精密铸造厂—从铁矿石中提取超纯及优质铁精矿研究(DOC-12页).doc

从某地铁矿石中提取超纯和优质铁精矿的研究
从某地铁矿石中提取超纯和优质铁精矿的研究
石仑雷刘汉钊  胡敏陈丽琴
(紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭，364200)
摘  要  回顾超纯铁精矿和优质铁精矿的用途及常用生产方法；介绍某地铁矿石的选矿试验成果。通过试验确定了适合于该铁矿生产超纯铁精矿和优质铁精矿的几种工艺流程及其工艺参数。对几种工艺流程进行技术经济比较后。分别推荐了生产超纯铁精矿和优质铁精矿的生产工艺流程。
关键词  磁铁矿超纯铁精矿  优质铁精矿重选  弱磁选
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    随着信息时代的到来和通讯业的发展，世界磁性材料产量以15％的年增长率增加，由于一些发达国家以及港、台地区磁性材料工业逐步向中国转移，预计今后几年内我国磁性材料工业将有较大的发展，对原料的需求无论在数量上还是质量上都将有较大幅度的增长和提高[1]。在新的形势下，有效利用市场需求大、附加值高的超纯铁精矿资源可提高矿山综合效益。
    超纯铁精矿，一般指TFe含量大于71％、Si02小于0．6％、Fe304在99％以上的磁铁矿精矿[2]。它既是选矿的深加工产品，又是一种很有发展潜力的新型功能材料，主要用于粉末冶金、生产金属化球团和磁性材料，还可用于化工、环保、食品保鲜和污水处理等领域。超纯铁精矿是将常规的磁铁矿精矿用浮选法(包括正浮选和反浮选)、磁选法(弱磁选)、电选法、细筛法及其联合流程进一步分选得到的[3]。一个国家粉末冶金工业发展的重要标志是以超级铁精矿的来源于www.三七二二.cn 中国最大的资料库下载产量、品种、质量及成本来衡量的[4]。国内生产的磁性材料常见的是永磁铁氧体。生产原料主要是氧化铁红、铁鳞和铁精矿。由于氧化铁红价高，铁鳞量少，且质量不稳定，因此，超纯铁精矿凭借其质量高、来源广的优势已成为许多永磁铁氧体预烧料生产的首选原料[5]。
    优质铁精矿一般指TFe含量大于67％的铁精矿。主要用于生产金属化球团。金属化球团是电炉炼钢的优质原料，是废钢的理想代用品，特别是炼优质钢更需用纯净的金属化球团冲淡废钢带人的有害元素，另外，金属化球团也可作高炉炼铁原料(金属化率低于80％)，或是制成铁粉生产粉末冶金制品[6]。
某地铁矿选矿厂的工艺流程为，露采原矿经三段一闭路破碎、磁滑轮预选抛尾、一段磨矿、一次粗选、一次精选的选来源于www.三七二二.cn 中国最大的资料库下载矿流程，可得到产率50％左右， TFe品位65％～66％、回收率80％的普通铁精矿。由于该矿地处边疆地区，当地无用户，距离铁路线有800km之遥，导致生产普通铁精矿的利润很薄。为有效利用矿产资源，提高矿山综合效益，开发高附加值的新产品是当务之急。
1  矿石性质
    该铁矿的原矿试样TFe品位37．75％，其它元素无利用价值，有害杂质含量不高。有用矿物主要为磁铁矿，其次还含有少量赤铁矿，伴生的金属硫化物有黄铁矿和磁黄铁矿。脉石矿物主要为石榴石和钙铁辉石，其次为方解石、石英、阳起石等。矿石构造主要是块状构造、不均匀浸染状构造和条痕条带状构造等。
    原矿试样的化学多元素分析、矿物含量和铁物相分析结果分别列于表1、表2和表3。

