包钢选矿厂氧化矿选矿工艺特征研究含外文翻译(编辑修改稿)

包钢选矿厂氧化矿选矿工艺特征研究含外文翻译(编辑修改稿)内容摘要：

来改造铁矿选矿厂，从低品位、高 Si02的磁性铁燧岩中生产出高品位、低 Si02等杂质的铁精矿，以满足我国钢铁行业发展的需要。 2020年我国选矿 工作者在研究我国铁精矿质量低、不能满足炼铁工业要求以及铁矿资源全球化，大量进口国外优质铁矿石等的基础上，明确提出了我国铁矿选矿今后应以提高铁精矿品位、降低 Si0A1203等有害杂质 (即提铁降硅 )为发展方向的意见。 我国近年来在选矿技术方面进行了不少创新，研究了不少新设备。 例如，新型高效 Slon立环脉动高梯度强磁选机，浮选柱一电磁式脉动低弱磁场磁重选矿机等先进设备 稀土国内外现状 我国是世界上稀土资源最丰富的国家，据有关资料统计，我国稀上资源 20世纪 70 年代占世界总储量的 70 % ,90 年代下降 至 45%左右，这主要是国外近 20年来在稀土资源的勘查与研究方而取得很大进展，先后发现了一大批超大型稀土矿床。 我国稀上矿床主要成因类型可分为 8 种。 一，海底喷流 (溢 )沉积型 (或海相火山沉积稀有金属碳酸岩型 )，如内蒙古白云鄂博矿床。 二，沉积型，如贵州织金和云南昆明稀上矿床成奎变质岩型；三，变质岩型，如湖北大别山矿床。 四，花岗岩型，如山东微山和内蒙古 801 矿床。 五，花岗岩风化淋积型，如江西寻鸟、龙南和福建长汀等南方离子型矿床。 六，岩浆碳酸岩型，如湖北庙娅和宁赛马等矿床。 八，海滨砂矿，如广东、海南和台湾等 矿床。 在我国已发现的最具有工业意义的稀土矿床是海底喷流 (溢 )沉积型、碱性岩型、花岗岩风化淋积型等稀上矿床。 我国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型齐全、分布而广而又相对集中，目前，地质科学工作者已在全国二分之二以上的省 (区 )发现上千处矿床、矿点和矿化产地，但集中分布在内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山和山东微山等地，形成北、南、东、西的分布格局，并目有北轻南重的分布特点。 内蒙古科 技大学毕业论文 8 研究内容及技术思路 铁矿选矿研究内容及技术思路 选矿有三种工艺流程，分别处理三种原料，一种是处理 氧化矿石的弱磁一强磁一反浮选工艺，其原则工艺流程见图 1。 一种处理磁铁矿石的弱磁一反浮选工艺，一种是处理外购铁精矿的磨矿一弱磁选， 下文将着重对氧化矿的内容作为重点。 弱磁一强磁一浮选工艺是根据白云鄂博氧化 矿 石粒度特性，矿物间的可选性差异以及当时选矿工艺、设备技术水平制定的，首先利用矿物的磁性差异，采用弱磁选一强磁选工艺将矿物分组，获得富含铁的磁选铁精矿、富含稀土和 铌 矿物的强磁中矿以及含一部分稀土和大量脉石的强磁选尾矿。 然后以 偏 硅酸钠为抑制剂，烃基磺酸和 羧 酸组成的捕收剂反浮磁选铁精矿，除去氟、磷 等碳酸盐、磷内蒙古科 技大学毕业论文 9 酸盐矿物，获得含铁 63%以上的铁精矿，强磁中矿和强磁尾矿以 羟肟 酸类捕收剂可浮选出高质量的稀土精矿，其稀土浮选尾矿五氧化二 铌 含量较原矿富集约一倍，可从中回收 铌 矿物。 该工艺有以 以下 特点 : (1)连续磨矿至一 200 目 92%以上，有用矿物基本单体解离，通过分选可获得铁精矿、稀土精矿，同时，又能回收 铌 矿物。 (2)首先采用磁性分组的方法，提高了分选性，简化工艺流程，该工艺的不足之处，一是微细粒弱磁性铁矿物在强磁选作业中回收率偏低，二是铁精矿中含铁硅酸盐矿物含量较高。 自云 鄂博矿石中有相当量的含铁硅酸盐矿物，如钠辉石、钠闪石、黑云母等，其磁性与弱磁性铁矿物假象赤铁矿、赤铁矿相差不大，比磁化系数都在 40200) x 106 cm3/g之间，因此，强磁选作业很准将其有效分离，强磁选铁精矿品位 TFe仅达 43 %。 