【正文】 很好利用，自產(chǎn)鐵精礦產(chǎn)量不能滿足包鋼 (集團(tuán) )公司形成產(chǎn)鋼 1 000 萬(wàn) t 能力的需求，這都有待于今后進(jìn)一步去解決。還可根據(jù)需要對(duì)混合稀土精礦進(jìn)行與獨(dú)居石的 氟碳鈰礦 浮選分離，得到單一的的氟碳鈰礦 稀土精礦和獨(dú)居石稀土精礦。 我國(guó)政府早已明確稀土作為國(guó)家控制開發(fā)的戰(zhàn)略資源，由此可見，白云鄂博礦床綜合回收稀土的研究極 為重要和迫切。螢石又是氟化學(xué)工業(yè)的基本原料，其產(chǎn)品廣泛用于 航天 、 航空 、 制冷 、 醫(yī)藥 、 農(nóng)藥 、 防腐 、 滅火 、 電子 、 電力 、 機(jī)械 和 原子能 等領(lǐng)域。鐵礦石中ω（ F）高達(dá) 7%，主要是以螢石和氟碳鈰礦的形式存在；在選礦和冶煉過程中，原內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 4 礦中氟的 %進(jìn)入尾礦和高爐渣中，其余 %的氟在采、選、燒結(jié)、冶煉以及各儲(chǔ)運(yùn)裝卸過程中，以含氟廢氣、粉塵、廢水及其他廢渣等形式 進(jìn)入環(huán)境，使包鋼產(chǎn)生了與其他鋼鐵公司不同的氟污染問題。但是多年來(lái)，由于諸多原因，尤其是白云鄂博礦石鐵的選礦沒有過關(guān)，對(duì)螢石選礦的研究顯得支離破碎，生產(chǎn)上更未提上議事日程。白云鄂博礦石物質(zhì)成分極其復(fù)雜，應(yīng)綜合回收利用的礦物種類又多欲回收高質(zhì)量高收率的螢石精礦是相當(dāng)困難的，必須系統(tǒng)的進(jìn)行科研工作。 綜上所述為當(dāng)今包鋼選礦廠氟資源的研究背景，其利用與研究還有待于進(jìn)一步深化。美國(guó)鐵燧巖選礦為了能得到高鐵低硅鐵精礦，從 20世紀(jì) 6070年代開始 ，選礦廠的工藝流程已不再只是階段磨選，先丟尾礦，粗精礦細(xì)磨磁選了，而開始研究在磁選流程中加細(xì)篩和陽(yáng)離子反浮選工藝。 1980年又將該弱磁精礦細(xì)磨，陽(yáng)離子反浮選得到含鐵 68％， SiO2． 7％的反浮選精礦。礦石平均品位 32． 67％，比世界鐵礦平均品位低 11個(gè)百分點(diǎn)，我國(guó)采出的原礦平均品位是：重點(diǎn)礦山為 31． 5％，地方中小礦山為 37． 37％，選后精礦品位52． 65~67． 5％， Si02含量 12～ 6． 5％，平均鐵品位 62％。下圖是 19802021年我國(guó)進(jìn)口鐵礦石及其生產(chǎn)生鐵產(chǎn)量所占國(guó)內(nèi)生鐵總量的比重。 2021年我國(guó)選 礦工作者在研究我國(guó)鐵精礦質(zhì)量低、不能滿足煉鐵工業(yè)要求以及鐵礦資源全球化，大量進(jìn)口國(guó)外優(yōu)質(zhì)鐵礦石等的基礎(chǔ)上，明確提出了我國(guó)鐵礦選礦今后應(yīng)以提高鐵精礦品位、降低 Si0A1203等有害雜質(zhì) (即提鐵降硅 )為發(fā)展方向的意見。一，海底噴流 (溢 )沉積型 (或海相火山沉積稀有金屬碳酸巖型 )，如內(nèi)蒙古白云鄂博礦床 。六，巖漿碳酸巖型，如湖北廟婭和寧賽馬等礦床。 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 8 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路 鐵礦選礦研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路 選礦有三種工藝流程，分別處理三種原料，一種是處 理氧化礦石的弱磁一強(qiáng)磁一反浮選工藝，其原則工藝流程見圖 1。 該工藝有以 以下 特點(diǎn) : (1)連續(xù)磨礦至一 200 目 92%以上，有用礦物基本單體解離，通過分選可獲得鐵精礦、稀土精礦，同時(shí)，又能回收 鈮 礦物。