强磁选处理极细粒嵌布的贫赤铁矿石的趋势也越来越明显, 湿式强磁选机研制成功和应用是七十年代又一重大进展, 目前虽然类型较多, 但普遍应用的是琼斯型强磁选机。目前在巴西、利比里亚、加拿大等部分铁矿选厂中应用, 较多的是用于生产优质精矿[10]。 攀枝花冶金矿山公司对钒钛磁铁矿石的破碎产品直接进行细磨采用一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程得到了含铁 51.59% 回收率为74.47% 的铁精矿。 对于白云鄂博铁矿采用弱磁强磁浮选联合流程综合回收铁铌稀土矿物，其特点是在磨矿粒度达到200 目占 95% 96% 时用弱磁选回收磁性铁矿物以强磁选舍弃含铁硅酸盐并使稀土矿物铌矿物在强磁中矿中初步富集再从中用浮选法回收铌矿物及稀土矿物可以得到很好的稀土和铌精矿产品指标以及品位 65.29% 回收率为 77.13% 的铁精矿[11、12]。 鞍钢集团弓长岭矿业公司贫赤铁矿的生产开始于1975年，采用的工艺为磁选一重选联合工艺流程，虽经多次改造生产技术指标一直徘徊在精矿品位63％左右，金属回收率70％左右。严重影响公司的生产经营，于1998年被迫停产。随着近几年选矿技术的进步和高效选矿设备的出现，贫赤铁矿的选矿技术指标取得了跨越性提高[13、14]。为此根据原矿的性质，结合其它选厂同类矿石的生产工艺进行了阶段磨矿、强磁一重选一阴离子反浮选工艺(即磁打头)和阶段磨矿、重选一强磁一阴离子反浮选工艺(即重打头)流程试验。从试验结果和流程结构上看，阶段磨矿、重选一强磁一阴离子反浮选工艺流程是处理弓长岭贫赤铁矿石的合理流程，在原矿品位28．78％的条件下，采用该流程进行连选试验获得的指标为综合精矿品位67．79％、综合尾矿品位7．95％、金属回收率81．99％。 鞍钢调军台选矿厂是国家“八五”重点建设工程, 设计处理能力900 万t/ a , 该厂在国内率先采用连续磨矿- 弱磁- 强磁- 阴离子反浮选工艺流程, 该工艺一经投产,就显示出反浮选工艺在提质降硅方面的巨大优势。高效的选矿药剂也起了关键作用。目前该厂的选矿技术指标为: 原矿含铁29.16 % , 铁精矿品位66.15 % , SiO2 6 % , 铁回收率84 %。调军台选矿厂的成功投产, 为阴离子反浮选工艺在我国氧化铁矿选矿厂的推广应用起到了示范作用[15]。 闪速磁化焙烧技术：磁化焙烧是将铁矿石加热到一定温度后,在相应气氛中进行物理化学反应,矿石矿相发生转变的过程。铁矿石经磁化焙烧后,弱磁性矿物的比磁化系数显著提高,转变为强磁性矿物,而脉石矿物的磁性基本不变；焙烧矿再进行磁选分离或浮选分离获得铁精矿。按焙烧气氛,磁化焙烧可分为还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化—还原焙烧、还原—氧化焙烧。磁化焙烧的炉型有竖炉、回转窑、沸腾炉和闪速炉。闪速炉是长沙矿冶研究院、武汉理工大学经过长期潜心研究,联合研发出的新型高效多级循环悬浮流态化磁化焙烧装置,已获国家发明专利[16]。 由于复杂难选铁矿石种类繁多,储量巨大,极其难选,采用常规机械物理选矿工艺,此类资源难以经济、高效利用,更难以得到高品位、低杂质的铁精矿。但是很多不同类型的难选铁矿石经闪速磁化焙烧—弱磁选,所得铁精矿品位( 57% ～61% )和回收率均较高,证明闪速磁化焙烧工艺可较好地解决此类资源的经济、高效利用问题[17]。与传统回转窑、竖炉等焙烧方式相比,闪速磁化焙烧技术可以提高了弱磁性铁矿物磁化反应的效率、焙烧装置容积利用率高、焙烧温度、气氛、固气比具有较宽的操作范围、燃烧和磁化反应分别在独立的设备中进行,可避免回转窑焙烧过程中容易出现的因局部温度过高而引起的结圈问题,提高了工艺设备的作业率、工艺主体装置传动部件少,维修方便,动力消耗少优点。