【正文】 素將隨鐵礦物和脈石礦物分別進入鐵精礦或尾礦，進入鐵精礦的稀土占%，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 技大學畢業(yè)論文 22 包鋼選礦廠貧氧化礦鐵，稀土選礦試驗研究 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)定試驗期間的平均試樣及擴大連選試驗所用的混合型、云母型礦石的化學成分，礦物組成分別見表 ,表 ，主要礦物的物理性 質見表 表 原礦石主要化學成分， % 礦樣 TFe FeO F REO Nb2O5 SiO2 Al2O3 CaO MgO P S TiO2 混合型 云母型 工業(yè)分流試驗平均試樣 內(nèi)蒙古科 技大學畢業(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)分流試驗平均試樣 8 2 6 0 表 主要礦物的物理性質 礦物名稱 磁鐵礦 假象赤鐵礦 褐鐵礦 氟碳鈰礦 獨居石 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。為了提高強磁精選的分選性，強磁精選采用 B 號齒板箱。弱磁選尾礦脫水后經(jīng) φ 700ShP 型強磁選機一次粗選一次掃選，粗選粗精礦再進行一次精選。稀土在強磁中礦里有明顯富集，混合型礦樣的強磁中礦稀土氧化物含量 21%， 富集 3,2 倍，回收率 52%。強磁精礦和弱磁精礦合并脫水后，進行反浮選。從比重看，螢石比重較小，在磨礦分級中粒度較粗，易形成與鐵礦物的連生體，以磁性夾雜或機械夾雜的形式進入弱磁選精礦和強磁選精礦中 。但是，在生產(chǎn)實踐中，考慮磨礦能耗及磨礦粒度太細給濃縮、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，當全廠轉 2 個 氧化礦系列和 2 個磁鐵礦系列時，只要有 1個磁鐵礦系列的弱磁精礦不進入反浮選作業(yè)，則全廠鐵精礦氟含量將超過 0. 7%，若轉 3個氧化礦系列，鐵精礦氟含量會更高，故合理組織生產(chǎn)開動系列 (尤其是反浮選的開動更為重要 )、抓好磨礦粒度、盡可能發(fā)揮浮選工序能力是降氟的關鍵。 表 弱磁 — 強磁 — 浮選流程工業(yè)分流試驗結果， % 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研究及技術攻關 總論 2020 年，包鋼 (集團 )公司為實現(xiàn)年排氟量小于 1302t 的環(huán)保工作目標，明確要求選礦 廠 鐵精礦中氟含量小于 0. 7%。試驗是在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下進行的。內(nèi)蒙古科 技大學畢業(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 驗結果列入表 ，采用碳酸鈉及水玻瑞作調整劑及抑制劑，氧化石臘皂作螢石浮選的捕收劑，在開路試驗條件下，反浮選鐵精礦中含氟為 0,2500，若進行閉路試驗其氟的含量則超過 0,3%，而采用 SR 作螢石浮選捕收劑時 (調整劑及抑制劑同前 )，在開路條件下的反浮鐵精礦氟含量可以降低到 0,17。即使用磁場梯度不高的分選聚磁介質，或者在使用高梯度的介質時，使較高的磁場梯度不集中在少部分空間，而是比較均勻地分布在整個空間。 內(nèi)蒙古科 技大學畢業(yè)論文 24 選礦試驗與結果 試驗流程中的主要技術關鍵 一 弱磁一強磁選的應用 白云鄂博礦石中各礦物有關物理化學性質測定結果表明 :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 年下半年對白云鄂博混合型及云母型礦樣進行了選鐵降氟的擴大連選試驗， 1987 年和包鋼選礦廠共同進行了弱磁一強磁一浮選綜合回收鐵及稀土的工業(yè)分流試驗，按每天處理原礦石 100t 的規(guī)模，試驗獲 得了比段滿意的技術指標。此時，鐵礦物有 80%以上達到單體解離，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：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)化學成分可分為稀土氟碳鈰鹽、磷酸鹽、復雜氧化物、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，礦石中同時存在硅酸鹽和碳酸鹽兩大類礦物。正因為如此，工藝礦物學在礦物原料開發(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)量不一常達數(shù)顆數(shù)十顆之多，粒度~。包鋼稀土稀選廠主要以強磁中礦、強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 技大學畢業(yè)論文 9 酸鹽礦物，獲得含鐵 63%以上的鐵精礦，強磁中礦和強磁尾礦以 羥肟 酸類捕收劑可浮選出高質量的稀土精礦，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 。所以我國也應該像北美鐵礦公司 20世紀60～ 70年代那樣，積極研究開發(fā)并采用鐵精礦反復深選、分級脫泥等新工藝和大型浮選柱、大處理量的耐磨高頻振動細篩及新型復合力場分選機等新設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)利用低品位大儲量磁性鐵燧巖的選礦技術，改進球團礦的品位和物理性能，以適應國際競爭。但螢石與鐵礦物及其他礦物共生關系復雜，常有磁鐵礦，赤鐵礦及其他礦物的微細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 位院士向國務院聯(lián)合提交《關于保護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到 %，自產(chǎn)鐵精礦品位達到 63. 89%，自產(chǎn)鐵精礦實收率達到 %。其豐富的鐵礦資源成為包鋼的鐵礦石原料基地，稀土的儲 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。并且通過采取控制磨礦粒度、改進浮選工藝、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現(xiàn)綜合利用的最有效的方式。現(xiàn)已探明鐵礦石資源儲量約16億 噸 ，含鐵 %一 35. 56%，礦石成份復雜，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有 70多種元素，具有綜合利用價值的有 26種。還可根據(jù)需要對混合稀土精礦進行與獨居石的 氟碳鈰礦 浮選分離，得到單一的的氟碳鈰礦 稀土精礦和獨居石稀土精礦。螢石又是氟化學工業(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 、 機械 和 原子能 等領域。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，對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一步深化。 1980年又將該弱磁精礦細磨，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 技大學畢業(yè)論文 8 研究內(nèi)容及技術思路 鐵礦選礦研究內(nèi)容及技術思路 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，不能夠司時將碳酸鹽礦物和硅酸鹽礦物同時除掉，若進一步提高鐵精礦質量，關鍵是去除鈉輝石、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，還嵌布微細鐵礦物的包裹體。 二 弱磁選強磁選浮選工藝 該工藝首先將原礦石磨至 0 . 074mm 占 90 ~92 % ,弱磁選選出磁鐵礦，其尾礦在強磁選機磁感應強度 1. 4T 條件下粗選，將赤鐵礦及大部分稀土礦物料入強磁粗精礦中，粗精礦經(jīng)一次強磁精選 ((0. 6T~0. 7T)，強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 技大學畢業(yè)論文 11 從圖 3 中可以看出，在弱磁強磁浮選工藝中能夠從二處 (即強磁中礦、強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 )，強磁中礦、強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色的紫色。試驗首先浮選出稀土及其他易浮礦物，其沉沙進行脫泥脫藥后，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。鐵的平衡計算見下表 結果表明，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 %，與化學物相分析結果基本相近。 氟的賦存狀態(tài)及分布 在礦區(qū)內(nèi)氟的一個很大特點是不分散，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 關系 復雜、 不 少礦物的 粒度 細小且物理化學性 質 相近，因此，礦石難選。上述三種礦樣化學成分及礦物組成表明 :工業(yè)分流試驗平均試樣中的磁鐵礦較混合型礦樣多。 二 強磁精選作業(yè)中，分選聚磁介質板的選型采用強磁選分選比磁化系數(shù)相差不太大的礦物群比較難，而在保證一定磁場強度的條件下，