【正文】 素將隨鐵礦物和脈石礦物分別進(jìn)入鐵精礦或尾礦，進(jìn)入鐵精礦的稀土占%，鐵精礦的稀土品位為 %損失在尾礦中稀土占 %，尾礦中的稀土品位為 %。磨礦作業(yè)“過磨”會(huì)造成礦物過粉碎，產(chǎn)生大量礦泥，是選礦過程惡化。 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 22 包鋼選礦廠貧氧化礦鐵，稀土選礦試驗(yàn)研究 總論 白云鄂博礦是以鐵、稀土、 鈮 為主的多金屬大型共生礦。工業(yè)分流穩(wěn)定試驗(yàn)期間的平均試樣及擴(kuò)大連選試驗(yàn)所用的混合型、云母型礦石的化學(xué)成分，礦物組成分別見表 ,表 ，主要礦物的物理性 質(zhì)見表 表 原礦石主要化學(xué)成分， % 礦樣 TFe FeO F REO Nb2O5 SiO2 Al2O3 CaO MgO P S TiO2 混合型 云母型 工業(yè)分流試驗(yàn)平均試樣 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 23 表 原礦石礦物組成 礦樣 TFe FeO F REO Nb2O5 SiO2 Al2O3 CaO MgO P S Na2O TiO2 混合型 9 2 6 云母型 工業(yè)分流試驗(yàn)平均試樣 8 2 6 0 表 主要礦物的物理性質(zhì) 礦物名稱 磁鐵礦 假象赤鐵礦 褐鐵礦 氟碳鈰礦 獨(dú)居石 螢石 鈉灰石 鈉閃石 石英 白云石 方解石 重晶石 鈮鐵礦 礦物比重 比磁化系數(shù)*106cm3/g 46000 11 可浮性 難 較難 較易 較易 易 較難 難 難 較易 易 易 較難 白云鄂博礦石中 有用礦物主要是以磁鐵礦 、假象赤鐵礦為 主 的鐵 礦物 、和以氟碳鈰礦 、獨(dú)居石為主的稀土礦物，主要脈石礦物為鈉輝石、鈉閃石、螢石、白云石、重晶石等。這樣就簡(jiǎn)化了有待深選組分中的礦物組成，提高了有用礦物的分選性。為了提高強(qiáng)磁精選的分選性，強(qiáng)磁精選采用 B 號(hào)齒板箱。弱磁選尾礦脫水后經(jīng) φ 700ShP 型強(qiáng)磁選機(jī)一次粗選一次掃選，粗選粗精礦再進(jìn)行一次精選。稀土在強(qiáng)磁中礦里有明顯富集，混合型礦樣的強(qiáng)磁中礦稀土氧化物含量 21%， 富集 3,2 倍，回收率 52%。強(qiáng)磁精礦和弱磁精礦合并脫水后，進(jìn)行反浮選。從比重看，螢石比重較小，在磨礦分級(jí)中粒度較粗，易形成與鐵礦物的連生體，以磁性夾雜或機(jī)械夾雜的形式進(jìn)入弱磁選精礦和強(qiáng)磁選精礦中 。但是，在生產(chǎn)實(shí)踐中，考慮磨礦能耗及磨礦粒度太細(xì)給濃縮、過濾帶來的困難、甚至產(chǎn)生泥化而惡化選別過程等諸多方而因素，確定將磨礦粒度穩(wěn)定在一 200 目 90%以上。分析以上數(shù)據(jù)可知，當(dāng)全廠轉(zhuǎn) 2 個(gè) 氧化礦系列和 2 個(gè)磁鐵礦系列時(shí)，只要有 1個(gè)磁鐵礦系列的弱磁精礦不進(jìn)入反浮選作業(yè)，則全廠鐵精礦氟含量將超過 0. 7%，若轉(zhuǎn) 3個(gè)氧化礦系列，鐵精礦氟含量會(huì)更高，故合理組織生產(chǎn)開動(dòng)系列 (尤其是反浮選的開動(dòng)更為重要 )、抓好磨礦粒度、盡可能發(fā)揮浮選工序能力是降氟的關(guān)鍵。 表 弱磁 — 強(qiáng)磁 — 浮選流程工業(yè)分流試驗(yàn)結(jié)果， % 產(chǎn)品 名稱 產(chǎn)率 品位 回收率 TFe F REO TFe F REO 鐵精礦 螢石稀土泡沫 強(qiáng)磁選尾礦 稀土精礦 稀土次精礦 浮選稀土尾礦 脫 水溢流 原礦 包鋼選礦廠降低氟含量的選礦試驗(yàn)研究及技術(shù)攻關(guān) 總論 2020 年，包鋼 (集團(tuán) )公司為實(shí)現(xiàn)年排氟量小于 1302t 的環(huán)保工作目標(biāo)，明確要求選礦 廠 鐵精礦中氟含量小于 0. 7%。試驗(yàn)是在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下進(jìn)行的。內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 27 混 合型礦樣獲得了全鐵 %，回收率 %，其中含氟 %的鐵精礦 。