攀西橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动与脉动高梯度磁选工艺对比

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁选橄辉岩型低品位钛铁矿的对比试验研究。结果表明:在钛粗精矿的TiO_(2)品位为9.00%、−0.074 mm粒级产率为57.60%的条件下,采用SLon−100周期式脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为15%~17%,分选精度上限较低;采用SLon-Z−100周期式振动脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为20%~22%,分选精度上限明显提高。在相近的磁性精矿TiO_(2)品位(15%)或TiO_(2)回收率(73%)条件下,振动脉动高梯度磁选工艺的各项分选指标均明显优于脉动高梯度磁选工艺,表明磁介质振动动态捕获模式具有更高的捕获选择性。

低品位铁矿资源开发利用保护综合评价:以内蒙古乌拉特前旗低品位铁矿为例

铁矿是钢铁工业的基本原料,是中国的战略性矿产之一。我国铁矿资源具有低品位、小规模、需选矿、高成本的特点,国内供应保障能力不足,对外依存度不断攀升,对我国低品位铁矿资源开发利用保护情况进行综合评价十分必要。本文通过分析内蒙古乌拉特前旗低品位铁矿资源开发利用现状,评价各矿山开发利用矿产资源的经济效益、环境效益和社会效益;在评价三大效益的基础上,认为开采低于最低工业品位指标的铁矿资源具有盈利性,矿山盈亏平衡品位4.37%~7.47%,满足投资收益平均品位5.55%~9.83%。开采低于最低工业品位指标的铁矿资源治理修复费用小于治理基金额度。在此基础上,提出内蒙古乌拉特前旗低品位铁矿绿色低碳转型有效路径为“产业链低碳延伸集约发展”,为面临“经济—资源—环境”约束的地区政府决策提供理论参考。

低品位铁矿选矿工艺研究

针对不同矿物特性配置,磁选法显著提高了纯净铁精矿的收得率。通过调整浮选剂的配比与使用条件,创新的浮选法大幅提升了选矿准确性。通过全面成本-收益分析,证明了在削减生产开支的同时能确保低品位铁矿资源的高效赋能。最后提出可持续发展策略,既确保了选矿工艺的长期适用性,也为行业提供了发展新方向。

四川某低品位弱磁性铁矿脉动高梯度磁选试验研究

四川某铁矿石原矿铁品位较低为25.40%,硅酸铁分布率达55.04%,可利用的铁矿物以赤铁矿、褐铁矿等弱磁性矿物为主,理论回收率为44.06%。由于铁矿物嵌布粒度细,回收利用难度大,综合考虑经济成本和技术可行性,拟定了“磨矿—脉动高梯度磁选粗选—粗精矿再磨—脉动高梯度磁选精选”的技术路线分选该矿石。通过脉动高梯度磁选粗选条件试验着重考察了磨矿细度、磁感应强度、脉动频率和矿浆流速对粗选结果的影响,确定了最佳粗选条件为:原矿磨矿细度-0.074mm粒级占80%、磁感应强度0.6T、脉动频率250r/min、矿浆流速6cm/s,在此条件下粗选可获得铁品位34.97%、回收率67.74%的粗精矿;为进一步提高粗精矿铁品位,对粗精矿再磨后进行精选,在粗精矿再磨细度-0.038mm粒级占97.16%、磁感应强度0.4T、脉动频率350r/min、矿浆流速8cm/s的条件下,可获得铁品位41.08%、回收率37.40%的精矿产品。在上述最佳分选条件下,经过“一粗一精”开路磁选工艺流程,所得精矿产品铁品位由25.40%提升至41.08%,提升幅度较大,铁回收率37.40%接近理论回收率,有害元素S、P和As含量较低,满足了对精矿产品的质量要求,选别指标理想。采用脉动高梯度磁选工艺选别该类铁矿石,选别工艺简单、分选指标好,为低品位、弱磁性铁矿石的回收利用提供了有效的分选方案。

磁铁矿磁性物含量与TFe品位关系的数学模型

在选矿中，确定磁铁矿产品的TFe品位非常重要，但是周期长、成本高。通过分析很多磁铁矿产品的磁性物含量，并用化学方法分析TFe品位，发现二者具有相关性。在此关系的基础上，利用Weibull分布建立数学模型，从而建立TFe品位与磁性物含量的相关关系。结果表明，所建TFe品位与磁性物含量的数学模型对于TFe品位在43．42％～99．40％之间的分析和化验数据具有很好拟合精度，可以用于方便、简易、快速地估计磁铁矿产品的品位。