闪速磁化焙烧适应性强,可控性好。很有现实意义和推广价值[18]。 1.2.2 选矿药剂方面 我国铁矿资源丰富, 但随着开采的深入, 易选富矿越来越少, 取而代之的是难选贫矿越来越多。对于难选贫矿来说, 仅靠传统的磁选工艺难以达到冶炼的要求, 于是浮选在铁矿选矿中所占的地位越来越重要。 浮选成功的关键, 很大一部分取决于浮选药剂的正确选择。国内铁矿浮选药剂的开发研制, 在国际上处于领先水平, 浮选药剂更新换代速度很快, 其中长沙矿冶院马鞍山矿冶院在铁矿浮选药剂研制方面做了很多的工作, 多种新型高效浮选药剂已经成功的在工业上应用。 由于铁矿石脉石主要为硅酸盐类，所以铁矿反浮选所用药剂，最终归结为硅酸盐类矿物的捕收剂。目前，硅酸盐类矿物所用捕收剂大体上可分为两大类，阴离子捕收剂和阳离子捕收剂[19]。为了降低铁精矿中的硅含量,进一步提高铁精矿品位,在我国近年来推广使用了阴(阳) 离子反浮选技术,阴离子反浮选技术指标好,生产稳定。阳离子反浮选矿浆温度低,15 ℃即可,故一般情况下矿浆不需要加温,加入的药剂种类相对较少[20]。 目前应用的阳离子捕收剂主要是脂肪胺。其疏水离子是RN H3+ , 在某些情况下胺分子起捕收作用。阳离子反浮选流程在国外应用较为广泛, 早期用脂肪伯胺作为反浮选药剂, 以后被更为有效的醚胺代替, 在脂肪伯胺的R 基团和N H2 极性基之间, 插入(O - CH2 ) 极性基团来改进伯胺的性质，这类药剂属于所谓的醚胺类。阳离子反浮选在我国因种类少，后处理工作困难等种种原因而很少采用，仅东鞍山铁矿曾经开展了采用胺类反浮选石英的实验研究，取得了良好的浮选指标。 铁矿阴离子捕收剂的种类很多（脂肪酸类）,最常用的有油酸及其皂油酸钠; 烃基磺酸盐- RSO3 H(Na 、K) , 如石油磺酸钠, 是以石油副产品为原料经过磺化、皂化后得到的。烃基硫酸盐- SO4H(Na 、K) , 不饱和脂肪酸和浓硫酸作用, 然后用NaOH 皂化后所得产物称硫酸化皂, 硫酸化皂的特点是有两个极性基: - COO- 和- OSO3- , 它既有脂肪酸的捕收能力又有耐硬水和选择性好的特点。当采用阴离子捕收剂时, 对于大多数硅酸盐矿物而言, 需要高价金属阳离子活化, 未被活化的硅酸盐不能被有机酸及其皂浮选, 经活化后表面吸附Ca2 + 、Mg2 + 、Fe2 + 等金属离子才能被有机酸浮选, 铁矿多用氧化钙作活化剂[21]。 目前，伍喜庆等人研究了新型浮选捕收剂N - 十二烷基-β氨基丙酰胺(缩写为DAPA ),分离石英和铁矿物的浮选性能和作用机理。DAPA 是比常规的胺类阳离子捕收剂碱性稍弱的捕收剂，与十二胺相比，DAPA表现出对石英较弱的捕收能力和较强的选择性；梅光军等人针对包钢强磁精矿实际矿石样，分别以氟硅酸盐、聚合硅酸胶体作为含铁硅酸盐脉石霓石的选择性抑制剂，以阴离子脂肪酸磺酸盐为捕收剂，在弱酸性条件下进行赤铁矿的直接浮选，均取得了较好的分选指标。另外，还研究了小分子抑制剂羟基乙酸在赤铁矿与霓石浮选中的抑制性能。葛英勇、许向阳、谢建国、李志彬等人在浮选界的研究成果也相当突出[22]。 另外, 中钢集团马鞍山矿山研究院研发的一系列铁矿石浮选药剂, 如: SH237 、MZ228 、MH280系列铁矿石反浮药剂及石油磺酸盐类两性铁矿石正 浮药剂, 已在国内相关选厂应用, 均取得较好效果。 1.2.3 设备方面 （1）、强磁场磁选机 SHP(仿琼斯)型电磁强磁选机。经过长期试验考核对比，以新研制的SHP(仿琼斯)型电磁强磁选机为代表的强磁选技术效果较佳。因而，80～90年代中期，SHP(仿琼斯)型电磁强磁选机在工业得到了广泛应用。该设备具有磁场强度高(1．