在目前反浮選工藝條件下，不能夠司時(shí)將碳酸鹽礦物和硅酸鹽礦物同時(shí)除掉，若進(jìn)一步提高鐵精礦質(zhì)量，關(guān)鍵是去除鈉輝石、鈉閃石、云母及長(zhǎng)石這四種硅酸鹽礦物，這些礦物本身含有硅酸鐵，還嵌布微細(xì)鐵礦物的包裹體。 稀土礦物選 礦亟待解決的問題是稀土礦物與鐵礦物、鈮礦物、硅酸鹽礦物以及含鈣、鋇等礦物的有效分離。 二 弱磁選強(qiáng)磁選浮選工藝 該工藝首先將原礦石磨至 0 . 074mm 占 90 ~92 % ,弱磁選選出磁鐵礦，其尾礦在強(qiáng)磁選機(jī)磁感應(yīng)強(qiáng)度 1. 4T 條件下粗選，將赤鐵礦及大部分稀土礦物料入強(qiáng)磁粗精礦中，粗精礦經(jīng)一次強(qiáng)磁精選 ((0. 6T~0. 7T)，強(qiáng)磁精選鐵精礦和弱磁鐵精礦合并送去反浮選脫除隨磁選帶的螢石、稀土等脈石礦物得到合格鐵精礦，工藝流程見圖 3 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 11 從圖 3 中可以看出，在弱磁強(qiáng)磁浮選工藝中能夠從二處 (即強(qiáng)磁中礦、強(qiáng)磁尾礦和反浮泡沫尾礦 )回收稀土礦物，還有企業(yè)從選礦廠總尾礦中回收稀土精礦(選礦廠總尾礦溜槽取礦 )，強(qiáng)磁中礦、強(qiáng)磁尾礦反浮泡沫尾礦及總尾礦作為浮選稀土原料，采用 H205(鄰羥基荼羥肟酸 )、水玻璃 J102(起泡劑 )組合藥 劑，在弱堿性(pH=9)礦漿中浮選稀上礦物，經(jīng)一次粗選、一次掃選、二次精選 (或二次精選 )得到于 50 %左右的混合稀土精礦及稀土次精礦 30 %REO，浮選作業(yè)回收率為 70 ~75 % 。包鋼選礦廠已完成了從鐵反浮泡沫尾礦中選別稀上礦物的試驗(yàn)，根據(jù)市場(chǎng)需要可隨時(shí)生 產(chǎn)稀上精礦。偏光鏡下呈不同程度紫色，少量為紫黑色或微帶藍(lán)色的紫色。此外，螢石本身也可作為包裹體嵌布在鐵礦物集合體內(nèi)，或呈不規(guī)則狀充填在各礦物粒間。試驗(yàn)首先浮選出稀土及其他易浮礦物，其沉沙進(jìn)行脫泥脫藥后，采用氫氧化鈉，水玻璃，烤膠，檸檬酸， SLM藥劑組合，進(jìn)行一次粗選四次精選，可以獲得含 CaF285%左右，回收率 30%的螢石精礦。 白云鄂博礦石特性 白云鄂博礦床屬沉積 — 巖漿期后高溫?zé)嵋航淮啻纬傻V作用的復(fù)雜礦床，礦產(chǎn)資源具有下列顯著特點(diǎn) : (1)礦產(chǎn)儲(chǔ)量大。根據(jù)氧化程度可分為氧化礦石和磁鐵礦石兩種。 (6) 有用元素鐵、稀土和 鈮 有少量分散在其他礦物之中，鐵的分散量在螢石型礦石中為 5%左右，在鈉輝石型礦石中為 5一 15%。鐵的平衡計(jì)算見下表 結(jié)果表明，氧化礦石含鐵分布在磁鐵礦，半假象赤鐵礦，假象赤鐵礦，原生赤鐵礦中的鐵占 %，與化學(xué)物相分析結(jié)果基本相近。氟碳酸鹽中的氟碳鈰礦是主要的稀土礦物，磷酸鹽中的獨(dú)居石位于其次，氧化物和硅酸鹽稀土礦物含量很少。 氟的賦存狀態(tài)及分布 在礦區(qū)內(nèi)氟的一個(gè)很大特點(diǎn)是不分散，絕大部分氟形成螢石，其次是稀土氟碳酸鹽，在平衡系數(shù)為 的情況下，在主，東礦各種類型礦石中， 98%以上的氟分布在螢石和氟碳鈰礦中；在西礦白云石型鐵礦石中還出現(xiàn)氟鎂石。其次 在霓石和鈉閃石型礦石中氟的活動(dòng)也很重要，螢石經(jīng)常以浸染狀或條帶狀產(chǎn)出在這些巖石中。因此，磨礦必須為選別作業(yè)提供合適的粒度。 磨礦產(chǎn)品的粒度組成及可選擇分析 氧化礦中的鐵礦物以赤鐵礦為主，其嵌布粒度比磁鐵礦更細(xì)，因此在與磁鐵礦相近的磨礦細(xì)度下鐵礦物的單體解離度更差。礦石 中礦 物種類多，各礦物間嵌布 關(guān)系 復(fù)雜、 不 少礦物 的 粒度 細(xì)小且物理化學(xué)性 質(zhì) 相近，因此，礦石難選。 試驗(yàn)礦樣 擴(kuò)大連選試驗(yàn)所用的礦樣有兩類，一是混合型礦石，二是云母型礦石。