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2试验方法及结果
2．1磁选试验
    试验磨矿设备选用XMB～68型160mm×200mm棒磨机，磨矿浓度50％；磁选设备用XCRS-74型φ400×300鼓形湿式弱磁选机。分别进行了粗选磨细度、粗选磁场磁感应强度、扫选磁场磁感应强度、精选磁场磁感应强度、粗精矿再磨细度等条件试验，试验结果分别示于图1～5。
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    由图1～图5可看出：(1)随着磨矿细度的增加，铁精矿产率下降，铁精矿品位略有增加，回收率基本不变。当磨矿细度达到-0．074mm占45．2％时，铁精矿品位和回收率变化已不显著；(2)随着粗选和扫选磁场磁感应强度增加，铁精矿产率增加，品位基本不变，回收率均有不同程度上升；(3)随着精选磁场磁感应强度增加，铁精矿产率增加，品位呈下降趋势，回收率略有上升；(4)随着粗精矿再磨细度的增加，精矿产率下降，品位增加，回收率下降。
通过磁选条件试验，选定粗选磨矿细度：-0．074mm占45．2％，粗选磁场强度：113·10-3T，扫选磁场强度：149·10-3T。由于粗选铁精矿品位已达68．97％，经精选后铁精矿品位只提高了0．39％，因此，要进一步提高铁精矿品位，必须对粗精矿再磨后精选。粗精矿再磨细度宜选在-0．043 mm占47．0％，此时精选铁精矿品位可达到70．72％。
3．2磁选精矿摇床重选试验
    磁选粗精矿经再磨后精选一次所得精矿含铁已经达到70％以上，但Si02含量0．76％，高于生产磁性材料对铁精矿的要求。拟用重选法降低Si02含
量，所用设备为1100×450型摇床，试验指标列于表4。

由表4看出：(1)磁选精矿经摇床选别后，得到了铁品位71．58％、含0．24％Si02的超纯精矿。这一精矿完全符合生产磁性材料的要求。(2)重选尾矿为优质铁精矿，铁品位69．17％。该精矿既可作为生产金属化球团的原料，也可用于炼铁。
3．3中矿处理试验
两段磨选流程的精选尾矿和扫选精矿品位介于39％～55％之间，两者合并作为中矿，经显微镜鉴定，90％以上的磁铁矿已单体解离。在磁场磁感应强度113·10-3T条件下对中矿进行了不磨与再磨后(-0．043mm占49．0％)磁选对比试验，再磨后铁精矿品位达到66．82％，比不磨高3．28％，因此生产中可将中矿返回磨矿机再磨后磁选。
3．4几种流程的比较
3．4．1一段磨矿、一段磁选流程
    采用条件试验选定的最优条件，进行一段磨矿、一段磁选(一次粗选、一次精选和一次扫选)流程试验，试验结果见表5。

3．4．2两段磨矿、两段磁选流程
    试验与一般磨矿、一段磁选流程类似，不同的是将粗选精矿再磨后进行一次精选，试验结果见表6。

3．4．3两段磨矿、两段磁选一重选联合流程
    该矿石二段磨选的最终精矿铁品位达到70％1,2_k，但Si02含量不符合生产磁性材料的要求，采用重选法升铁降硅是必要的。该试验数质量流程如图6。2．5三种流程的选矿指标比较
    三种流程的选矿指标见表7。

由表7看出：(1)一段磨矿一段磁选铁精矿品位可达到69．29％，已能满足生产优质铁精矿的要求。(2)两段磨矿、两段磁选一重选联合流程可以获得产率25％、铁品位71．58％、回收率47．57％、Si02含量0．24％的超纯铁精矿和产率16．99％、铁品位68．91％、回收率31．10％的优质铁精矿。(3)如果只生产优质铁精矿，宜选择一段磨矿、一段磁选(一次粗选、一次精选和一次扫选)流程；如果要生产超纯铁精矿，则应采用两段磨矿、两段磁选一重选联合流程。
2．6产品质量
精矿化学多元素分析结果见表8。

3技术经济初步分析
    按年处理100万t含铁37％左右矿石估算，所获净利润预测列于表9。

由表9可以看出，如将现有工艺改为生产优质铁精矿的工艺或生产超纯铁精矿为主的新工艺，利润相当丰厚。
3  结  语
    某地铁矿石为强磁性磁铁矿矿石，现选矿厂采用弱磁选生产单一的普通铁精矿。由于地处边疆，运费很高，因此利润不多。对该铁矿进行的试验结果表明，只需对现有的选矿厂工艺参数优化，便可产出优质铁精矿；如果改为两段磨矿、两段磁选一重选联合流程，就可主要产出超纯铁精矿和一部分优质铁精矿。选用推荐的工艺流程可更好更有效利用资源，企业经济效益将成倍增加。
    当前我国每年磁性材料产量已达100多万t，为高纯铁精矿展现了良好的市场前景。国家近期不允许再建高炉的政策导向，给生产直接还原铁带来很好的发展机遇，优质精矿需求量可望与日俱增。