在尋找降氟有效浮選捕收劑的試驗(yàn)中，曾使用了氧化石臘皂， Aerosol22, SR，烷基磺酸鹽等，現(xiàn)將兩種捕收劑的降 氟 試 驗(yàn)結(jié)果列入表 ，采用碳酸鈉及水玻瑞作調(diào)整劑及抑制劑，氧化石臘皂作螢石浮選的捕收劑，在開路試驗(yàn)條件下，反浮選鐵精礦中含氟為 0,2500，若進(jìn)行閉路試驗(yàn)其氟的含量則超過 0,3%，而采用 SR 作螢石浮選捕收劑時(shí) (調(diào)整劑及抑制劑同前 )，在開路條件下的反浮鐵精礦氟含量可以降低到 0,17。即使用磁場(chǎng)梯度不高的分選聚磁介質(zhì)，或者在使用高梯度的介質(zhì)時(shí)，使較高的磁場(chǎng)梯度不集中在少部分空間，而是比較均勻地分布在整個(gè)空間。 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 24 選礦試驗(yàn)與結(jié)果 試驗(yàn)流程中的主要技術(shù)關(guān)鍵 一 弱磁一強(qiáng)磁選的應(yīng)用 白云鄂博礦石中各礦物有關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果表明 :絕大部分礦物間的比重差值均小于 ，用重選法不能有效分選。 1982 年下半年對(duì)白云鄂博混合型及云母型礦樣進(jìn)行了選鐵降氟的擴(kuò)大連選試驗(yàn)， 1987 年和包鋼選礦廠共同進(jìn)行了弱磁一強(qiáng)磁一浮選綜合回收鐵及稀土的工業(yè)分流試驗(yàn)，按每天處理原礦石 100t 的規(guī)模，試驗(yàn)獲 得了比段滿意的技術(shù)指標(biāo)。此時(shí)，鐵礦物有 80%以上達(dá)到單體解離，在加上鐵礦物的富連生體，可接近 90%。在主、東礦中氟又主要集中在條帶礦石中。稀土礦物的賦存特點(diǎn)：一是輕稀土含量高，各種稀土礦物的∑ Ce/∑ Y比值通常大于 100；而是稀土礦物種類多，已發(fā)現(xiàn)的稀土礦物 16 種，根據(jù)化學(xué)成分可分為稀土氟碳鈰鹽、磷酸鹽、復(fù)雜氧化物、硅酸鹽四類。有用礦物與脈石礦物間可選性差異小，脈石礦物間可選性差異大，礦石中同時(shí)存在硅酸鹽和碳酸鹽兩大類礦物。正因?yàn)槿绱?，工藝礦物學(xué)在礦物原料開發(fā)利用中自然就占有十分重要的地位。包裹體分布很不均勻，排列雜亂，數(shù)量不一常達(dá)數(shù)顆數(shù)十顆之多，粒度~。包鋼稀土稀選廠主要以強(qiáng)磁中礦、強(qiáng)磁尾礦為入選原料生產(chǎn)稀上精礦。礦石中有用礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦、氟碳鈰礦、獨(dú)居石、鈮礦物等，主要脈石礦物有鈉輝石、鈉閃石、方解石、白云石、重晶石、磷灰石、石英、長石等。然后以 偏 硅酸鈉為抑制劑，烴基磺酸和 羧 酸組成的捕收劑反浮磁選鐵精礦，除去氟、磷 等碳酸鹽、磷內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 9 酸鹽礦物，獲得含鐵 63%以上的鐵精礦，強(qiáng)磁中礦和強(qiáng)磁尾礦以 羥肟 酸類捕收劑可浮選出高質(zhì)量的稀土精礦，其稀土浮選尾礦五氧化二 鈮 含量較原礦富集約一倍，可從中回收 鈮 礦物。 五，花崗巖風(fēng)化淋積型，如江西尋鳥、龍南和福建長汀等南方離子型礦床 。所以我國也應(yīng)該像北美鐵礦公司 20世紀(jì)60～ 70年代那樣，積極研究開發(fā)并采用鐵精礦反復(fù)深選、分級(jí)脫泥等新工藝和大型浮選柱、大處理量的耐磨高頻振動(dòng)細(xì)篩及新型復(fù)合力場(chǎng)分選機(jī)等新設(shè)備來改造鐵礦選礦廠，從低品位、高 Si02的磁性鐵燧巖中生產(chǎn)出高品位、低 Si02等雜質(zhì)的鐵精礦，以滿足我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展的需要。需選礦的內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 6 貧礦中，磁鐵礦占 48． 8％，釩鈦磁鐵礦占 20． 8％，赤鐵礦占 20． 