【正文】 保證冶煉加工的經(jīng)濟可行性或者滿足其他應(yīng)用部門的要求。 本文將對包鋼選礦廠氧化礦選別流程中，鐵，稀土，氟的工藝流程作深入研究，為提 高鐵精礦品位，綜合回收鐵，稀土等有用礦物提供參考。在生產(chǎn) 工藝方面，包鋼稀土高科稀選廠主要以選礦廠的強磁中礦、強磁尾礦為 入 選原料生產(chǎn)稀土精礦。它廣泛應(yīng)用于 冶金 、煉鋁、 玻璃 、 陶瓷 、 水泥 、化學工業(yè) 。 白云鄂博礦石中富含螢石，就已開發(fā)的主、東礦而言，鐵礦石中所含的螢石就有 億噸，占鐵礦物總量的 23%。但總的來說，根據(jù)過去的選礦實驗成果和不同用戶對螢石產(chǎn)品的質(zhì)量要求，對螢石選礦的研究和生產(chǎn)在戰(zhàn)略上可分兩部走。浮選作業(yè)回收率 96％，尾礦含鐵 35％，精礦粒度 0． 044mm 占 95％。巴西也是赤鐵富礦，粉礦品位 65～ 66％，塊礦品位 66～ 67％， SiO2含量 1％～ 2％。例如，新型高效 Slon立環(huán)脈動高梯度強磁選機，浮選柱一電磁式脈動低弱磁場磁重選礦機等先進設(shè)備 稀土國內(nèi)外現(xiàn)狀 我國是世界上稀土資源最豐富的國家，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國稀上資源 20世紀 70 年代占世界總儲量的 70 % ,90 年代下 降至 45%左右，這主要是國外近 20年來在稀土資源的勘查與研究方而取得很大進展，先后發(fā)現(xiàn)了一大批超大型稀土礦床。在我國已發(fā)現(xiàn)的最具有工業(yè)意義的稀土礦床是海底噴流 (溢 )沉積型、堿性巖型、花崗巖風化淋積型等稀上礦床。 自 云鄂博礦石中有相當量的含鐵硅酸鹽礦物，如鈉輝石、鈉閃石、黑云母等，其磁性與弱磁性鐵礦物假象赤鐵礦、赤鐵礦相差不大，比磁化系數(shù)都在 40200) x 106 cm3/g之間，因此，強磁選作業(yè)很準將其有效分離，強磁選鐵精礦品位 TFe僅達 43 %。稀土選內(nèi)蒙古 科技大學畢業(yè)論文 10 礦工藝流程見圖 2。工藝為原礦石磨礦至 占 90%左右，先弱磁選選出磁鐵礦，其尾礦經(jīng)濃縮后作為入選稀土原料，采用水玻璃 .J 102 . H205 組合藥劑，經(jīng)一次粗選、一次掃選、二次精選或二次精選生產(chǎn)可得到 50 ~60 %的稀土精礦和 34 ~40 % REO 的次精礦。因此，在強磁選尾礦中螢石得到富集，見下表 ，而其回收率也在 70%以上，可以作為綜合回收螢石的良好原料。 (3) 各種礦物的嵌布粒度很細。碳酸鐵主要以類質(zhì)同象形式存在于白云石中；硫化鐵主要以黃鐵礦形式存在；硅酸鐵主要存在于鈉灰石，鈉閃石。研究表明，這些礦物本身并不含稀土元素，因為他們內(nèi)部包裹體有微細粒氟碳鈰礦和獨居石所致。磨礦作業(yè)“欠磨”，有用礦物不能成分單體解離，既容易使連生體進入精礦中，導致精礦貧化，從而降低選別指標。但鑒于后部工序?qū)档丸F精礦中有雜質(zhì)含量的要求，仍需在進一步提高磨礦細度方面加以努力。穩(wěn)定試驗期間曾處理過螢石型、鈉輝石、鈉閃石型、白云石型等礦石?；谶@種認識，我們首先將原礦石磨至 200 目占 95%的細度后，進行弱磁一強磁選別，在分選過程中將礦物按磁性強弱分為三部分，即以弱磁選回收強磁性鐵礦物，以強磁選回收假象赤鐵礦及原生赤鐵礦，并使稀土礦物在強磁中礦里得以初步富集，脈石及大量礦泥從強磁尾礦中排除。 內(nèi)蒙古 科技大學畢業(yè)論文 25 表 不同分選聚磁齒板箱強磁選試驗結(jié)果， % 式樣編號 背 景 場 強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)強磁粗選的大處理量，并使分選區(qū)具有最高的磁場力，以保證粗選作業(yè)能夠把鐵及稀土等都選入粗選精礦中，強磁粗選的分選聚磁介質(zhì)采用 A號齒板箱，這種組合齒板箱 的分選區(qū)間具有高的磁場梯度及寬的間隙。 擴大連選試驗工藝流程見附圖，原礦石磨礦分級至 200 目占 95%的細度后，用 φ 400 x 300mm 電磁弱磁選機 (天津礦山機械廠出品 )進行一次粗選一次精選，得到弱磁鐵精礦。顯而易見，云母型礦石較混合型礦石難選。弱磁選尾礦脫水后經(jīng)強磁選 (一粗一精 )分別得到強磁鐵精礦，強磁中礦及強磁尾礦 (即最終尾礦 )。 