我国低品位铁矿资源特征研究

本文低品位铁矿指矿石中有用组分铁的品位在最低工业品位之下、边界品位之上的铁矿资源。在技术上,低品位铁矿可理解为因矿石的品位低,现有的开采技术条件复杂及选矿技术不成熟提炼困难,尚未充分利用的矿产资源;在经济上,低品位铁矿指因矿石的品位低,或选矿技术条件复杂限制。

低品位铁矿石流化焙烧-磁选提质试验研究

针对我国低品位铁矿石嵌布粒度极细,成分复杂,难提难选的现况,运用循环流化床和磁选管进行劣质铁矿石的流化焙烧-磁选试验研究,试验采用CO、N2的混合气体营造还原性气氛(其中CO体积分数为10%),将粒径为1 mm以下的新疆某低品位铁矿石(原矿铁品位为9.63%)于850℃焙烧10 min,得到强磁性的磁铁矿,将焙烧产物破碎细磨(磨至200目以下占75%),利用湿式磁选管在71.66 kA/m的磁场强度下进行弱磁选抛尾,可以得到铁精矿品位为46.25%,全铁回收率为25.52%的选矿指标.研究表明,运用循环流化床焙烧-弱磁选的方法提质铁矿石,可以有效地减少焙烧时间,在保证选矿达标的基础上,有效地降低生产周期.

煤种对低品位铁矿煤基直接还原的影响

我国发展直接还原铁生产应以煤基直接还原为主．煤基直接还原过程中，煤种对产品指标影响很大，特别是煤的反应性、灰分和挥发分含量对直接还原的影响较大．煤的质量较好时，由低品位铁矿石煤基直接还原生产直接还原铁时，可获得ｗＴＦｅ≥９１％，ηｍ≥９２％，ε≥８６％的良好指标．

内蒙古某低品位铁矿可选性试验研究

针对内蒙古某微细粒低品位低硫磷铁矿进行了选矿试验研究,确定采用一段粗磨磁选抛尾、二段再磨磁选抛尾、三段再磨磁选提高精矿全铁品位的原则工艺流程,最终获得铁精矿产率12.73%、选矿比7.86、铁精矿全铁品位67.81%、全铁回收率61.52%的选别指标。该研究结果为该矿石的可选性评价提供了技术依据。

云浮硫铁矿低品位矿石合理选矿工艺流程的研究

针对云浮硫铁矿采区低品位矿石,寻找经济合理、低耗高效与环保的选矿工艺回收硫,使获得的硫精矿产品符合销售要求,且尾矿含硫达到硫铁矿尾矿的国家排放标准。采用分级-粗粒跳汰-细粒螺旋工艺,所获得的硫精矿含硫35.50%,硫的回收率为86.70%,尾矿含硫6.70%。

低品位赤铁矿直接还原过程中铁晶粒的长大行为

采用光学显微镜、莱卡图像分析软件对低品位赤铁矿煤基直接还原产品中金属铁晶粒尺寸进行检测。利用Hillert晶粒长大动力学模型对低品位赤铁矿煤基直接还原过程中铁晶粒的长大行为进行研究。结果表明：在还原温度为1200℃、还原时间为5~120 min时，金属铁晶粒的生长速率常数k为1.155μm2/min；在1200℃时，球团还原过程中，金属铁晶粒的平均尺寸D（μm）与还原时间t（min）的关系式为D=exp（0.565ln T＋0.072）。在还原时间为120 min时，还原球团金属铁晶粒的平均尺寸D（μm）与还原温度T（K）的关系式为D=exp（-8995845ln T＋8.899）。在还原温度1000~1200℃范围内，还原球团的金属铁晶粒生长表观活化能为132.53 kJ/mol。

