单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高等矿物加工学,主讲：王学涛,指导教师：李凤久,Mineral Processing Engineering,高等矿物加工学主讲：王学涛Mineral Processi,目录：铁矿石选矿技术,一 概述,三,我国难选铁矿石选矿技术,二 铁矿石资源,四,总结,目录：铁矿石选矿技术一 概述 三 我国难选铁,一、概述,我国铁矿资源长期紧缺已是不争的事实,合理开发利用复杂难选铁矿石资源对于缓解我国铁矿石供求矛盾及保障我国钢铁工业经济的安全具有重大意义。,在市场经济的条件下,炼铁企业为了追求更高的经济效益及利润,对铁精矿质量提出了更高的要求。目前,国际上优质球团矿的主要质量指标已提高到含铁,65%,SiO23%,P0.05%,S0.01%,等,这样就要求铁矿选矿技术不断进步和发展。,一、概述 我国铁矿资源长期紧缺已是不争的事实,一、概述,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。因此,迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源,尤其是受目前选矿技术限制而不能利用的复杂难选铁矿石以及目前虽能利用但质量和利用率较低的铁矿石,增储增效,充分挖掘现有铁矿山的生产潜力,提高铁矿石的自给率,缓解进口矿的压力,维持稳定、足量、优质的铁矿原料供给,以保障钢铁工业持续稳定的发展。,一、概述 对于铁矿石进口依存度的提高,已成,二、,铁矿石资源,我国铁矿石的主要特点是：贫、细、杂,平均铁品位,32%,比世界平均品位低,11,个百分点。其中,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,20.8%),。铁矿床成因类型多样,矿石类型复杂。探明的铁矿资源量,380 410,亿,t,。,主要铁矿类型有：,二、铁矿石资源,二、,铁矿石资源,1.,鞍山式沉积变质型铁矿,以磁铁矿石为主,品位为,30%35%,资源量为,200,亿,t,。其中鞍本地区,120,亿,t,，冀东地区,50,亿,t,，山西、北京、冀西、安徽等省市区约,30,亿,t,。,2.,攀枝花式岩浆分异型铁矿,以磁铁矿、钛铁矿为主,品位,30%35%,主要分布在四川省西昌到渡口一带,资源量为,70,亿,t,。,二、铁矿石资源,二、,铁矿石资源,3.,大冶式和邯邢式接触交代型铁矿,以磁铁矿石为主,品位,35%60%,主要分布在邯邢、莱芜和长江中下游一带,资源量为,50,亿,t,，铁含量,45%,的富矿较多。,4.,梅山式玢岩型铁矿,以磁铁矿石为主,资源量,10,亿,t,，品位,35%60%,。,二、铁矿石资源3.大冶式和邯邢式接触交代型铁矿,二、,铁矿石资源,5.,宣龙式和宁乡式沉积型铁矿,以赤铁矿石为主,品位低,含磷高,难处理,主要分布在河北宣化和湖北鄂西一带,资源量,3050,亿,t,。,6.,大红山式和蒙库式海相火山沉积变质型铁矿,以磁铁矿矿石为主,品位,35%60%,主要分布在云南、新疆一带,资源量为,20,亿,t,。,二、铁矿石资源,二、,铁矿石资源,在铁矿中共生和伴生铁矿多,约占资源量,27.9%,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。,目前我国,菱铁矿石,和,褐铁矿石,资源的利用率极低,大部分没有回收利用或根本没有开采利用。我国最大量入选的矿石为鞍山式沉积变质铁矿石,但其中也有部分矿石由于嵌布粒度微细,矿物组成复杂尚未得到有效的开发,二、铁矿石资源 在铁矿中共生和伴生铁矿多,二、,铁矿石资源,利用,如本钢贾家堡子铁矿,属贫磁铁矿石,储量约,1.5,亿,t,，由于矿石嵌布粒度微细,结构较为复杂,目前尚未开发利用。,山西太古岚矿区的袁家村铁矿,截止,1990,年底,全区累计探明及保有储量为,89 450,万,t,，矿石类型分石英型和闪石型,有氧化矿和原生矿。矿石嵌布粒度微细,磁铁、赤铁矿石粒度,75%80%,小于,0.043 mm,其中石英型铁矿石有,20%-0.010 mm,闪石型铁矿石有,40%-0.010 mm,。原矿铁品位又较低,实属复杂难选的铁矿石。,二、铁矿石资源利用,如本钢贾家堡子铁矿,属贫磁铁矿石,储量约,二、,铁矿石资源,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,12%,占我国红铁矿储量的,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。,二、铁矿石资源 昆钢大红山铁矿,属磁铁矿-赤铁矿,二、,铁矿石资源,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。对这种矿石的选矿研究从,20,世纪,60,年代开始,国内外多家科研院所与包钢合作进行了大量的试验研究工作,到目前采用,弱磁,-,强磁,-,浮选回收铁和稀土,的工艺流程,这一工艺流程体现了“以铁为主,综合回收稀土矿物”的指导思想,使包钢的白云鄂博铁矿的选矿技术获得了重大的突破。,二、铁矿石资源 包头白云鄂博铁矿为大型多金属,二、,铁矿石资源,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,20%,另外其他有价元素更没有得到回收。,二、铁矿石资源,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.1,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,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。,三.我国难选铁矿石选矿技术3.1菱铁矿石选矿技术：,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,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。