【正文】 石精礦要求不十分嚴(yán)格的部門：第二步，再進(jìn)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。 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 5 鐵 稀土國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 鐵資源國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 一 國(guó)外鐵資源現(xiàn)狀 從 20世紀(jì) 50年代末開始，由于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，國(guó)外勘探出很多高品位，大儲(chǔ)量的鐵礦床，主要鋼鐵生產(chǎn)國(guó)所用的鐵礦石類型，發(fā)生了很大的變化，在歐洲 (如法國(guó)、德國(guó)和英國(guó) )和美國(guó) (鱺狀 )鐵礦石被價(jià)低，鐵品位高的進(jìn)口鐵礦石所取代。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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)磁性鐵燧巖精礦在磨細(xì)到 — 0． 044mm占 8990％時(shí)，其中含有 5～ 9％的Si02，由于含硅和磁鐵礦連生體，對(duì)其進(jìn)行多次弱磁選和水力分選也不能除去這種含硅雜質(zhì)，而用陽(yáng)離子捕收劑 (胺鹽 )反浮選能夠?qū)⑦@種含硅連生體浮起與鐵礦物得到分離，它能夠?qū)㈣F精礦中的 SiO2降低到 4％以下，滿足煉鐵要求，在鐵礦選礦中收到關(guān)注和應(yīng)用 加拿大格里菲思選礦廠處理含鐵 29％的低品位鐵燧巖， 1968年建 成并投入生產(chǎn)的階段磨選鐵精礦反浮選工藝，第三段磁鐵精礦鐵 66． 5％， SiO2≥ 6． 5％，經(jīng)胺鹽 (AOMAG83)陽(yáng)離子反浮選，浮選鐵精礦含鐵 69％， SiO23． 5％。美國(guó)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。國(guó)外選礦廠在近 10多年來(lái)采用新工藝新設(shè)備，使選鐵的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)又有了新發(fā)展受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。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％。而澳礦多為赤鐵富礦，粉礦品位 62％、塊礦品位 64％，其中 si02含量 3％～ 4％。由于我國(guó)鐵精礦質(zhì)量與國(guó)外成品礦石質(zhì)量相比，差距甚遠(yuǎn)，所以我國(guó)鋼鐵公司大量使用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)鐵礦石。 2020年進(jìn)口量繼續(xù)增加到 9230萬(wàn) t， 2020年又增長(zhǎng)到 1． 11億 t，今年估計(jì)將增加到 1． 4～ 1． 5億 t。所以我國(guó)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(lái)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(guó)鋼鐵行業(yè)發(fā)展的需要。我國(guó)近年來(lái)在選礦技術(shù)方面進(jìn)行了不少創(chuàng)新，研究了不少新設(shè)備。 我國(guó)稀上礦床主要成因類型可分為 8 種。二，沉積型，如貴州織金和云南昆明稀上礦床成奎變質(zhì)巖型；三，變質(zhì)巖型，如湖北大別山礦床 。 五，花崗巖風(fēng)化淋積型，如江西尋鳥、龍南和福建長(zhǎng)汀等南方離子型礦床 。八，海濱砂礦，如廣東、海南和臺(tái)灣等 礦床。我國(guó)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(duì)集中，目前，地質(zhì)科學(xué)工作者已在全國(guó)二分之二以上的省 (區(qū) )發(fā)現(xiàn)上千處礦床、礦點(diǎn)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(diǎn)。一種處理磁鐵礦石的弱磁一反浮選工藝，一種是處理外購(gòu)鐵精礦的磨礦一弱磁選， 下文將著重對(duì)氧化礦的內(nèi)容作為重點(diǎn)。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。 (2)首先采用磁性分組的方法，提高了分選性，簡(jiǎn)化工藝流程，該工藝的不足之處，一是微細(xì)粒弱磁性鐵礦物在強(qiáng)磁選作業(yè)中回收率偏低，二是鐵精礦中含鐵硅酸鹽礦物含量較高。致使弱磁選和強(qiáng)磁選綜合鐵精礦品位 TFe 僅為 54%一 56 %。 稀土資源的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路 一 白云鄂博礦 白云鄂博礦床系沉積變質(zhì) 熱液交代的鐵、稀上、鈮多金屬共生大型礦床，已發(fā)現(xiàn)有 71種元素、 170 多種礦物，稀土礦物有 15 種之多，主要為氟碳鈰礦和獨(dú)居石輕稀土混合礦，比例為 7:3 或 6 :4。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(zhǎng)石等。目前回收白云鄂博礦中的稀土礦物采用的方法主要是浮選工藝，含稀土的入選原料經(jīng)過(guò)一粗二精一掃浮選工序就可生產(chǎn)出 50 %左右的混合稀土精礦，如果需 60%左右的精礦，只需增加一道精選即可。還可根據(jù)需要對(duì)混合稀上精礦進(jìn)行氟碳鈰礦與獨(dú)居石的浮選分離，得到單一的稀土精礦。 1990 年后已先后將包鋼選礦廠處理氧化鐵礦石的 5 個(gè)選礦生產(chǎn)系列全部按弱磁強(qiáng)磁浮選工藝改造生產(chǎn)至今，生產(chǎn)效果良好。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。 