甘肃大滩某低品位钛铁矿石选矿试验

甘肃大滩某低品位钛铁矿主要有价元素为铁和钛,TFe品位为12.07%,Ti O2含量为5.56%,有害元素硫、磷含量较低。钛主要分布在钛铁矿中,分布率为81.82%,是回收的主要目的矿物。为确定该资源的合理开发利用方案,对其进行了磁选—浮选试验研究。结果表明,原矿磨细至-0.074 mm占38%,在粗选磁场强度为605.1 k A/m、精选磁场强度为565.3 k A/m条件下,经1粗1精磁选可以获得Ti O2品位为18.13%、对原矿回收率为76.79%的磁选精矿,磁选精矿采用自主复配合成的高效捕收剂EMG和新型抑制剂SF-101经1粗2精1扫闭路浮选试验可以获得Ti O2品位47.46%、回收率88.08%的钛精矿,对原矿回收率为67.63%,可以为该钛铁矿的选别提供借鉴。

低品位铁矿石煤基回转窑直接还原研究

以低品位块矿为原料,褐煤半焦为还原剂,进行直接还原研究.在温度为1100℃,还原时间为1.5h,还原剂配量为30%~40%,可获得金属化率为85%以上的直接还原铁.在煤基回转窑中,加入40%配比量的褐煤可获得与30%半焦加入量相同的金属化率.回转窑实验所得平均金属化率较低,仅为70.44%,这主要是由于窑温分布不均匀,高温区停留时间短,还原产品空冷等情况造成的.如若温度控制得当,还原时间充足,还原铁密闭降温,金属化率可达到80%以上.

山东汶上低品位铁矿石的矿物学特征及磁选实验研究

在对山东汶上低品位磁铁矿矿石进行矿石工艺矿物学研究的基础之上，通过磨矿、磁选管实验及磁选扩大实验研究，确定了其最佳的磁选工艺流程结构及磨选工艺指标。工艺矿物学研究表明，汶上磁铁矿矿石的嵌布粒度较细，大部分磁铁矿的粒度为0．02mm～0．05mm，磁铁矿主要呈细粒浸染状分布在角闪石和石英等脉石矿物中；磨矿磁选管实验研究表明，铁矿石经过一段磨矿，磁铁矿的单体解离度较低，通过一段磁选难以获得品位合格的铁精矿，磁选扩大实验研究表明，控制一段磨矿细度-200目含量58．64％（-325目含量46．41％），经过一段粗选，获得粗精矿；粗精矿再磨至细度为-325目含量98．5％，对再磨粗精矿经过再选和两段精选获得最终合格铁精矿的品位66．20％，磁选扩大试验铁回收率达到70．58％。

铁矿石品位与焦比、铁水产量关系的研究

为进一步了解铁矿石品位与焦比、铁水产量的关系,用拉姆计算法对铁矿石品位变化1%对焦比的影响进行计算,对国内某炼铁厂2 500 m3高炉实际生产数据进行统计及理论计算。研究结果表明随着矿石品位的增加,矿石品位对焦比的影响越来越小,铁水产量随铁矿石品位呈线性增长关系。计算得出入炉铁矿石品位为56.4%时,矿石品位增加∶焦比减少∶铁水产量增加=1∶1.6∶1.77,与实际统计得到的1∶1.74∶2.39较为相近,计算结果有效,但与经验关系1∶2∶3有所不同。提供了一种能用于生产高炉分析矿石品位与焦比、铁水产量关系的计算方法,为细化高炉操提供指导。