上述三種礦樣化學(xué)成分及礦物組成表明 :工業(yè)分流試驗(yàn)平均試樣中的磁鐵礦較混合型礦樣多。各礦物可浮性雖然有明顯差異，但有用礦物之間的可浮性亦十分相近，例 :赤鐵礦和鈉輝石、 氟碳鈰礦 與螢石、重晶石、方解石等。 二 強(qiáng)磁精選作業(yè)中，分選聚磁介質(zhì)板的選型采用強(qiáng)磁選分選比磁化系數(shù)相差不太大的礦物群比較難，而在保證一定磁場(chǎng)強(qiáng)度的條件下，其分選效果與所采用的強(qiáng)磁選設(shè)備及不同的分選介質(zhì)有關(guān)。表 列出了兩組齒板規(guī)格 相同，但組合形式不同的分選聚磁介質(zhì)齒板箱，分選弱磁選尾礦的結(jié)果， A 號(hào)分選齒板箱 (每時(shí) 5 齒純鐵齒板，尖一尖組合，齒板間隙 2毫米 )和 B號(hào)分選齒板箱 (每時(shí) 5齒純鐵齒板，尖一槽組合，齒板間隙 3毫米 )相比，在鐵精礦含鐵相近的情況下，回收率 A1 試驗(yàn)較 B1試驗(yàn)低近 8%； A2試驗(yàn)較 B3 試驗(yàn)低 10%。 三 磁選鐵精礦中反浮選螢石捕收劑的選擇磁選鐵精礦 (弱磁鐵精礦 +強(qiáng)磁鐵精礦 )鐵品位為 ，含氟 %，含稀土氧化物 %,磁選鐵精礦的化學(xué)成分見表 。較之用氧化石臘皂作浮選螢石捕收劑時(shí)，有明顯地降內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 26 低。三個(gè)磁選精礦合并一起脫水后進(jìn)行鐵精礦反浮選降氟。云母型礦樣獲得了全鐵 %，回收率 %。 云母型礦樣的強(qiáng)磁中礦稀土氧化物含量 17%，富集 ，回 收 率 52 %，該產(chǎn)品為浮選回收稀土的原料。磨礦分級(jí)溢流細(xì)度為 200 目 90%， 強(qiáng)磁選的流程結(jié)構(gòu)，因考慮工業(yè)生的現(xiàn)實(shí)和可能性，在分流試驗(yàn)時(shí)去掉了一段強(qiáng)磁掃選作業(yè)，并對(duì)強(qiáng)磁粗選及 精選作業(yè)的激磁電流作了調(diào)整。浮選采用碳酸鈉、水玻璃， SR ( SIM)分別作礦漿 pH 調(diào)整劑，鐵礦物的抑制劑及螢石等易浮礦物的捕收劑。而 1999 年選礦 廠 全年鐵精礦中氟含量為 0. 75%，離公司要求的標(biāo)有一定的差距，而對(duì)這一難題，從磨礦、浮選等兒個(gè)關(guān)鍵工序進(jìn)行試驗(yàn)和改進(jìn)，取得了較效果。從可浮性看，含氟礦物可浮性遠(yuǎn)比鐵礦物好，在以脂肪酸為捕收劑、硅酸鈉為抑制劑的條件下容易上浮與鐵礦物相分離。 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 32 降低鐵精礦中氟含量的生產(chǎn)措施 穩(wěn)定并提高磨礦細(xì)度 不同磨礦粒度下鐵礦物、螢石和稀上礦物的單體解離度測(cè)定結(jié)果見表 。 選礦 廠 主要采取 “ 多破少磨 “ 分類破碎和磨礦 ” 等生產(chǎn)技術(shù)措施，在保證磨礦細(xì)度的情況下提高磨礦細(xì)度。表 3證實(shí)，磨礦粒度越細(xì)，越有利于提高鐵精礦品位，降低精礦中氟含量。在磁礦系列中，原礦含氟 5. 70% ,弱磁精礦含氟 1. 10%，若弱精進(jìn)入反浮選作業(yè)，則浮精礦達(dá) 64%一 65 %，氟含量降至 0. 4%左右。 含氟礦物的性質(zhì) 包鋼選礦 廠 處理的主要是白云鄂博礦石，含氟礦物與鐵礦物的性質(zhì)見表 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 30 表 主要含氟礦物與鐵礦物的性質(zhì) 礦物名稱 比 磁 化 系 數(shù)（ ） 密度（ ） 晶格能（ ） 磁鐵礦 46000 假象赤鐵礦 原生磁鐵礦 褐鐵礦 螢石 氟碳鈰礦 從礦物磁性看，含氟礦物比磁化系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于磁鐵礦物，用弱磁選的方法可將含氟礦物與磁鐵礦分離，而含氟礦物比磁化系數(shù)與赤鐵礦、褐鐵礦較為接近，在強(qiáng)磁選中就會(huì)進(jìn)入強(qiáng)磁精礦中 。