2～1．4 T)、运转平稳，处理量大等诸多优点。与此同时，我国研制并生产出了多种性能及型号的湿式强磁选机。 SLon立环脉动高梯度磁选机。SLon型立环脉动高梯度磁选机是国内外第一代应用于大规模工业生产的连续式高梯度磁选机。该机成功解决了平环强磁选机和平环高梯度磁选机磁介质容易堵塞的问题,具有选别效率高、适应性强、设备作业率高、运行费低、维护工作小的优点。至今已有40余台SLon立环脉动高梯度磁选机在国内外广泛应用于细粒弱磁性金属矿的的选矿和非金属矿的提纯。 SSS型系列湿式双频双立环高梯度磁选机(以下简称SSS型高梯度磁选机)是新型高效磁力选矿设备。由于采用独特的双频脉冲装置,能兼顾精矿质量和金属回收率,既能得到高品位的精矿,又能使尾矿品位降到一定程度,选别指标根据流程的需要可灵活地进行调节。SSS型高梯度磁选机现已分别用于海南石碌铁矿、广东韶关钢铁厂、广东大宝山铁矿、广东云浮铁矿、云南昆钢、等选矿厂选别铁矿石；承德钢铁公司黑山铁矿用于选别钛铁矿；福建南平闽宁矿业有限公司用于分选钽铌矿；山东焦家金矿、苍山金硅矿业公司、四川南川金星矿业公司等用于非金属提纯[23]。 （2）、磁选柱： 该设备是由鞍山科技大学研制。该机与磁聚机的分选原理相似，也是磁场与重力场综合作用的磁重选设备，其磁系为电磁式，由多个励磁线圈构成，各线圈按顺序通断电流,电流大小可调，场强可调，在分选区形成时大时小、时有时无的断续磁场。其分选效果优于其他常规磁选设备。 本钢歪头山铁矿选矿厂、本钢南芬选矿厂均于2004年8月完成降硅提铁技术改造,磁选柱是达到降硅提铁目的的关键设备。本钢歪头山铁矿选矿厂完成工艺改造后,通过磁选柱的稳定运行,铁精矿质量稳定,指标先进,铁精矿品位由67. 00%提高到68. 50%以上, SiO2 含量由7. 00%降低倒4. 80%以下,达到了提铁降硅预期效果。本钢南芬选矿厂在其改造后的提质降硅工艺中,磁选柱的给矿品位在66. 00% ～67. 00%之间,经磁选柱精选后,铁精矿品位提高2～3个百分点, SiO2 含量降低1. 5个百分点。通过对磁选柱尾矿进行显微镜观察,其杂质少量为脉石单体,其余皆为连生体,说明磁选柱较好地分选出连生体,消除精矿中磁性杂质,提高铁精矿品位。 （3）、高频振动细筛： 目前美国在生产中应用的德瑞克公司研制成功的一种三路给矿高频振动细筛, 是很有发展前途的。它的独特优点是高频振动, 它把固定式细筛变成高频振动, 这是细筛的一个重大进步。因而筛分效率和处理能力比前者高二是夹层三层筛面, 解决了筛网寿命短的问题, 三是三路给矿, 提高了处理能力。此外三路给矿细筛给矿方式合理, 筛分效率高。在美国明塔克选厂安装四台, 每台处理能力为60吨/小时, 筛网寿命为1000-1200小时。 MVS电磁高频振网筛。该机由唐山陆凯科技有限公司研制。此型筛机不同于整机振动式的高频振动筛。其筛面振动,筛箱不动，布置在筛箱外侧的多个电磁振动器通过传动机构从筛网下面激振筛网,网筛不易堵孔。电磁振动器由计算机控制的电控柜控制，使筛网产生非线性振动,振幅大小可调，并有间断瞬时强振功能,随时清理筛网，防止筛孔堵塞，电磁振动器的弹性系统设计在近共振状态下工作。电磁振动高频振网筛由于筛箱不参振，为高频振动细筛大型化开辟了一条新途径。在大多数铁矿石选矿厂的细筛再磨工艺中，高效的MVS高频振网筛逐步取代了尼龙细筛或水力旋流器。 （4）、旋流- 静态微泡浮选柱： 旋流- 静态微泡浮选柱是由中国矿业大学开发，拥有我国自主知识产权的高效柱分选设备。该设备实现了逆流- 旋流- 管流3种矿化的梯级组合。柱浮选对矿物进行预选，可浮性好的矿物优先浮选，得到高质量的精矿；旋流分选对中矿进行进一步分选，并通过高回收能力得到合格尾矿；管流段用于旋流分选的进一步分选并形成循环。