三 弱磁選浮選工藝 弱磁選浮選工藝適合處理含磁鐵礦較多的礦石。 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 12 氟的研究?jī)?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。在礦石中螢石多呈條帶狀，部分 呈侵染狀產(chǎn)出。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~。總之，螢石的嵌布情況相當(dāng)復(fù)雜，是選礦需要排除的重點(diǎn)對(duì)象 從白云鄂博主，東礦中貧氧化礦石中尤其是螢石型貧氧化礦石中回收 CaF2大于 85%的螢石精礦在技術(shù)上并不十分困難，弱磁 —— 強(qiáng)磁 —— 浮選流程中的強(qiáng)磁選尾礦，由于通過(guò)弱磁選和強(qiáng)磁選已基本上實(shí)現(xiàn)了鐵礦 物和螢石性礦物的分離。 表 弱磁 —— 強(qiáng)磁 —— 浮選流程強(qiáng)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(qiáng)磁選尾礦進(jìn)行過(guò)回收螢石的小型試驗(yàn)。螢石精礦的多元素分析結(jié)果列于表 表 CaF2 85%的螢石精礦多元素分析結(jié)果 成分 CaF2 BaO TFe Al2O3 F REO P Nb2O5 SFe 含量 % 成分 CaO MgO SiO2 S ThO2 Na2O K2O 燒失 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 13 含量 % 如果想獲得含 CaF2大于 95%的高品位螢石精礦，其技術(shù)難度就大得多，其技術(shù)要求主要表現(xiàn)在兩方面，一是 CaF2 含量大幅度提高，要求螢石與其他礦物充分分離，尤其是可浮性與螢石相近的重晶石，稀土礦物，易浮碳酸鹽礦物等要實(shí)現(xiàn)與螢石的充分分離絕非易事：二是此種用于化工原料的螢石精礦對(duì)雜志含量要求較高，這 就增加了選礦技術(shù)的難度，下文將對(duì)氟的選礦技術(shù)做深入分析。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。 (2)礦物種類多，礦區(qū)參與成礦的 71 種元素形成 170 多種礦物，僅鐵礦物和含鐵礦物就有 20余種，含有害元素氟、磷、鉀、鈉、硫等礦物數(shù)十種。特別是 鈮 和稀 土 礦物更細(xì)， 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(fù)雜。根據(jù)礦物組合又分為塊狀型、螢石型、鈉輝石型、鈉閃石型、黑云內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 14 母型、白云石型等六種主要成因 類型的鐵一稀土礦石。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。 白云鄂博氧化礦系列流程分析 氧化礦系列流程取樣位置見(jiàn)下圖 v 氧化礦系列流程產(chǎn)品的化學(xué)組成 表 . 氧化礦系列流程產(chǎn)品的化學(xué)組成見(jiàn)下表 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 15 氧化礦系列流程產(chǎn)品的礦物組成 表 氧化礦系列流程的礦物組成見(jiàn)下表 TFe SFe TFeO F S P SiO2 K2O Na2O Cao MgO Al2o3 BaO Nb2O5 REO 燒堿 原礦 永給 弱精 弱尾 中精 強(qiáng)給 強(qiáng)尾 強(qiáng)粗 強(qiáng)精 強(qiáng)中 浮給 浮精 浮尾 .17 磁性鐵礦 赤褐鐵礦 黃鐵礦 氟碳鈰礦 獨(dú)居石 磷灰石 螢石 重晶石 云母 輝石閃石 碳酸鹽 石英長(zhǎng)石 鈮礦物 其他 原礦 弱精 弱尾 中精 強(qiáng)給 強(qiáng)尾 4 強(qiáng)粗精 強(qiáng)精 強(qiáng)中 2 浮給 浮精 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 16 礦物在氧化礦系列流程中的分布 表 . 礦物在氧化礦系列流程中的分布見(jiàn)下表 主要目的元素的賦存狀態(tài)及分布 鐵的賦存狀態(tài)及分布 鐵的物相分析結(jié)果見(jiàn)下表 表 鐵相 磁性鐵 赤褐鐵礦 碳酸鐵 硫化鐵 硅酸鐵 合計(jì) 含量 % 分布率 % 從上表可以看出，礦石中以磁性鐵（包括半假象赤鐵礦中的鐵）和以赤褐鐵浮尾 磁性鐵礦 非磁性鐵礦物 黃鐵礦 氟碳鈰礦 獨(dú)居石 磷灰石 螢石 重晶石 云母 輝石閃石 碳酸鹽 鈮礦物 石英長(zhǎng)石 Φ 3m 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 弱精 弱尾 中精 強(qiáng)給 9354 強(qiáng)尾 強(qiáng)粗精 強(qiáng)精 強(qiáng)中 浮給 浮精 浮尾 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 17 礦形式存在的鐵占 %，即為選礦鐵的最大理論回收率。云母中，均為選礦排除的雜質(zhì)成分，合計(jì)占 %，幾位選礦鐵的理論損失率。根據(jù)各種鐵礦物的礦物量和含鐵量計(jì)算，鐵精礦的理論品位為 %。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。 1987 年工業(yè)分流試驗(yàn)原礦稀土的化學(xué)物相分析結(jié)果表明，賦存于氟碳酸鹽類稀土礦物中的稀土占總量的 %賦存于稀土磷酸鹽礦物 —— 獨(dú)居石中的占 %，二者接近 70 比 30 含量見(jiàn)下表 表 分流試驗(yàn)原礦稀土化學(xué)物相分析 物相 氟碳酸鹽中 REO 磷酸鹽中 REO 合計(jì) 含量 % 分布率 % 工業(yè)分流試驗(yàn)稀土的平衡計(jì)算結(jié)果列于表 表 工業(yè)分流試驗(yàn)稀土的平衡計(jì)算結(jié)果 礦物 礦物量 % REO 含量 % 分布率 % 累計(jì)分布率 % 磁鐵礦 半假象 假象赤鐵礦 原生赤鐵礦褐鐵礦 氟碳鈰礦 獨(dú)居石 螢石 鈉灰石鈉閃石 石英 長(zhǎng)石 白云石 方解石 內(nèi)蒙古科 技大學(xué)畢業(yè)論文 19 黑云母 金云母 重晶石 磷 灰石