洗選鮞狀赤鐵礦.doc

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1、難選鮞狀赤鐵礦的研究利用現(xiàn)狀及展望?摘要：鮞狀赤鐵礦石是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最難選的鐵礦石類型，本文介紹了對(duì)其的研究利用現(xiàn)狀并提出了今后努力的方向，還提出了一種對(duì)其利用的新技術(shù)，即直接冶煉并用其渣制造高附加值的微晶玻璃。關(guān)鍵字：鮞狀赤鐵礦?選礦研究?微晶玻璃0引言鮞狀赤鐵礦嵌布粒度極細(xì)且經(jīng)常與菱鐵礦、鮞綠泥石和含磷礦物共生或相互包裹，因此鮞狀赤鐵礦石是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最難選的鐵礦石類型，所以該類型鐵礦石資源基本沒(méi)有得到利用。但其儲(chǔ)量豐富，我國(guó)鐵礦資源儲(chǔ)量的1/9為鮞狀赤鐵礦。鮞狀赤鐵礦常形成大型礦山，例如法國(guó)的洛林鐵礦、

2、美國(guó)的克林頓鐵礦以及我國(guó)北方的宣龍式鐵礦、南方的寧鄉(xiāng)式鐵礦。隨著我國(guó)可利用的鐵礦資源逐漸減少以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)其利用的研究具有很重要的戰(zhàn)略意義。1利用存在問(wèn)題由于鮞狀赤鐵礦嵌布粒度極細(xì)，所以很不利于礦石的單體解理，例如“宣龍式”鮞狀赤鐵礦，當(dāng)原礦磨礦粒度為-200目55%時(shí)，赤鐵礦的單體解離度僅為12.33%，-325目粒級(jí)赤鐵礦的單體解離度僅為22.25%，-325目含量為31.43%。隨磨礦粒度-200目含量增加，赤鐵礦單體解離度增加，但變化區(qū)間不大，-200目達(dá)到95%時(shí)，赤鐵礦的單體解離度為52.23%，

3、-325目粒級(jí)為52.23%，-325目含量為60.82%。并且礦石經(jīng)碎礦和磨礦后泥特多。這就決定了該鐵礦石的選冶是非常困難的。下面是對(duì)某難選鮞狀赤鐵礦的選礦研究。5由某難選鮞狀赤鐵礦石的多元素分析和鐵物相分析可知，雖然該難選鮞狀赤鐵礦石中硫、磷等有害元素含量低,但是,經(jīng)過(guò)碎礦和磨礦,非常容易形成特細(xì)顆粒、而且泥特多,通過(guò)對(duì)原塊狀礦石隨機(jī)采樣、磨制光片和薄片、X粉晶衍射分析、鏡下鑒定和分析,發(fā)現(xiàn)鮞狀赤鐵礦含量一般為62%～75%(少量可達(dá)80%),鮞狀赤鐵礦多呈單鮞均勻或不均勻分布,形態(tài)有圓形、橢圓形,部分見(jiàn)壓扁拉長(zhǎng)

4、和順層定向排列現(xiàn)象(見(jiàn)圖1)。大部分鮞粒的鮞核較小,核(圈邊界不清晰,鮞粒主體為圈層狀赤鐵礦。部分鮞粒的鮞核較大,由隱晶質(zhì)碳酸鹽團(tuán)塊組成,形態(tài)多為長(zhǎng)條形和等粒狀。鮞粒的圈層構(gòu)造清晰而密集,同心紋層一般在20～50層之間,由厚0.005～001mm的赤鐵礦紋層和厚<01005mm的泥晶碳酸鹽紋層組成。在鮞粒中心部分,碳酸鹽同心紋層略多而厚,在鮞粒中外緣部分赤鐵礦同心紋層多,碳酸鹽同心紋層減少和減薄。這些增加了難選鮞狀赤鐵礦石選礦的難度和生產(chǎn)成本。由于該難選鮞狀赤褐鐵礦石的特點(diǎn)是顆粒特細(xì)、泥特多,因此,雖然采用了各種選冶