针对矿物在浮选过程中可浮性逐渐变差的变化特征,构建“逆流- 旋流- 管流”的矿化方式，流体的紊流度梯级增强并实现内部循环,提高了气泡与矿物颗粒碰撞的概率与强度，实现可浮性差的物料的分选[24]。 （5）、赖克特圆锥选矿机： 澳大利亚研制的赖克特圆锥选矿机, 它已成功地应用在选别细粒铁矿物, 加拿大卡罗尔湖铁矿选厂用18台圆锥选矿机代替了654台汉弗莱螺旋选矿机, 每年成功地从尾矿中多回收近百万吨赤铁矿粉矿。赖克特圆锥选矿机不仅可以代替汉弗莱螺旋选矿机和摇床作为精选设备在工业上应用, 而且还有逐渐取代螺旋选矿机和摇床的发展趋势[25]。 1.3 课题研究的内容及技术思路 中国作为世界铁矿石生产与消费大国，加上其铁矿资源“贫、细、杂、散”，开发利用难度大的特点，开发难选的铁矿资源具有重要的意义。为了充分利用资源，现将对新疆某铁资源综合回收选矿工艺进行研究，具体内容包括： （1）、结合实际，遵照取样方法，取出具有代表性的矿样。 （2）、由所提供的矿物原料出发，研究其矿物组成、赋存状态、嵌布粒度、以及和其他矿物之间的共生关系、为后续作业提供依据。 （3）、研究该矿物在破碎磨矿时，符合选别粒度时，产品中各粒级的含量以及有关参数的测定。 （4）、对该矿物进行选矿工艺的研究。主要是研究该矿物的选别方法和流程，对比选择更好的工艺流程。做出工业推荐的流程。 结合该矿的性质和特点，本课题拟定了如下的技术思路： 1、对矿样进行破碎磨矿等处理，采取常用的单一的选别方法进行铁矿选别。 通常铁矿的选别采用较为简单的选别方法就能达到产品要求，所以首选一些常用的简单的选别方法对该矿物进行选别；在采用单一选别方法时，看能否符合产品要求。并得出最佳的选别条件，为后续的选别作业做参考。 2、采用联合流程进行选别。当单一的选别方法难以达到选别产品的要求时，结合单一的选别方法中的结论，选取最佳条件，采取联合流程选别该矿物，得出符合要求的最终产品。 1.4 课题研究的目的和意义 从总量上讲，可以说我国地大物博、资源丰富。但在人均上，我国重要能源资源的拥有量，远低于世界平均水平。同时，我们还必须看到，当前我国正处于工业化、城镇化加快发展的阶段，能源资源的消耗强度较高，特别是粗放型的增长方式还没有得到根本转变，高投入、高消耗、高污染、低产出的情况依然普遍存在，不仅加剧了能源资源的紧张状态和环境压力，也造成了极度的资源浪费。资源环境约束和经济快速增长的矛盾，已经成为我国经济社会发展面临的严峻挑战。 本课题研究的目的是：通过对该铁矿资源进行原矿的工艺矿物学研究和选矿工艺研究，为开发该铁矿资源提供了可行合理的选矿工艺流程和参考依据，也对类似难选氧化铁矿的选别具有一定的指导性；也可以缓解我国能源供需紧张、资源的极度浪费、铁矿依赖进口的状况。 综上所述，研究赤铁矿选矿工艺对我们意义重大。 首先，铁资源作为不可再生资源，我们需要充分的利用铁资源，挖掘各种能利用的铁资源。所以研究一些尚未完全利用、有待开发的资源，对于国家的经济和工业发展有重要的支持作用。 其次，针对当今的钢铁行业，加大对铁资源的综合利用，可以充分刺激我国的钢铁行业，使其能够更快更好的发展。研究赤铁矿的开发利用，可以提高我国的人均水平，缓解了我国资源短缺的现状。也为国家建设提供更丰富的原料，可以为国内提供一些铁精矿，缓解了从国外进口铁精矿的状况，为国民经济发展做了有力支撑。 再次，研究赤铁矿的选矿工艺，可以为我国类似矿产的选别和开采提供依据，也使选矿行业更快的发展。 第2章 工艺矿物学研究 2.1 前言 对原矿进行工艺矿物学研究，其目的是通过可选性试验，对该矿石的可选性进行评价，制定合理的选矿工艺流程，为开发利用该铁矿资源提供科学的依据。 