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当前我国鲕状赤铁矿选矿的现状分析

我国铁矿资源储量的1/9为鲕状赤铁矿,占我国红铁矿储量的30%。鲕状赤铁矿常形成大型矿山,例如北方的宣龙式铁矿、南方的宁乡式铁矿。鲕状赤铁矿嵌布粒度极细且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹,由于鲕状赤铁矿嵌布粒度极细及其相互层层包裹的结构,所以很不利于矿石的单体解理,并且矿石经碎矿和磨矿后特别容易形成微细颗粒,而且含泥量大。这就决定了该铁矿石的选冶是非常困难的。鲕状赤铁矿的国内外选矿研究包括脱磷、脱硅、脱硫、反浮选工艺、选择性聚团-反浮选、高梯度磁选、新设备和新技术、直接还原法、酸浸、氯化焙烧-酸浸工艺等。但是对其成功富集的报道却很少。除了上述的选矿研究外还有用其制造铁红颜料等研究,本文还提出了一种对难选鲕状赤铁矿利用的新技术,即对其原矿直接冶炼以分离出可用作炼钢原料的生铁,并且用其冶炼渣制造高附加值的微晶玻璃,虽然此技术的研究刚处于起步阶段,但由于其良好的经济效益及重要的环保效益,具有很广阔的发展前景。

(1)高梯度磁选试验研究。王燕民等针对广西屯秋鲕状赤铁矿的矿物组成与目前所采用工艺流程的特点,进行了聚磁介质、背景场强、给矿流速及比磁负荷量等试验。最后得出结论:①高梯度磁选法能有效地选别含微细粒级铁矿物的屯秋鲕状赤铁矿强磁尾细泥。②聚磁介质网的结构参数、背景场强、给矿流速率及比磁负荷对试样高梯度磁分离指标的影响为明显。

(2)直接还原-磁选试验研究。陈述文等采用固定床法和流动床法,包括内加热法和外加热法对贵州赫章鲕状赤铁矿进行了直接还原磁选试验以及半工业规模的回转窑直接还原试验和回转窑模型试验,对过程进行了热力学分析。最后得出结论:①鲕状赤铁矿直接还原,还原设备以外加热回转窑为好;②无烟煤作还原剂还原鲕状赤铁矿,其性能较烟煤好;③采用固定床或外加热回转窑对鲕状赤铁矿进行直接还原,还原产品进行弱磁选分离,可获得较好的分离指标。

(3)浮选试验研究。王兢等采用正交浮选试验法考察了贵州某地鲕状赤铁矿浮选的主要影响因素,最后得出结论:①适当的磨矿时间对鲕状赤铁矿的浮选非常重要;②十二胺作捕收剂对铁精矿的富集作用明显,但是其泡沫异常丰富且稳定对刮泡和后继作业影响很大,所以选择适当的调整剂来消除气泡的不良影响将是今后对鲕状赤铁矿进行浮选研究时应重点解决的问题;③本试验所用的药剂用量较大,减小药剂用量和选择更高效的药剂是今后的努力方向。

(4)降磷试验研究。铁矿石中含磷过高,会严重影响到生铁产品的质量,因此在冶炼对人炉原料要求日益提高的今天,解决铁矿石的降磷问题显得尤为突出。卢尚文等采用解胶浸矿方法对宁乡式高磷铁矿石进行了较为深人的脱磷试验研究。通过浸出,可脱除胶磷鲕状铁矿石中40%-50%的磷,提高4-6个百分点的铁品位。纪军进行了宁乡式鲕状赤铁矿石分散一选择性聚团脱磷试验研究。通过适当调整药剂制度和流程结构,使铁精矿中的含磷量降到0.25%以下,脱泥反浮选闭路试验铁的回收率达到90.57%。鲁军等对含磷0.6%的乌龙山高磷鲕状赤铁矿进行了多种选别方案的比较研究,以实现降低矿石中磷含量的目的。试验研究表明,由于矿石性质的原因,重选、强磁选、正浮选与分散一选择性絮凝一沉降脱泥等选别方法都不能获得好的降磷效果。而后又对其进行了原矿直接反浮选试验、脱泥一选择性聚团一反浮选试验、反浮选精矿重选及焙烧等试验。试验降磷指标较好,但精矿铁品位仍低。作者认为,探索化学浸矿、生物降磷等新型降磷提铁方法,将是今后工作所要努力的方向。

(5)制造氧化铁红。氧化铁红是无机彩色颜料中产量和需求量好的一种产品。广泛用于建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、造纸、油墨、美术颜料、医药、化妆品等工业。张锦瑞以鲕状赤铁矿为原料,利用选矿技术对其进行提纯和超细磨,提出一种生产天然氧化铁红的新方法,获国家发明专利。用该法生产的氧化铁红产品,经化工部涂料研究所检测,各项指标均达到国家标准,现已建成1座2500t/a的氧化铁红颜料厂,其产品在国内几家大型油漆厂应用,效果良好。利用本研究的工艺生产的产品物理、化学性质稳定,耐腐蚀、耐盐水、无毒,可作为防锈漆。用于火车底盘、船舶等底漆,也可用于塑料、建材、茶色玻璃、橡胶等行业。该工艺为物理加工,生产中不加任何化学药剂,故与化学合成法比较,生产工艺简单、成本低、质量稳定、操作简单、无污染、产品的附加值高。

(6)直接冶炼并用其渣制造微晶玻璃。微晶玻璃也称玻璃陶瓷,是将特定组成的基础玻璃,在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。它具有很多优异的性能,其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。北京科技大学已利用金川有色金属集团公司的闪速炉水淬渣在实验室阶段成功制备了微晶玻璃样品,并分离出了生铁。微晶玻璃的各项性能指标均达到了目前市售微晶玻璃水平,并且所制得的生铁也达到了国标。不经过选矿阶段对鲕状赤铁矿进行直接冶炼,利用其冶炼渣制造高附加值的微晶玻璃,以收回在直接冶炼中多消耗的损失。此方案省去了对原矿选矿的投人,并且由于不产生废渣,基本上可以做到零排放,因此对促进清洁生产,建立循环经济模式和社会可持续发展具有重要的战略意义。

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