致使弱磁选和强磁选综合铁精矿品位 TFe 仅为 54%一 56 %。 在目前反浮选工艺条件下，不能够司时将碳酸盐矿物和硅酸盐矿物同时除掉，若进一步提高铁精矿质量，关键是去除钠辉石、钠闪石、云母及长石这四种硅酸盐矿物，这些矿物本身含有硅酸铁，还嵌布微细铁矿物的包裹体。 稀土资源的研究内容及技术思路 一 白云鄂博矿 白云鄂博矿床系沉积变质 热液交代的铁、稀上、铌多金属共生大型矿床，已发现有 71种元素、 170 多种矿物，稀土矿物有 15 种之多，主要为氟碳铈矿和独居石轻稀土混合矿，比例为 7:3 或 6 :4。 有用矿物之间共生关系密切，嵌布粒度细小，稀土矿物粒度一般在 0. 074mm ~ 0. O 1mm 之间。 矿石中有用矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、氟碳铈矿、独居石、铌矿物等，主要脉石矿物有钠辉石、钠闪石、方解石、白云石、重晶石、磷灰石、石英、长石等。 稀土矿物选矿 亟待解决的问题是稀土矿物与铁矿物、铌矿物、硅酸盐矿物以及含钙、钡等矿物的有效分离。 目前回收白云鄂博矿中的稀土矿物采用的方法主要是浮选工艺，含稀土的入选原料经过一粗二精一扫浮选工序就可生产出 50 %左右的混合稀土精矿，如果需 60%左右的精矿，只需增加一道精选即可。 稀土选内蒙古科 技大学毕业论文 10 矿工艺流程见图 2。 还可根据需要对混合稀上精矿进行氟碳铈矿与独居石的浮选分离，得到单一的稀土精矿。 二 弱磁选强磁选浮选工艺 该工艺首先将原矿石磨至 0 . 074mm 占 90 ~92 % ,弱磁选选出磁铁矿，其尾矿在强磁选机磁感应强度 1. 4T 条件下粗选，将赤铁矿及大部分稀土矿物料入强磁粗精矿中，粗精矿经一次强磁精选 ((0. 6T~0. 7T)，强磁精选铁精矿和弱磁铁精矿合并送去反浮选脱除随磁选带的萤石、稀土等脉石矿物得到合格铁精矿，工艺流程见图 3 内蒙古科 技大学毕业论文 11 从图 3 中可以看出，在弱磁强磁浮选工艺中能够从二处 (即强磁中矿、强磁尾矿和反浮泡沫尾矿 )回收稀土矿物，还有企业从选矿厂总尾矿中回收稀土精矿(选矿厂总尾矿溜槽取矿 )，强磁中矿、强磁尾矿反浮泡沫尾矿及总尾矿作为浮选稀土原料，采用 H205(邻羟基荼羟肟酸 )、水玻璃 J102(起泡剂 )组合药剂 ，在弱碱性(pH=9)矿浆中浮选稀上矿物，经一次粗选、一次扫选、二次精选 (或二次精选 )得到于 50 %左右的混合稀土精矿及稀土次精矿 30 %REO，浮选作业回收率为 70 ~75 %。 1990 年后已先后将包钢选矿厂处理氧化铁矿石的 5 个选矿生产系列全部按弱磁强磁浮选工艺改造生产至今，生产效果良好。 目前包钢选矿厂已建 8个生产系列 (其中 4个系列处理氧化矿， 4 个系列处理原生矿 )。 包钢稀土稀选厂主要以强磁中矿、强磁尾矿为入选原料生产稀上精矿。 包钢选矿厂已完成了从铁反浮泡沫尾矿中选别稀上矿物的试验，根据市场需要可随时生产 稀上精矿。 三 弱磁选浮选工艺 弱磁选浮选工艺适合处理含磁铁矿较多的矿石。 工艺为原矿石磨矿至 占 90%左右，先弱磁选选出磁铁矿，其尾矿经浓缩后作为入选稀土原料，采用水玻璃 .J 102 . H205 组合药剂，经一次粗选、一次扫选、二次精选或二次精选生产可得到 50 ~60 %的稀土精矿和 34 ~40 % REO 的次精矿。 内蒙古科 技大学毕业论文 12 氟的研究内容及技术思路 萤石是主要的非金属矿物，他形粒状为主。 偏光镜下呈不同程度紫色，少量为紫黑色或微带蓝色的紫色。 在矿石中萤石多呈条带状，部分 呈侵染状产出。 粒度 ~ 与铁矿物稀土矿物共生关系密切，内部常常包裹这些矿物的微粒。 包裹体分布很不均匀，排列杂乱，数量不一常达数颗数十颗之多，粒度~。 此外，萤石本身也可作为包裹体嵌布在铁矿物集合体内，或呈不规则状充填在各矿物粒间。 