5、方法、進(jìn)行了一系列富集與回收試驗(yàn)研究,但是,效果并不理想;不是回收率低,就是品位低,或者成本過(guò)高、工藝流程復(fù)雜等。有上述研究可知，由于鮞狀赤鐵礦特殊的礦石性質(zhì)，常規(guī)的選礦方法和設(shè)備都是不適用的，必須去探索新的方法、研制新的設(shè)備和藥劑。2.研究現(xiàn)狀鮞狀赤鐵礦的國(guó)內(nèi)外選礦研究包括脫磷、脫硅、脫硫、反浮選工藝、選擇性聚團(tuán)-反浮選、高梯度磁選、新設(shè)備和新技術(shù)、直接還原法、酸浸、氯化焙燒-酸浸工藝等。但是對(duì)其成功富集的報(bào)道卻很少。除了上述的選礦研究外還有用其制造鐵紅顏料等研究，本文還提出了一種對(duì)難選鮞狀赤鐵礦利用的新技術(shù)，即對(duì)

6、其原礦直接冶煉以分理出可用作煉鋼原料的生鐵，并且用其冶煉渣制造高附加值的微晶玻璃，雖然此技術(shù)的研究剛處于起步階段，但由于其良好的經(jīng)濟(jì)效益及重要的環(huán)保效益，所以它具有很廣闊的發(fā)展前景。（1）直接還原-磁選實(shí)驗(yàn)研究鮞狀赤鐵礦,由于其礦物結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),分選難度很大。采用常規(guī)選別方法難以獲得好的選別指標(biāo)。對(duì)鮞狀赤鐵礦進(jìn)行直接還原,改變其物相,將氧化鐵轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹捎萌醮胚x分離的金屬鐵；將礦石的微細(xì)粒的鮞狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱６却执蟮牧罱Y(jié)構(gòu),為選別創(chuàng)造條件,可簡(jiǎn)化選別流程,可提高鐵的金屬回收率。采用高品位的鐵礦石進(jìn)行直接還原,其產(chǎn)品直接作

7、為煉鋼的原料,這已經(jīng)是一個(gè)成熟的技術(shù),并在工業(yè)中廣泛采用。研究人員對(duì)采用較貧的鮞狀赤鐵礦石鐵礦石進(jìn)行直接還原,對(duì)還原產(chǎn)品磁選進(jìn)行了試驗(yàn)研究工作。但研究尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,且還原方法局限于采用固定床還原。后來(lái)陳述文等采用固定床法和流動(dòng)床法,包括內(nèi)加熱法和外加熱法對(duì)貴州赫章鮞狀赤鐵礦進(jìn)行了直接還原磁選試驗(yàn)以及半工業(yè)規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯直接還原試驗(yàn)和回轉(zhuǎn)窯模型試驗(yàn),對(duì)過(guò)程進(jìn)行了熱力學(xué)分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用固定床或外加熱流動(dòng)床法對(duì)鮞狀赤鐵礦石進(jìn)行直接還原-磁選,可獲得較好的選別指標(biāo),而內(nèi)加熱流動(dòng)床直接還原磁選選別指標(biāo)差。對(duì)還原過(guò)

8、程進(jìn)行熱力學(xué)分析結(jié)果表明,采用內(nèi)加熱流動(dòng)床直接還原,爐內(nèi)氣氛中高的氧含量使得硅酸鹽與鐵的反應(yīng)成為不可逆過(guò)程,生成的硅酸鐵及鐵尖晶石打斷了鐵的遷移途徑,焙燒產(chǎn)品金屬化率低,所形成的鐵晶粒徑小,因而降低了鐵的回收率。最后得出結(jié)論：①鮞狀赤鐵礦直接還原,還原設(shè)備以外加熱回轉(zhuǎn)窯為好。②無(wú)煙煤作還原劑還原鮞狀赤鐵礦,其性能較煙煤好。③采用固定床或外加熱回