【文章內(nèi)容簡介】 鐵礦 半假象 赤鐵礦 褐鐵礦 菱鐵礦 氟碳鈰礦 獨居石 黃鐵礦 白云石 方解石 白云石型 閃石型 高磁綜合樣 樣品 黑云母 金云母 鈉閃石 鈉輝石 螢石 石英 長石 磷灰石 重晶石 其它 白云石型 閃石型 高磁綜合樣 原礦的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及嵌布粒度特征 （ 1）原礦的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 磁鐵礦： 選礦回收鐵的主要目的礦物 。常呈自形、半自形粒狀，部分為不規(guī)則狀。根據(jù)結(jié)晶粒度又可將礦石中磁鐵礦分為中細(xì)粒（晶粒直徑大于 ）和微細(xì)粒（晶粒直徑小于 ）兩種。前者粒度變化范圍 ~，微細(xì)粒磁鐵礦細(xì)小者小于 。相對而言，中細(xì)粒磁鐵礦分布較為廣泛，二者比例約為 60： 40。微細(xì)粒磁鐵礦既可單獨出現(xiàn)，也可與中細(xì)粒磁鐵礦緊密交生。 礦石中磁鐵礦較為新鮮，次生變化微弱，僅在部分白云石型礦石中沿磁鐵礦邊緣可見假象赤鐵礦化，其特征是赤鐵礦沿磁鐵礦的晶面、裂隙或粒間交代呈網(wǎng)格狀或不規(guī)則狀出現(xiàn)，少數(shù)交代強(qiáng)烈者可變成全 交代假象赤鐵礦。 褐鐵礦 ：分布零星，主要見于部分白云石型礦石中。常呈不規(guī)則團(tuán)塊狀或細(xì)脈狀沿礦石孔洞及裂隙充填，部分集合體具多孔狀構(gòu)造，粒度 ~ 不等。 稀土礦物 ：礦石中稀土礦物包括氟碳鈰礦和獨居石，其中氟碳鈰礦占稀土礦物總量的 70%。據(jù)鏡下觀察，稀土礦物在礦石中分布不均勻，常呈細(xì)小的園粒狀或橢圓粒狀，部分為不規(guī)則狀，集合體常呈不連續(xù)的條帶狀，部分呈浸染狀沿磁鐵礦、螢石或白云石等其它礦物粒間充填，結(jié)晶粒度一般 ~ 不等。集合體粒度粗者可至 左右。 金屬硫化物 ：礦石中金屬硫 化物種類較多，包括黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、斑內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 7 銅礦、銅藍(lán)和磁黃鐵礦等。其中黃鐵礦含量最高，約占金屬硫化物總量的 75%左右，它常呈自形、半自形粒狀，結(jié)晶粒度變化極大，粗者可至 以上，集合體為不規(guī)則狀，多以浸染狀的形式嵌布在脈石礦物中，或沿磁鐵礦粒間及裂隙充填，因交代作用部分粗粒黃鐵礦內(nèi)部可包含磁鐵礦殘余。黃鐵礦集合體粒度細(xì)小者僅 左右，粗者大于 。方鉛礦分布的廣泛程度 僅次于黃鐵礦，常呈粒狀沿磁鐵礦粒間及邊緣充填分布，少數(shù)呈包裹體嵌布在磁鐵礦中，粒度一般 ~。閃鋅礦分布不均勻，多呈不規(guī)則粒狀沿磁鐵礦粒間充填，粒度少數(shù)粗者大于 ，一般 ~。黃銅礦含量較低，常呈不規(guī)則狀沿部分黃鐵礦的邊緣嵌布，與磁鐵礦的交生關(guān)系不甚密切。磁黃鐵礦僅見于閃石型礦石中，常呈粒度~ 的微粒狀包裹在磁鐵礦中。 總體來看，礦石中絕大部分金屬硫化物與磁鐵礦的嵌連關(guān)系較為簡單，但是由其礦物種類多、粒度變化極大，加之少數(shù)與磁鐵礦呈穿插、包裹的交生關(guān)系，因此預(yù)計通過弱磁選后，鐵精礦中硫的含量與原礦相比將有明顯的降低，但為保證鐵精礦的質(zhì)量仍必須采用浮選作業(yè)， 以脫除因夾雜或呈連生體進(jìn)入鐵精礦中的金屬硫化物。 