工業(yè)分流試驗(yàn)結(jié)果見表 。弱磁選尾礦脫水后經(jīng)強(qiáng)磁選 (一粗一精 )分別得到強(qiáng)磁鐵精礦，強(qiáng)磁中礦及強(qiáng)磁尾礦 (即最終尾礦 )。 表 弱磁 — 強(qiáng)磁 — 浮選 流程選鐵降氟擴(kuò)大連選試驗(yàn)結(jié)果， % 礦樣 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率 品位 回收率 TFe F REO TFe F REO 浮選鐵精礦 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 28 混合型 強(qiáng)磁選尾礦 強(qiáng)磁選中礦 礦樣 反浮螢石泡沫 云母型 脫水溢流 原礦 浮選鐵精礦 強(qiáng)磁選尾礦 強(qiáng)磁選中礦 礦樣 反浮螢石泡沫 脫水溢流 原礦 弱磁一強(qiáng)磁一浮選綜合回收鐵、稀土工業(yè)分流試驗(yàn) 包鋼選礦廠根據(jù)實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連選試驗(yàn)的工藝流程在包鋼選礦廠第三系列進(jìn)行了弱磁一強(qiáng)磁一浮選綜合回收鐵、稀土的工業(yè)分流試驗(yàn)。顯而易見，云母型礦石較混合型礦石難選。 掃 選 槽 內(nèi) 產(chǎn) 品 為 最 終 鐵 精 礦 。 擴(kuò)大連選試驗(yàn)工藝流程見附圖，原礦石磨礦分級(jí)至 200 目占 95%的細(xì)度后，用 φ 400 x 300mm 電磁弱磁選機(jī) (天津礦山機(jī)械廠出品 )進(jìn)行一次粗選一次精選，得到弱磁鐵精礦。因此，冶煉要求鐵精礦中含氟小于 %，所以磁選鐵精礦必須進(jìn)行反浮選降 氟 。 內(nèi)蒙古 科技大學(xué)畢業(yè)論文 25 表 不同分選聚磁齒板箱強(qiáng)磁選試驗(yàn)結(jié)果， % 式樣編號(hào) 背 景 場(chǎng) 強(qiáng)KA/m 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率 鐵品位 鐵回收率 A1 鐵精礦 尾礦 給礦 A2 鐵精礦 尾礦 給礦 B1 鐵精礦 尾礦 給礦 100． 00 B2 鐵精礦 尾礦 給礦 B3 鐵精礦 尾礦 給礦 為了適應(yīng)強(qiáng)磁粗選的大處理量，并使分選區(qū)具有最高的磁場(chǎng)力，以保證粗選作業(yè)能夠把鐵及稀土等都選入粗選精礦中，強(qiáng)磁粗選的分選聚磁介質(zhì)采用 A號(hào)齒板箱，這種組合齒板箱 的分選區(qū)間具有高的磁場(chǎng)梯度及寬的間隙。 為了分選比磁化系數(shù)相近的礦物，應(yīng)該選擇使用分選區(qū)間的磁場(chǎng)力分布比較均勻的分選介質(zhì)及其組合形式?；谶@種認(rèn)識(shí)，我們首先將原礦石磨至 200 目占 95%的細(xì)度后，進(jìn)行弱磁一強(qiáng)磁選別，在分選過程中將礦物按磁性強(qiáng)弱分為三部分，即以弱磁選回收強(qiáng)磁性鐵礦物，以強(qiáng)磁選回收假象赤鐵礦及原生赤鐵礦，并使稀土礦物在強(qiáng)磁中礦里得以初步富集，脈石及大量礦泥從強(qiáng)磁尾礦中排除。因此，對(duì)選鐵而言，云母型礦樣難選，工業(yè)分流試驗(yàn)平均試樣次之。穩(wěn)定試驗(yàn)期間曾處理過螢石型、鈉輝石、鈉閃石型、白云石型等礦石。長(zhǎng)沙礦冶研究院根據(jù)礦石特性和各礦物的選礦行為，在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，擬定了弱磁一強(qiáng)磁一浮選綜合回收鐵、稀土及降低鐵精礦中氟含量的工藝流程