选矿试验样品由委托方采集和提供，经化学分析，所提供的试验样品铁品位TFe28%。试验研究根据委托方要求，在详细研究矿石物质成分、工艺矿物学的基础上，制定了该矿石的研究 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 和试验内容。根据试验方案进行了系统的选矿工艺流程条件试验，推荐了该矿石的选矿工艺流程。 本次试验工作，进行了试样的物质成分研究，磨矿细度、粗磨、细磨、再磨试验和筛分试验研究，选矿方法及工艺的研究。根据矿石中铁矿物主要是难选的氧化矿，矿物结晶粒度细等特性，该矿石的选别采用破碎、磨矿、弱磁选、强磁选、重选、浮选以及化学选矿等选矿方法进行试验，根据制定的流程试验方案，开展了相关工艺条件试验并进行了几个选矿方法的联合工艺流程试验。为开发利用该铁矿提供科学的依据。 2.2 矿样的采取和加工 2.2.1 采样 选矿试验样品由委托方采集和提供。 2.2.2 样品加工 采用混合、破碎、缩分、筛分等工艺流程对试验样品进行加工，制备入选试料。试验样品加工制备流程见图2.1。 2.3 工艺矿物学研究 2.3.1矿石性质 2.3.1.1 矿石化学组成 矿石多元素分析结果见表2.1。 试验样品铁品位TFe28%、SFe23.30%。该矿石品位较高，氧化程度较重，主要杂质元素为SiO2，其次为MnO 、Al2O3、CaO、MgO、BaO等。P、S等有害杂质元素含量较高。造渣成分 CaO＋MgO／SiO2＋Al2O3＝0.19＜0.50，属酸性矿石。2.3.1.2矿石矿物组成 矿石组成：矿石以赤铁矿为主，有少量的磁铁矿、褐铁矿、镜铁矿。 脉石矿物：主要有碧玉(石髓)、碳酸盐（方解石）、石英，其次是长石、云母（白云母或绢云母）、角闪石、重晶石、绿泥石、黄铁矿。 矿石矿物组成见表2.2。 表2.1 铁矿石多元素分析结果 元素或氧化物 TFe SFe Pb Zn Cu MnO CoO MgO 含量 % 28 26.80 0.19 0.32 0.05 8.03 0.026 1.17 元素或氧化物 BaO CaO Al2O3 P SiO2 F S 含量 % 1.14 4.54 3.91 0.10 25.72 0.15 0.78 表2.2 矿石矿物组成 矿物 磁铁矿 赤、褐、镜铁矿 碧玉(石髓) 碳酸盐 石英 含量（%） 3.16 33.45 37.16 8.10 5.85 矿物 长石 云母 黄铁矿 角闪石 其它 含量（%） 2.34 3.26 1.46 2.46 2.76 2.3.2 矿石结构构造及嵌布特征 矿石结构构造及嵌布特征 矿物构造：条带状构造。 矿物结构：半自形—它形粒状结构。 嵌布特征：赤铁矿多呈半自形—它形粒状，与碧玉和碳酸盐、石英等脉石矿物形成条带状构造；赤铁矿在矿石中分布不均匀，粒度一般在0.05～0.20mm，粒度较均匀，集合体一般0.20～0.30mm。矿物接触关系比较复杂，赤铁矿矿物颗粒中常包裹有细粒脉石包裹体。 磁铁矿浸染于碳酸盐矿物、碧玉、石英等脉石矿物颗粒间，粒度一般在0.05～0.20mm，集合体一般0.20～0.30mm。碧玉呈它形粒状晶分布，与碳酸盐矿物、石英等矿物构成条带，粒度一般在0.20～0.50mm。石英以它形粒状晶分布于碳酸盐矿物、碧玉等矿物颗粒间。粒度一般在0.20～0.50mm。长石呈它自形粒状、板状，结晶粒度一般在0.10～0.25mm。长石分布于碳酸盐矿物、碧玉、石英等矿物颗粒间。云母包括白云母或绢云母，呈半自形鳞片状，粒度一般在0.1～0.25mm，多分布于碳酸盐矿物、碧玉、石英等矿物颗粒间。 第3章 选矿工艺试验研究 3.1磨矿试验 3.1.1磨矿细度 考虑到试样中铁矿物结晶粒度细的特点，磨矿细度选择为-200目 44%、56%、69%、71%、84%、85%、88%、91%、92%、94%、96%，由此探索磨矿细度对选别指标的影响。 