脈石礦物 白云石和閃石型礦石中主要脈石礦物的種類差異較大，白云石型礦石中以白云石為主，而閃石型礦石中則以金云母和鈉閃石居多。白云石型礦石中白云石多為自形、半自形粒狀，相互緊密鑲嵌構(gòu)成鐵礦物的嵌布基底。閃石型礦石中金云母和鈉閃石?；祀s交生構(gòu)成集合體，部分沿鐵礦物粒間充填。 （ 2）磁鐵礦的嵌布粒度 礦石中主要目的礦物的粒度組成及其分布特點對確定磨礦細(xì)度和制訂合理的選礦工藝流程有著直接的影響。為此，在顯微鏡下對白云石型和閃石型礦石中磁鐵礦的嵌布粒度進(jìn)行了統(tǒng)計，結(jié) 果列于表 ，其中綜合樣的數(shù)據(jù)系按白云石型礦石：閃石型礦石=80： 20 的比例進(jìn)行計算的結(jié)果。 由表 ，白云石型礦石和閃石型礦石中磁鐵礦的粒度特性基本一致，均屬中細(xì)粒微細(xì)粒嵌布的范疇。當(dāng)粒級為 + 時，正累計分布率白云石型礦石為%、閃石型礦石為 %、綜合樣為 %。單純從嵌布粒度來看，為滿足獲得高品位鐵精礦的需求，必須使 95%左右的磁鐵礦呈單體產(chǎn)出，因 此，處理礦石時以選擇 粒級含量占 95%左右的磨礦細(xì)度較為適宜 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 8 表 磁鐵礦的嵌布粒度 （ %） 粒級（ mm） 白云石型礦石 閃石型礦石 分布率 累計分布率 分布率 累計分布率 + + + + + + + + + + + + + + + 選礦試驗研究 白云石型、閃石型、巖芯樣和高磁綜合樣 (白云石型：閃石型 =80:20)以及 11 月的低磁綜合樣的 多元素化學(xué)成分分析結(jié)果列于表 ，五個樣品中鐵的化學(xué)物相分析結(jié)果列于表 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 9 表 礦石的化學(xué)成分（ %） 樣 品 TFe FeO Fe2O3 SFe REO Nb2O5 Cu Pb Zn SiO2 TiO2 Al2O3 白云石型 8 7 閃石型 8 5 巖芯樣 1 7 高磁 綜合樣 4 8 低磁 綜合樣 / 樣 品 CaO MgO MnO BaO Na2O K2O P S F Ig 堿性系數(shù) 白云石型 閃石型 巖芯樣 高磁 綜合 樣 低磁 綜合樣 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 10 表 礦石中鐵的化學(xué)物相分析結(jié)果（ %） 樣 品 鐵相 磁性鐵 赤 (褐 )鐵 碳酸鐵 硫化鐵 硅酸鐵 合 計 MFe/TFe 白云石型 金屬量 分布率 閃石型 金屬量 分布率 巖芯樣 金屬量 痕量 痕量 分布率 — — 高磁 綜合樣 金屬量 分布率 低磁 綜合樣 金屬量 分布率 由表 , 可以看出： （ 1）白云石型、閃石型雖然鐵的品位基本一致，但其它主要組分的含量差異較大。白云石型礦石具有鈣鎂高、硅鋁低的特點，堿性系數(shù)（ CaO+MgO） /（ SiO2+Al2O3） =，屬堿性礦石的范疇；閃石型礦石中 SiO2 的含量明顯增 高，堿性系數(shù)為 ，具自熔性礦石的特征。 （ 2）礦石中可供選礦回收的主要組分是鐵，稀土和鈮均可作為綜合回收的對象。礦石 TFe/FeO 的比值高磁綜合樣為 ，低磁綜合樣為 %。 （ 3）需要選礦排除的造渣組分主要是 SiO CaO 和 MgO，三者含量合計白云石型為%、閃石型為 %、高磁綜合樣為 %、低磁綜合樣 %。有害雜質(zhì)磷、硫、鉀、鈉和氟的含量均較高，特別是硫表現(xiàn)更為明顯。 （ 4）礦石中鐵的賦存狀態(tài)較為復(fù)雜，分布在磁鐵礦和半假象赤鐵礦中的鐵高磁綜合樣占 %、低磁綜合樣占 %，這即為選礦采用弱磁選工藝分選礦石中鐵礦物時鐵的最大理論回收率。白云石型、云母閃石型和高磁綜合樣中其余部分鐵主要賦存在碳酸鹽類礦物中，部分呈硫化鐵和硅酸鐵的形式產(chǎn)出，而以赤鐵礦、褐鐵礦出現(xiàn)的鐵所占比例很低。低磁綜合樣中的鐵除以磁性鐵形式存在外，赤褐鐵含量明顯比其他樣高，硫化鐵和硅酸鐵含量類似云母閃石型礦石。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 11 綜合化學(xué)成分特點，可以認(rèn)為區(qū)內(nèi)白云石型、閃石型礦石均具富硫含磷含氟的堿性原生磁鐵礦礦石的特征，但按 MFe/TFe 的比值則屬混合型礦石的范疇。 礦樣的代表性 低磁綜合樣對白云鄂博鐵礦礦石具有代表性，可以為選礦廠建廠設(shè)計 提供技術(shù)依據(jù)。 試驗評述 長沙礦冶研究院選礦試驗內(nèi)容詳實，基本符合規(guī)范，但部分條件試驗有些欠缺。在長沙礦冶研究院的研究成果基礎(chǔ)上，由包鋼集團(tuán)礦山研究院（有限責(zé)任公司）補(bǔ)充的工藝驗證試驗，完善了試驗內(nèi)容?？傮w上，低磁綜合礦樣具有一定的代表性，可采用高場強(qiáng)干選預(yù)選，階段磨礦 — 弱磁 — 中磁 — 浮選脫硫流程，試驗提供的選礦指標(biāo)可靠，可作為選礦廠設(shè)計依據(jù)。 選礦試驗中缺少磨礦試驗和塊礦干選試驗內(nèi)容，另外，對于生產(chǎn)品位在 69%以上的高 品位鐵精礦時，還需要做進(jìn)一步的補(bǔ)充研究。 產(chǎn)品方案與設(shè)計流程 產(chǎn)品方案的確定 選礦廠產(chǎn)品見表 。 表 選礦廠產(chǎn)品表 產(chǎn)品名稱 品位（ %） TFe S 鐵精礦 ≤ 中礦 設(shè)計流程的確定 破碎采用三段一閉路流程。建廠初期，在選礦廠附近建粗破碎車間，東、西兩個采場的礦石用汽車運到粗破車間，粗碎分時破碎混合原生礦和氧化礦，分別供新選廠和巴潤地方小選廠。 新建選礦廠采用階段磨礦、弱磁選 — 中磁選 — 反浮降硫的選別流程。主要 選礦指標(biāo)為原礦品位 TFe=%；精礦品位 TFe=%；回收率 %；選礦比 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 12 （ 1）白云鄂博西礦屬富硫含磷含氟的堿性磁鐵礦礦石，礦石中可供選礦回收的主要組分是鐵，稀土和鈮可作為綜合利用的對象。礦石中組成礦物種類較為復(fù)雜，鐵礦物以磁鐵礦為主，其次是假象赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦；金屬硫化物主要是黃鐵礦；磁鐵礦主要呈稠密浸染狀嵌布在脈石中，部分相互緊密鑲嵌構(gòu)成致密狀集合體礦石中。脈石礦物白云石在白云石型礦石中居多，其次是金云母、螢石和鈉閃石，閃石型礦石中則以金云母和鈉閃 石為主，其次是白云石和螢石。嵌布粒度統(tǒng)計結(jié)果顯示，為滿足獲得高品位鐵精礦的需要，處理區(qū)內(nèi)礦石時以選擇 粒級含量占 95%左右的磨礦細(xì)度較為適宜。 （ 2）低磁綜合樣因磁性率較低（ MFe/TFe %），僅采用階段磨礦弱磁 選 流程鐵精礦品位 %，但回收率僅 %，故需采用階段磨礦弱磁 （ 中磁 ） 選流程才能取得較高的回收率，在粗精礦再磨細(xì)度 %時流程試驗取得了弱磁精礦產(chǎn)率%，品位 %、 S %，回收率 %的指標(biāo)，弱磁與中 磁混合精礦產(chǎn)率%，品位 %、 S %，回收率 %的指標(biāo)。 （ 3）根據(jù)低磁綜合樣性質(zhì)，考慮到工業(yè)可行性、可靠性、實用性和鐵精礦質(zhì)量要求，長沙礦冶研究院依次推薦如下三個流程供設(shè)計選擇。 階段磨礦弱磁（中磁）選流程為好，該流程鐵精礦品位高（ TFe %），鐵回收率 %，工藝流程簡單，易于工業(yè)實現(xiàn) 。 破碎流程論述 (1)碎段數(shù)的確定 已知原礦最大粒度為 1200mm，破碎最終產(chǎn)物粒度為 12mm。 則總破碎比 S=1200/12=100 假如選用三段破碎，則平均破碎比 Sa=S1/3=1001/3= 選三段則只要保證每一段的破碎比滿足教材 P20的表 43（各種破碎機(jī)在不同工作條件下的破碎比范圍表）的要求時就可以采用， Sa= 可以保證每一段的破碎比滿足要求。因此，選三段符合要求。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 13 假如選用二段破碎，則平均破碎比 Sa=S1/2=1001/2=10，則必有一段的破碎比小于 10，有一段的破碎比大于 10，破碎比太大了，不合理。 假如選一段破碎，則 S=100，根據(jù)教材 P20的表 43，這也是不合理的。 因此，應(yīng)選三段破碎，其平均破碎比 Sa=，破碎比符合教材 P20的表 43 的要求。 （ 2）預(yù)先篩分的必要性 礦石 f＝ 6— 12 屬于中硬礦石，擬訂粗破碎機(jī)負(fù)荷不太高的情況下，為了減少廠房高度和建廠成本不設(shè)預(yù)先篩分，若計算發(fā)現(xiàn)破碎機(jī)負(fù)荷適宜說明一定合理，若計算負(fù)荷率較高，再考慮設(shè)預(yù)先篩分。 (3)檢查篩分的必要性 各種類型破碎機(jī)不管是開路破碎，還是閉路破碎，其排礦產(chǎn)物中都含有小于排礦口寬度的產(chǎn)物和大于排礦口寬度的產(chǎn)物，如教材 P23表 44（破碎機(jī)排礦產(chǎn)物中過大顆粒含量β與最大相對粒度 Zmax 表）所示。當(dāng)屬中等可碎性礦石時，旋回破碎排礦產(chǎn)物中過大顆粒含 量為 20%，顎式破碎機(jī)排礦產(chǎn)物中過大顆粒含量為 25%，標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)排礦產(chǎn)物中過大顆粒含量為 35%，短頭圓錐破碎機(jī)排礦產(chǎn)物中過大顆粒含量為 60%。檢查篩分可以控制破碎最終產(chǎn)物粒度和充分發(fā)揮細(xì)碎機(jī)的生產(chǎn)能力，可確保破碎產(chǎn)物粒度的均衡。因此，檢查篩分是必要的。 (4)洗礦的必要性 原礦含水 3%，含泥量小，因此不用洗礦。 綜上可得， 為了控制產(chǎn)物粒度和發(fā)揮破碎機(jī)的生產(chǎn)能力， 破碎應(yīng)選用三段一閉路流程，其流程圖如圖 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 14 破碎產(chǎn)品篩 分 細(xì)碎中碎 粗碎 原礦 圖 破碎流程圖 磨選流程論述 通過試驗和對試料性質(zhì)的研究，最終確定出 磨選流程為 階段磨礦 階段選別工藝流程 。選別指標(biāo)為鐵精礦品位 %，回收率為 %； 磨選流程圖如圖 所示 。 一段磨礦一段分級弱磁1中磁 弱磁2三段磨礦二段磨礦高頻細(xì)篩弱磁3濃磁二段