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)遠遠小于磁鐵礦物，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，在強磁選中就會進入強磁精礦中 。表 3證實，磨礦粒度越細，越有利于提高鐵精礦品位，降低精礦中氟含量。 內(nèi)蒙古 科技大學畢業(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定結(jié)果見表 。而 1999 年選礦 廠 全年鐵精礦中氟含量為 0. 75%，離公司要求的標有一定的差距，而對這一難題，從磨礦、浮選等兒個關(guān)鍵工序進行試驗和改進，取得了較效果。磨礦分級溢流細度為 200 目 90%， 強磁選的流程結(jié)構(gòu)，因考慮工業(yè)生的現(xiàn)實和可能性，在分流試驗時去掉了一段強磁掃選作業(yè)，并對強磁粗選及 精選作業(yè)的激磁電流作了調(diào)整。云母型礦樣獲得了全鐵 %，回收率 %。較之用氧化石臘皂作浮選螢石捕收劑時，有明顯地降內(nèi)蒙古 科技大學畢業(yè)論文 26 低。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 號分選齒板箱 (每時 5 齒純鐵齒板，尖一尖組合，齒板間隙 2毫米 )和 B號分選齒板箱 (每時 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 試驗較 B1試驗低近 8%； A2試驗較 B3 試驗低 10%。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。 試驗礦樣 擴大連選試驗所用的礦樣有兩類，一是混合型礦石，二是云母型礦石。 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，因此在與磁鐵礦相近的磨礦細度下鐵礦物的單體解離度更差。其次 在霓石和鈉閃石型礦石中氟的活動也很重要，螢石經(jīng)常以浸染狀或條帶狀產(chǎn)出在這些巖石中。氟碳酸鹽中的氟碳鈰礦是主要的稀土礦物，磷酸鹽中的獨居石位于其次，氧化物和硅酸鹽稀土礦物含量很少。 (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%。 白云鄂博礦石特性 白云鄂博礦床屬沉積 — 巖漿期后高溫熱液交代多次成礦作用的復雜礦床，礦產(chǎn)資源具有下列顯著特點 : (1)礦產(chǎn)儲量大。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。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，根據(jù)市場需要可隨時生 產(chǎn)稀上精礦。 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。 該工藝有以 以下 特點 : (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，又能回收 鈮 礦物。六，巖漿碳酸巖型，如湖北廟婭和寧賽馬等礦床。 2021年我國選 礦工作者在研究我國鐵精礦質(zhì)量低、不能滿足煉鐵工業(yè)要求以及鐵礦資源全球化，大量進口國外優(yōu)質(zhì)鐵礦石等的基礎(chǔ)上，明確提出了我國鐵礦選礦今后應(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。礦石平均品位 32． 67％，比世界鐵礦平均品位低 11個百分點，我國采出的原礦平均品位是：重點礦山為 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％。美國鐵燧巖選礦為了能得到高鐵低硅鐵精礦，從 20世紀 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，粗精礦細磨磁選了，而開始研究在磁選流程中加細篩和陽離子反浮選工藝。白云鄂博礦石物質(zhì)成分極其復雜，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困難的，必須系統(tǒng)的進行科研工作。鐵礦石中ω（ F）高達 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 科技大學畢業(yè)論文 4 礦中氟的 %進入尾礦和高爐渣中，其余 %的氟在采、選、燒結(jié)、冶煉以及各儲運裝卸過程中，以含氟廢氣、粉塵、廢水及其他廢渣等形式 進入環(huán)境，使包鋼產(chǎn)生了與其他鋼鐵公司不同的氟污染問題。 