查看详情 我国复杂难选铁矿的选矿技术进展 From 中国矿山机械信息网 钢铁工业持续稳定的发展迫切需要稳定、足量、优质的铁矿原料供给。
进入21世纪,随着世界经济的复苏和结构调整的加快,特别是我国经济的快速发展,拉动了我国钢铁工业持续高增长,我国钢铁总产量已经居世界,2003年的钢产量达到了2.2亿t,2004年的钢产量超过了2.7亿t。 随着我国钢铁工业规模的不断扩大,我国已经超过日本成为世界的铁矿石进口国,2003年进口铁矿石1.5亿t,2004年进口铁矿石达2.08亿t,2005年进口铁矿石达2.75亿t。 进口铁矿石的数量已占我国成品铁矿石需求总量的一半以上。 由于铁矿石供求缺口的增大,导致国内外铁矿石价格暴涨,海运费大幅攀升,运输系统处于极度紧张状态。
对于铁矿石进口依存度的提高,已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。 1铁矿石资源及复杂难选铁矿石开发利用状况 我国铁矿石的主要特点是 贫 、 细 、 杂 ,平均铁品位百分之32,比世界平均品位低11个百分点。 其中百分之97的铁矿石需要选矿处理,并且复杂难选的红铁矿占的比例大(约占铁矿石储量的百分之20.8)。 主要铁矿类型有 ①鞍山式沉积变质型铁矿,以磁铁矿石为主,品位为百分之30 百分之35,资源量为200亿t。 在铁矿中的共生和伴生铁矿多,约占资源量百分之17.9,典型矿床有攀枝花铁矿、白云鄂博铁矿、大冶铁矿等,共(伴)生组分有钒、钛、稀土、铜等。
矿石嵌布粒度微细,磁铁、赤铁矿石粒度百分之75 百分之80小于0.043mm,其中石英型铁矿石有百分之20-0.010mm,闪石型铁矿石有百分之40-0.010mm。 昆钢大红山铁矿,属磁铁矿 赤铁矿混合矿石,储量约为4.6亿t,其中有近2.0亿t,赤铁矿,由于矿石嵌布粒度微细,脉石矿物组成较复杂,选矿指标较低,也属复杂难选的铁矿石。 宣龙式和宁乡式铁矿,约占我国铁矿总储量的百分之12,占我国红铁矿储量的百分之30,由于矿石嵌布粒度微细,矿石结构为鲕状,含有害杂质磷高,目前尚未开发利用。 包头白云鄂博铁矿为大型多金属共生复合铁矿,除铁外,尚有稀土、铌等多种金属,已发现有71种元素,170多种矿物,矿石类型多,其中稀土储量居世界首位。
技术是在不断地进步,目前从技术角度看,这种工艺获得的铁精矿品位低,其主要原因是铁精矿中含有硅酸盐类矿物,尤其是钾钠含量高,严重影响高炉冶炼效果。 稀土矿物回收率低,总回收率不足百分之20,另外其他有价元素更没有得到回收。 2我国难选铁矿石选矿技术进展 2.1菱铁矿石选矿技术 由于菱铁矿的理论铁品位较低,且经常与钙、镁、锰呈类质同象共生,因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到百分之45以上,但焙烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。 比较经济的选矿方法是重选、强磁选,但难以有效地降低铁精矿中的杂质含量。 强磁选 浮选联合工艺能有效地降低铁精矿中的杂质含量,铁精矿焙烧后仍不失为一种优质炼铁原料。
我们对太钢峨口铁矿尾矿中碳酸铁矿物的回收利用进行了大量的研究工作。
中性或还原磁化焙烧 弱磁选是最原始且可靠的菱铁矿选矿技术,虽然加工成本较高,但随着铁矿资源紧缺和价值的升高,该技术的研究与应用逐渐趋于升温。 块状铁矿石(15 75mm)采用竖炉焙烧已具有长期成功的生产实践,而对于粉状铁矿石的焙烧,虽然曾进行过包括沸腾炉、回转窑焙烧等大量的技术研究,但至今尚未有大规模的生产实践。
近几年国内有关科研院所又重新加强对粉状铁矿石焙烧技术的研究,并提出了所谓的 闪烁焙烧技术 ,即利用回转窑焙烧技术使粉状铁矿石快速磁化焙烧。
采用该技术对武钢大冶铁矿的强磁精矿、酒钢强磁中矿、陕西大西沟铁矿等富含碳酸铁矿物的铁矿石进行了试验研究,铁精矿品位可提高到百分之55~百分之60以上。 2.2褐铁矿石选矿技术 由于褐铁矿中富含结晶水,因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到百分之60,但焙烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。 另外由于褐铁矿在破碎磨矿过程中极易泥化,难以获得较高的金属回收率。 褐铁矿选矿工艺有还原磁化焙烧 弱磁选、强磁选、重选、浮选及其联合工艺。 为了提高细粒铁矿物的回收率,曾进行用褐煤作还原剂和燃料的回转窑焙烧磁选技术的半工业试验、絮凝 强磁选技术工业试验等,均取得较好的试验结果。 我们对江西铁坑褐铁矿石进行了选择性絮凝 强磁选技术工业试验,结果表明铁金属回收率可提高10个百分点以上,但由于絮凝设备及选择性絮凝工艺条件的控制尚未过关而未能工业化。 2.3复合铁矿石选矿技术 我国大多铁矿石中都含有两种以上的铁矿物,种类越多其可选性越差。 该类铁矿石中以共生有赤铁矿、镜铁矿、针铁矿、菱铁矿、褐铁矿等弱磁性铁矿物者较为难选。 常规的选矿工艺均可用于分选该类铁矿石,但当矿石中含菱铁矿或褐铁矿较多时,其铁精矿品位和回收率均难以提高。 为此,近几年开展了大量的相关研究工作,较突出的研究成果是弱磁 强磁 浮选和磁化焙烧 反浮选等联合工艺。 另外,紧密结合酒钢焙烧精矿性质特点,避免多段磁选方法和剩磁影响,用再磨 反浮选和再磨 弱磁 反浮选流程进行了降低焙烧磁选精矿中的杂质含量的试验。 在入选粒度百分之82-75 m的条件下,取得了SiO2+Al2O的杂质含量由百分之11以上降到了百分之6以下,精矿铁品位由百分之55提高到百分之59以上(烧损后铁品位达百分之60以上),降杂作业回收率达百分之94的良好指标。 2.4多金属共生铁矿石选矿技术 我国难选多金属共生铁矿石主要有包头白云鄂博稀土铁矿和攀枝花钒钛磁铁矿等,该类型铁矿石的特点是矿物组成及共生关系复杂,由此造成铁精矿选别指标低及共伴生有价元素的回收率低。 其中以包头白云鄂博稀土氧化铁矿石尤为难选。