8％，混合礦 (磁赤、磁菱、赤菱鐵礦的共生礦 )占 3． 5％，菱鐵礦占 3． 7％，褐鐵礦占 2． 4％。其他地區(qū)高品位的鐵礦石的利用，促使北美鋼鐵工業(yè)大力研究開發(fā)利用低品位大儲(chǔ)量磁性鐵燧巖的選礦技術(shù)，改進(jìn)球團(tuán)礦的品位和物理性能，以適應(yīng)國際競(jìng)爭(zhēng)。但螢石與鐵礦物及其他礦物共生關(guān)系復(fù)雜，常有磁鐵礦，赤鐵礦及其他礦物的微細(xì)包裹體存在于螢石顆粒中。 包鋼選礦廠主要原料基地 —— 白云鄂博鐵礦一個(gè)多種元素的共生礦，除含有鐵元素外，還含有大量的稀土元素，氟等，由于原料的特殊性，包鋼除與其他鋼鐵企業(yè)同樣存在著塵， SO2， CO 等大氣污染外，還存在氟污染問題。此外，2020 年 11 月，由徐光憲等 幾 位院士向國務(wù)院聯(lián)合提交《關(guān)于保護(hù)白云鄂博礦社和稀土資源，避免黃河和包頭受放射性污染的緊急呼吁》，據(jù)徐光憲院士介紹我國最主要的稀土和礦在內(nèi)蒙古 釷 包頭的白云鄂博主礦和東礦，其中稀土利用率不到 10% ,釷 利用率則為 零。 2020 年包鋼選礦廠混合鐵精礦品位達(dá)到 %，自產(chǎn)鐵精礦品位達(dá)到 63. 89%，自產(chǎn)鐵精礦實(shí)收率達(dá)到 %。其豐富的鐵礦資源成為包鋼的鐵礦石原料基地，稀土的儲(chǔ) 鈮 量分別為世界第一位和第二位，包鋼稀土金屬產(chǎn)量已居世界第一位，因此，合理開發(fā)和綜合利用白云鄂博礦產(chǎn)資源具有十分重要的戰(zhàn)略意義。鈮的選礦研究正在大力推進(jìn)。并且通過采取控制磨礦粒度、改進(jìn)浮選工藝、采用高效捕收劑等措施，使包鋼選礦廠鐵精礦氟含量由 %降低到 %，效果顯著。再者，礦石中除有用礦物以外還可能伴有其他可利用的有用礦物，在選礦過程 中將其富集成精礦往往是實(shí)現(xiàn)綜合利用的最有效的方式。現(xiàn)已探明鐵礦石資源儲(chǔ)量約16億 噸 ，含鐵 %一 35. 56%，礦石成份復(fù)雜，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有 70多種元素，具有綜合利用價(jià)值的有 26種。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。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。但是多年來，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。 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。 1980年又將該弱磁精礦細(xì)磨，陽離子反浮選得到含鐵 68％， SiO2． 7％的反浮選精礦。下圖是 19802020年我國進(jìn)口鐵礦石及其生產(chǎn)生鐵產(chǎn)量所占國內(nèi)生鐵總量的比重。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 。 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。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。 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 % 。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。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。根據(jù)氧化程度可分為氧化礦石和磁鐵礦石兩種。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。因此，磨礦必須為選別作業(yè)提供合適的粒度。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。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。 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，