我國政府早已明確稀土作為國家控制開發(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。 雖然，包鋼在提高自產(chǎn)鐵精礦品位和降 低雜質(zhì)含量以及提高產(chǎn)能等方面做了大量的工作，也取得了一些成效，但在白云鄂博鐵礦資源的綜合利用方面仍缺乏有效的手段，和其它大鋼的自有礦山相比 ， 自產(chǎn)鐵精礦品位、實收率都偏低，現(xiàn)有的 鐵 資源不能很好利用，自產(chǎn)鐵精礦產(chǎn)量不能滿足包鋼 (集團 )公司形成產(chǎn)鋼 1 000 萬 t 能力的需求，這都有待于今后進一步去解決。選礦是白云鄂博礦綜合利用的第 一關(guān)，也是最重要的環(huán)節(jié)之一，從 1953 年開始， 50年來，全國乃至國外有關(guān)科研院所進行了大量的白云鄂博礦選礦試驗工作，取得了顯著的成績，積累了豐富的經(jīng)驗，包鋼選礦廠發(fā)展成為年處理白云鄂博礦石 1210 萬 噸 、稀土原料產(chǎn)量世界第一的大型選廠。其他如螢石，磷灰石，重晶石，黃鐵礦等都具有潛在的綜合利用可能性，尚需不斷進行探索。各種類型的中貧氧化礦的不同規(guī)模的選礦試驗，取得了良好的經(jīng)濟技術(shù)指標，表明該工藝流程的適用性強。此外，礦石中往往含有一些有害雜質(zhì)，會對下一步生產(chǎn)過程造成不良影響甚至不能生產(chǎn)合格產(chǎn)品，需經(jīng)過選礦處理將有害雜質(zhì)含量降低至允許程度。 內(nèi)蒙古 科技大學畢業(yè)論文 2 第一章 總論 包鋼選礦廠鐵，稀土，氟的利用現(xiàn)狀及研究背景 包鋼選礦廠鐵資源的利用現(xiàn)狀 白云鄂博鐵礦作為包鋼主要的鐵礦、稀土資源基地，礦區(qū)內(nèi)共分 5 個礦體群，即，主礦、東礦、西礦、東介格勒和東部接觸帶。目前回收白云鄂博礦中的稀土礦物采用的方法主要內(nèi)蒙古 科技大學畢業(yè)論文 3 是浮選工藝，含稀土的 入 選原料經(jīng)過一粗二精一掃浮選工序就可生產(chǎn)出 品位 50%左右 的混合稀土精礦，如果需要 品位 60% 左右 的精礦，只需增加一道精選即可。純凈無色透明的螢石可作為光學材料，色澤艷麗的螢石亦可作為 寶玉石 和 工藝美術(shù) 雕刻原料。因此可以說，白云鄂博不僅是一個大鐵礦，大鈮礦，特大稀土礦，也是一個特大螢石礦。第一步，可研究和生產(chǎn)含 CaF2大于 85%的螢石精礦，用于水泥工業(yè)等螢石精礦要求不十分嚴格的部門：第二步，再進一步研究和生產(chǎn)含 CaF2大于 95%的高品位螢石精礦，用于化工原料等。美國銀灣選礦廠經(jīng)3段磨礦弱磁選，得到含鐵 65％， Si02 8％的磁選鐵精礦。由于我國鐵精礦質(zhì)量與國外成品礦石質(zhì)量相比，差距甚遠，所以我國鋼鐵公司大量使用進口優(yōu)質(zhì)鐵礦石。 我國稀上礦床主要成因類型可分為 8 種。我國稀土資源成礦條件十分有利、礦床類型齊全、分布而廣而又相對集中，目前，地質(zhì)科學工作者已在全國二分之二以上的省 (區(qū) )發(fā)現(xiàn)上千處礦床、礦點和礦化產(chǎn)地，但集中分布在內(nèi)蒙古的白云鄂博、江西贛南、廣東粵北、四川涼山和山東微山等地，形成北、南、東、西的分布格局，并目有北輕南重的分布特點。致使弱磁選和強磁選綜合鐵精礦品位 TFe 僅為 54%一 56 %。還可根據(jù)需要對混合稀上精礦進行氟碳鈰礦與獨居石的浮選分離，得到單一的稀土精礦。 內(nèi)蒙古 科技大學畢業(yè)論文 12 氟的研究內(nèi)容及技術(shù)思路 螢石是主要的非金屬礦物，他形粒狀為主。 表 弱磁 —— 強磁 —— 浮選流程強磁尾礦多元素分析結(jié)果 成分 Fe2O3 TFe FeO SFe SiO2 Al2O3 CaO MgO F 含量 % 成分 REO P Nb2O5 BaO S K2O Na2O 燒失 含量 % 曾利用強磁選尾礦進行過回收螢石的小型試驗。特別是 鈮 和稀 土 礦物更細， 鈮 礦物粒度一般為 ~，稀土礦物粒度一般為 ~，鐵礦物粒度一般為 ~ mm, 以上占 90 % (4) 礦石類型、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較復雜。云母中，均為選礦排除的雜質(zhì)成分，合計占 %，幾位選礦鐵的理論損失率。所以 ,在選礦過程中，這部分元素