表3.1 磨矿细度与磨矿时间关系 磨矿时间，min 类型 5 7 8 9 11 15 16 磨矿细度，%-200目 100g球磨机 69 84 88 91 96 1000g球磨机 44 56 71 85 92 94 图3.1 磨矿试验时间与磨矿细度（100克球磨机）试验 小型试验磨矿细度与磨矿时间关系见表3.1及图3.1、图3.2和图3.3。由表3.1中磨矿细度与磨矿时间关系可以看出：该矿石属较易磨铁矿石。 图3.2 磨矿试验时间与磨矿细度（1000克球磨机）试验 图3.3 磨矿试验时间与磨矿细度试验 3.1.2铁矿物单体解离度 不同磨矿细度产品铁矿物单体解离度测定结果见表3.2。 铁单体解离度测定结果表明：该矿石铁矿物单体解离度较高，随着磨矿细度的提高，铁矿物单体解离度有很大程度的提高。磨矿产品中，铁矿物主要与长石形成连生体，其次是与长石形成连生体，根据显微镜下对矿物解离情况观察，铁矿物连生体以贫连生为主，细磨有利于铁矿物的单体解离。 表3.2 不同磨矿细度的铁矿物单体解离度测定结果 磨矿细度（-200目%） 铁矿物单体解离度（%） 连生体 （%） 铁矿物-碧玉、石英 铁矿物-碳酸盐 铁矿物-硅酸盐 铁矿物-其它 69 80.85 11.24 4.54 2.11 1.26 84 82.58 10.88 3.96 1.53 1.08 88 84.74 9.69 3.43 1.32 0.82 91 86.87 8.22 3.03 1.13 0.75 96 89.49 7.53 2.52 0.84 0.62 3.1.3磨矿细度与弱磁选试验 弱磁选试验的磁场强度为1000奥斯特。不同磨矿细度弱磁选试验结果见图3.4及表3.3。 图3.4 不同磨矿细度的弱磁选试验 图3.4表明：磨矿时进行细磨，品位提高，回收率、产率略有下降，但当磨矿细度-200目大于91%时，回收率呈上扬趋势。但是磨矿细度大于95%后，生产中不易达到，不利于操作控制，相应电能消耗增大。因此，本试验所选择的磨矿细度小于95%。 表3.3 不同磨矿细度的弱磁选试验结果 磨矿细度 产品名称 产率，% 品位β，% 回收率ε，% -200目69% 精矿 4.70 50.10 8.49 尾矿 95.30 26.68 91.51 原矿 100.00 27.79 100.00 -200目84% 精矿 3.43 53.65 6.60 尾矿 96.57 26.98 93.40 原矿 100.00 27.89 100.00 -200目88% 精矿 3.40 54.27 6.55 尾矿 96.60 27.32 93.45 原矿 100.00 28.24 100.00 -200目91% 精矿 2.03 54.61 4.12 尾矿 97.97 26.33 95.88 原矿 100.00 26.91 100.00 -200目96% 精矿 2.04 57.94 4.55 尾矿 97.96 25.30 95.45 原矿 100.00 25.96 100.00 3.2筛分试验 图3.5 原矿筛分分析 取原矿做套筛分析试验，筛子网目分别选定24目（0.8mm）、80目（0.18mm）、140目（0.105mm）、200目（0.074mm）、340目（0.041mm）及500目（0.0308mm）。 筛分试验结果见表3.4、表3.5及图3.5。 