马鞍山矿山研究院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。该碳酸铁的赋存状态是以铁镁碳酸盐类质同象系列矿物为主,研究推荐采用筛分,-,强磁选,-,浮选联合工艺流程。,三.我国难选铁矿石选矿技术,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,最终铁精矿品位为,35%,以上,(,焙烧后铁品位,51%,以上,),SiO2,含量降至,4%,以下,四元碱度达到,3,以上,既是一种铁原料,又具有炼铁熔剂的性能,与酸性铁精矿混合冶炼能大大改善冶金性能,预算年效益可达数千万元。,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。,三.我国难选铁矿石选矿技术最终铁精矿品位为35%以上(焙烧后,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,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”。,三.我国难选铁矿石选矿技术 块状铁矿石(1,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,闪烁式焙烧技术,：,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,55%60%,以上。,三.我国难选铁矿石选矿技术闪烁式焙烧技术：,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.2,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,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。褐铁矿的选矿工艺有,还原磁化焙烧,-,弱磁选、强磁选、重选、浮选及其联合,工艺。过去具有工业生产实践的选矿工艺有强磁选、强磁选,-,正浮选。,三.我国难选铁矿石选矿技术3.2 褐铁矿石选矿技术：,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.2,褐铁矿石选矿技术：,但由于受褐铁矿石性质,(,极易泥化,),、强磁选设备,(,对,-20um,铁矿物回收率较差,),及浮选药剂的制约,其选别指标较差,而还原磁化焙烧,-,弱磁选工艺的选矿成本较高,因此该类铁矿石基本没有得到有效利用。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。,三.我国难选铁矿石选矿技术3.2 褐铁矿石选矿技术：,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.2,褐铁矿石选矿技术：,例如马鞍山矿山研究院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。近两年来,随着新型高梯度强磁选机及新型高效反浮选药剂的研制成功,强磁选,-,反浮选,-,焙烧联合,工艺分选褐铁矿石取得明显进展。,三.我国难选铁矿石选矿技术3.2 褐铁矿石选矿技术：,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,即先通过强磁,-,反浮选获得低杂质含量的铁精矿,然后通过普通焙烧或者与磁铁精矿混合生产球团矿可大幅度提高产品的铁品位,仍不失为优质炼铁原料。马鞍山矿山研究院对江西铁坑褐铁矿等铁矿石的试验研究结果表明,反浮选精矿铁品位可达到,57%,、,SiO2,含量降至,5%,左右,经焙烧后产品的铁品位可达到,64%,以上,与焙烧、磁选、反浮选联合工艺相比,生产成本大幅度下降,使该类型铁矿石具有经济开采利用价值,并且,2005,年已经投入生产。,三.我国难选铁矿石选矿技术即先通过强磁-反浮选获得低杂质含量,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.3,复合铁矿石选矿技术,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。,例如,马鞍山矿山研究院对酒钢铁矿石,(,含镜铁矿、菱铁矿及褐铁矿等,),粉矿,(-15 mm),采用强磁,-,正浮选工艺的研究结果表明,与现场采用的单一强磁选工艺相比,在铁精矿品位提高,2,个百分点,(,达到,49%,以上,烧后达到,58%,以上,),的同时,铁金属回收率提高,12,个百分点以上,(,达到,74%,以上,),。,三.我国难选铁矿石选矿技术3.3复合铁矿石选矿技术,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.3,复合铁矿石选矿技术,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,82%-75um,的条件下,取得了,SiO2+Al2O3,的杂质含量由,11%,以上降到了,6%,以下,精矿铁品位由,55%,提高到,59%,以上,(,烧损后铁品位达,60%,以上,),降杂作业回收率达,94%,的良好指标。,三.我国难选铁矿石选矿技术3.3复合铁矿石选矿技术,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.4,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。,三.我国难选铁矿石选矿技术3.4 多金属共生铁矿石选矿技术,三,.,我国难选铁矿石选矿技术,3.4,多金属共生铁矿石选矿技术,目前包钢选矿厂氧化铁矿石采用,弱磁,-,强磁,-,反浮选工艺,进行选铁,其强磁精矿中主要有易浮类萤石、碳酸盐等矿物和难浮难选的含铁硅酸盐类矿物。对于易浮类萤石、碳酸盐等矿物包