总之，萤石的嵌布情况相当复杂，是选矿需要排除的重点对象 从白云鄂博主，东矿中贫氧化矿石中尤其是萤石型贫氧化矿石中回收 CaF2大于 85%的萤石精矿在技术上并不十分困难，弱磁 —— 强磁 —— 浮选流程中的强磁选尾矿，由于通过弱磁选和强磁选已基本上实现了铁矿 物和萤石性矿物的分离。 因此，在强磁选尾矿中萤石得到富集，见下表 ，而其回收率也在 70%以上，可以作为综合回收萤石的良好原料。 表 弱磁 —— 强磁 —— 浮选流程强磁尾矿多元素分析结果 成分 Fe2O3 TFe FeO SFe SiO2 Al2O3 CaO MgO F 含量 % 成分 REO P Nb2O5 BaO S K2O Na2O 烧失 含量 % 曾利用强磁选尾矿进行过回收萤石的小型试验。 试验首先浮选出稀土及其他易浮矿物，其沉沙进行脱泥脱药后，采用氢氧化钠，水玻璃，烤胶，柠檬酸， SLM药剂组合，进行一次粗选四次精选，可以获得含 CaF285%左右，回收率 30%的萤石精矿。 萤石精矿的多元素分析结果列于表 表 CaF2 85%的萤石精矿多元素分析结果 成分 CaF2 BaO TFe Al2O3 F REO P Nb2O5 SFe 含量 % 成分 CaO MgO SiO2 S ThO2 Na2O K2O 烧失 内蒙古科 技大学毕业论文 13 含量 % 如果想获得含 CaF2大于 95%的高品位萤石精矿，其技术难度就大得多，其技术要求主要表现在两方面，一是 CaF2 含量大幅度提高，要求萤石与其他矿物充分分离，尤其是可浮性与萤石相近的重晶石，稀土矿物，易浮碳酸盐矿物等要实现与萤石的充分分离绝非易事：二是此种用于化工原料的萤石精矿对杂志含量要求较高，这 就增加了选矿技术的难度，下文将对氟的选矿技术做深入分析。 第二章 工艺矿物学研究 总论 工艺矿物学是研究矿物性质，以解决其实际应用的科学，其主要任务是研究天然矿物和人造矿物的工艺性质和加工工艺的关系，最终目的是应充分综合利用矿物原料，提高有用组分的提取率。 正因为如此，工艺矿物学在矿物原料开发利用中自然就占有十分重要的地位。 白云鄂博矿石特性 白云鄂博矿床属沉积 — 岩浆期后高温热液交代多次成矿作用的复杂矿床，矿产资源具有下列显著特点 : (1)矿产储量大。 (2)矿物种类多，矿区参与成矿的 71 种元素形成 170 多种矿物，仅铁矿物和含铁矿物就有 20余种，含有害元素氟、磷、钾、钠、硫等矿物数十种。 (3) 各种矿物的嵌布粒度很细。 特别是 铌 和稀 土 矿物更细， 铌 矿物粒度一般为 ~，稀土矿物粒度一般为 ~，铁矿物粒度一般为 ~ mm, 以上占 90 % (4) 矿石类型、矿石结构构造比较复杂。 根据氧化程度可分为氧化矿石和磁铁矿石两种。 根据矿物组合又分为块状型、萤石型、钠辉石型、钠闪石型、黑云内蒙古科 技大学毕业论文 14 母型、白云石型等六种主要成因 类型的铁一稀土矿石。 (5) 欲分离矿物间可选性差异小。 有用矿物与脉石矿物间可选性差异小，脉石矿物间可选性差异大，矿石中同时存在硅酸盐和碳酸盐两大类矿物。 (6) 有用元素铁、稀土和 铌 有少量分散在其他矿物之中，铁的分散量在萤石型矿石中为 5%左右，在钠辉石型矿石中为 5一 15%。 白云鄂博氧化矿系列流程分析 氧化矿系列流程取样位置见下图 v 氧化矿系列流程产品的化学组成 表 . 氧化矿系列流程产品的化学组成见下表 内蒙古科 技大学毕业论文 15 氧化矿系列流程产品的矿物组成 表 氧化矿系列流程的矿物组成见下表 TFe SFe TFeO F S P SiO2 K2O Na2O Cao MgO Al2o3 BaO Nb2O5 REO 烧碱 原矿 永给 弱精 弱尾 中精 强给 强尾 强粗 强精 强中 浮给 浮精 浮尾 .17 磁性铁矿 赤褐铁矿 黄铁矿 氟碳铈矿 独居石 磷灰石 萤石 重晶石 云母 辉石闪石 碳酸盐 石英长石 铌矿物 其他 原矿 弱精 弱尾 中精 强给 强尾 4 强粗精 强精 强中 2。