表3.4 原矿筛分分布分析 网目， 目 粒级范围， mm 产率，% 品位， % 分布率，% 单级 累计 +24 +0.8 19.61 100.00 30.59 3.48 -24～+80 -0.8～+0.18 49.02 80.39 24.52 8.75 -80～+140 -0.18～+0.105 8.82 31.37 27.14 6.72 -140～+200 -0.105～+0.074 4.41 22.55 27.15 4.58 -200～+340 -0.074～+0.041 6.37 18.14 27.62 9.17 -340～+500 -0.041～+0.0308 8.34 11.77 27.41 45.91 -500 -0.0308 3.43 3.43 26.47 21.39 原矿 100.00 26.18 100.00 表3.5 原矿筛分分配分析 网目， 目 粒级范围， mm 产率，% 单体解离度，% 分配率，% 单级 累计 +24 +0.8 19.61 100.00 0.00 0.00 -24～+80 -0.8～+0.18 49.02 80.39 9.02 16.06 -80～+140 -0.18～+0.105 8.82 31.37 41.83 13.41 -140～+200 -0.105～+0.074 4.41 22.55 76.95 12.32 -200～+340 -0.074～+0.041 6.37 18.14 85.91 19.88 -340～+500 -0.041～+0.0308 8.34 11.77 88.47 26.82 -500 -0.0308 3.43 3.43 92.46 11.52 原矿 100.00 筛分试验结果表明：原生矿泥量不是很大；破碎后的铁矿物存在在各粒级，各粒级的铁品位基本均匀；+24（+0.8mm）大粒级的铁品位高于30%；铁矿物主要分布在-340目（-0.041mm）以下；-200目（-0.074mm）下，矿物单体解离较好。说明：该矿样易碎，铁矿物在磨矿环节中应注意细磨时防止过粉碎。 取磨矿细度为-200目占85%和94%时的原矿做套筛分析试验，筛子网目分别选定200目（0.074mm）、340目（0.041mm）及500目（0.0308mm）。筛分试验结果见表3.6、表3.7、表3.8、表3.9、图3.6及图3.7。 表3.6 磨矿细度为-200目占85%时筛分分布分析结果 网目， 目 粒级范围， mm 产率，% 品位，% 分布率，% 单级 累计 +200 +0.074 14.86 100.00 28.35 14.74 -200～+340 -0.074～+0.041 17.24 85.14 31.47 19.01 -340～+500 -0.041～+0.0308 29.53 67.90 28.83 29.80 -500 -0.0308 38.37 38.37 27.14 36.45 原矿 100.00 28.56 100.00 表3.7 磨矿细度为-200目占85%时筛分分配分析结果 网目， 目 粒级范围， mm 产率，% 单体解离度，% 分配率，% 单级 累计 +200 +0.074 14.86 100.00 69.03 11.69 -200～+340 -0.074～+0.041 17.24 85.14 86.94 17.07 -340～+500 -0.041～+0.0308 29.53 67.90 90.22 30.35 -500 -0.0308 38.37 38.37 93.57 40.89 原矿 100.00 图3.6 磨矿细度为-200目占85%时筛分分配分析 图3.7 磨矿细度为-200目占94%时筛分分配分析 表3.8 磨矿细度为-200目占94%时筛分分布分析结果 网目， 目 粒级范围， mm 产率，% 品位，% 分布率，% 单级 累计 +200 +0.074 11.03 100.00 29.00 11.26 -200～+340 -0.074～+0.041 9.55 88.97 3