西昆仑赞坎铁矿床地质特征、形成时代及高品位矿石的成因

新疆赞坎铁矿床位于西昆仑塔什库尔干地块西段,是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床。赋矿岩系布伦阔勒群主要由黑云母石英片岩、斜长角闪片岩、变粒岩、硅质岩及磁铁石英岩等组成。目前探明工业矿体4条,单个矿体长度大于2.5km,矿体厚10~70m;局部见高品位铁矿段(mFe>50%),长度达900m,厚度40m左右。矿石类型主要为2种,一种为原生的条纹-条带状磁铁矿(为主);另一种为热液改造形成的块状(高品位铁矿石)及浸染状磁铁矿。矿石稀土元素配分(PAAS)表明,原生条纹-条带状铁矿石Ce和Y元素异常不明显(~1.15、~0.94),Eu具正异常(~1.69),Y/Ho平均值为25,稀土配分模式与沉积变质型铁矿相似。而受改造的矿石中,浸染状矿石具有较高的稀土总量,明显富集轻稀土,La和Ce显示正异常(~1.46、~1.17),Y显示负异常(=0.66~0.72),Eu表现为强烈的正异常(~4.37),稀土配分模式明显不同于原生条纹-条带状铁矿石。矿体围岩斜长角闪片岩(变沉积岩)中的碎屑锆石U-Pb年龄为591±1Ma,结合前人对矿区内侵入体的年代学研究(霏细斑岩,533Ma),大致反映沉积铁矿的形成时代为新元古代至早寒武世。电子探针显示,条带状磁铁矿中的TiO_2、AL_2O_3、MgO、MnO含量较低,标型组分含量与沉积变质型磁铁矿颇为接近,在磁铁矿单矿物成因图解中,条带状磁铁矿整体显示磁铁矿为沉积变质型铁矿;浸染状矿石和块状矿石的组成与典型沉积变质型铁矿的偏离反映了后期岩浆-构造热事件对条带状铁矿石的改造;上述结果显示赞坎铁矿整体属于沉积变质型铁矿(BIF)。调查发现赞坎高品位铁矿体与早寒武世侵入的霏细斑岩联系密切,高品位矿石及其围岩发育一定程度的矽卡岩化,如阳起石化、碳酸盐化和黄铁矿化。本文推测高品位铁矿石的成因可能为霏细斑岩的岩浆热液溶解并运移早期沉积变质铁矿中的含铁物质,在构造发育处充填交代形成块状磁铁富矿石。在早寒武世侵入到矿区中部的霏细斑岩体中,同时发育有角砾状磁铁矿和脉状磁铁矿,因此,岩浆热液改造原生条带状铁矿石形成高品位铁矿石的时代应为早寒武世。

某低品位铁矿石的矿物学特性与选矿试验研究

较系统地研究了某低品位铁矿石的矿石性质和选矿工艺。研究结果表明,该矿石为低品位磁铁矿矿石,原矿中TFe含量为27.65%,磁性铁占有率为87.96%;采用阶段磨矿、磁选流程,控制一段磨矿细度-74μm占57.82%,粗精矿再磨细度-74μm占75.92%,最终精矿TFe品位可以达到67.07%,回收率达到86.05%;采用一段磨矿、磁选—反浮选流程,控制磨矿细度-74μm占67.56%,精矿品位可以达到66.21%,回收率达到79.97%。

河北某低品位难选铁矿选矿试验研究

河北某矿石矿物组成复杂,铁品位低。矿石中可回收的主要金属矿物为磁铁矿,且磁铁矿与钛铁矿、钛赤铁矿共生密切,钛铁分离较困难,同时,矿石中的含铁和易泥化脉石矿物较多,不利于铁的选别回收。本次试验采用阶段磨矿、阶段选别的工艺流程,通过粗磨磁选抛尾,粗精矿再磨再选,在一段磨矿细度为-200目46.91%,二段磨矿细度为-200目96.17%时,获得了铁精矿品位为65.75%、铁回收率为50.14%、尾矿磁性铁含量为0.92%、精矿磁性铁回收率为90.31%的选矿技术指标。

助熔剂对某低品位铁矿石直接还原效果的影响

对某铁品位为27.23%的复杂难选铁矿石进行了还原焙烧-磁选研究,比较了助熔剂种类及用量对直接还原效果的影响。结果表明,助熔剂能够降低硅铝钙镁等氧化物的熔点,改善铁的氧化物的还原条件,对直接还原有促进作用;不同种类助熔剂的作用效果不同,对本试验所研究的矿石,助熔剂A的效果要优于B。

低品位硫铁矿生产硫磺的工业实验研究

研究了低品位硫铁矿采用二段硫化床与劣质高硫煤还原反应生产硫磺的工艺过程。用低品位硫铁矿中的硫与铁资源和高硫煤中的煤与硫资源生产硫磺和还原铁粉,实现了资源的充分利用;克服了品位在17%~20%(质量分数,下同)的硫铁矿,在原矿选矿生产硫精砂工艺过程中产生的尾矿对环境造成污染的问题,弥补了硫精砂生产过程中的缺陷。中间实验产品硫磺达到GB/T 2449—2006《工业硫磺》国家标准,副产品铁矿粉含量高于60%,是用于炼钢厂的优质铁原料。该研究工艺使资源利用达到最大化,符合循环经济的法则,是弥补中国硫、铁资源短缺,多方法寻求资源来源的一种有效途径。