鼓风炉化矿的产物

    化矿鼓风炉的产物一般为熔渣、烟尘和烟气;如果炉料含铅较高或处理配入铅渣(湿法炼锌时所产)的烧结块,尚产出粗铅。

    一、熔渣

    熔渣产出率一般为70~85%,其成分的一般范围如下(%):

Pb Zn Ge FeO SiO2 CaO MgO Al2O3
2~4 8~15 0.003~0.006 24~30 30~35 5~14 1~3.5 5~10

    表1为化矿鼓风炉熔渣化学成分实例。

表1  化矿鼓风炉熔渣化学成分实例,%

Pb Zn Ge FeO SiO2 CaO MgO Al2O3
2.85 9.89 0.0046 27.56 30.96 8.31 3.22 7.71
2.18 7.53 0.0044 23.8 29.46 12.31 3.61 6.47

    二、粗铅

    产出的粗铅品味高、杂质少,含铅一般大于98.5%。

    三、烟气

    化矿鼓风炉炉顶烟气温度通常为200~500℃,如使用土焦,由于土焦着火点低,燃烧带上移,炉顶烟气温度可达600℃;烟气含尘一般为10~50g/m3。烟气成分为(%):

CO CO2 O2 N2
1~1.3 3~14 8~14 余量

    化矿鼓风炉烟气实例(测点位于鼓风炉炉顶鹅颈管处)如下:

风口区断面积 烟气温度 烟气量 烟气含尘量
7.7� 200~600℃ 43250m3/h 18g/m3

    四、烟尘

    在鼓风炉化矿过程中,铅、锌、锗等金属部分挥发进入烟尘。烟尘含铅较高时,可作炼铅原料。表2为化矿鼓风炉烟尘成分实例。

表2  化矿鼓风炉烟尘化学成分实例,%

名称 Pb Zn Ge Fe SiO2 CaO MgO Al2O3 S
滤袋尘 46.9 18.98 0.018 3.0 5.4 1.03 0.55 1.2 3.7
喷雾塔尘 28.7 15.43 0.012 5.25 15.4 4.68 1.74 2.56 1.13
滤袋尘 32.69 23.56 0.027 6.88
评论关闭

黑龙江矿产资源

一、黑龙江省矿产资源的特点

(一)矿产种类比较多,到1985年底共发现矿产114种,占全国同期发现147种矿产的77.6%。

(二)金属矿产中,单一组分的矿床少,多为共生、伴生矿床,矿石组分复杂。如翠宏山铁多金属矿床,探求出的储量锌、钨为大型矿床,铁、铅、钼为中型矿床,铜为小型矿床 。多宝山铜矿床,为大型矿床,其中的伴生金也达大型规模。这有利于综合利用,使一矿变 多矿,但在选矿上增加了复杂性。

(三)一些金属矿产贫矿多富矿少。在探求出的铁矿储量中92.62%是贫矿,富矿只占7.38%。在探求出的铜矿储量中92%是贫矿,富矿只占8%。

(四)既有优势矿产,也有短缺矿产。优势矿产有石油、煤、黄金、铜、石墨、矽线石 、黄粘土、玛瑙、花岗岩类石材、铸石玄武岩、火山灰、熔炼水晶、沸石、泥炭等14种。短缺矿产有铁、锰、铬、铝、汞、磷、钾、岩盐、石膏、天然碱等10种。优势矿产中,大庆油田为大型油田,其储量及开采量均居全国首位。煤矿储量居全国第十二位,但煤质好,主要是炼焦用煤。黄金储量居全国第三位,其中砂金储量居全国第一位。晶质石墨储量非常大,不仅居全国首位,而且位于世界前列。矽线石在中国首次探求出储量。黄粘土,通称老莱黄粘土,随着温度的升高可改变颜色,是国内少有的矿产,花岗岩类石材的材质非常好,铸石、玄武岩储量居中国第一位。多宝山铜矿的储量居全国铜矿床第五位,亟待开发利用。

二、黑龙江省矿产资源开发利用

到1985年底已开发利用的矿产有34种,占全省已探出储量的56种矿产的60.7%。已开发利用的矿产有:石油、天然气、煤、铁、金、铜、铅、锌、银、镉、铟、镓、硒、萤石、石 墨、硫铁矿、磷(伴生)、石棉、沸石、黄粘土、火山灰、珍珠岩、铸型用砂、耐火粘土、 陶瓷粘土、压电水晶、熔炼水晶、水泥用石灰岩、水泥配料粘土、铸石玄武岩、石材花岗岩 、熔剂用石灰岩、地下水、矿泉水等。已开发利用的矿产地近1000处,其中石油采区7处,天 然气采区2处,煤矿区(井田)791处(统配煤矿32处,地方煤矿80处,乡镇煤矿679处),金矿采区22处(砂金21处,岩金1处),铁矿15处,铜矿2处,水泥用石灰岩8处,水泥配料粘土5处,石墨4处,熔剂用石灰岩2处,萤石,铸型用砂、耐火粘土,磷矿(伴生)、石棉、沸石 、黄粘土、火山灰、陶瓷粘土、珍珠岩、压电水晶、熔炼水晶,铸石玄武岩各1处。

评论关闭

黄药的浮选性质

    黄药是浮选含金硫化矿物时最常用的捕收剂,它的化学成分是烃基二硫代碳酸盐,分子式为ROCSSMe,其中R为CnH2N+1类烃基,Me为金属钠或钾。乙基黄药的结构式为:

    黄药的浮选性质主要有:
    1.黄药可与多种金属离子相作用,生成难溶的黄原酸盐,其难溶顺序为:Au+、Ag+、Hg+、Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+,黄药对这些金属的硫化物或金属均有捕收能力,捕收作用的活度基本与难溶性一致。
    2.黄药的捕收能力显著地随非极性基烃链的增长而加强。这主要是由于不同烃链长度所形成的接触角不同之故。烃链越长,疏水性越强,所形成的接触角就越大。
    3.黄原酸盐在溶液中不稳定,首先解离为黄原酸离子,黄原酸离子与水发生水解后,生成黄原酸,黄原酸不稳定,分解为二硫化碳及醇,其反应式为:

    黄原酸盐分解后推动捕收能力。很明显,只有增加OH-离子的浓度,才能减少黄原酸的生成。
    4.黄药本身是一还原剂,当与空气中的氧接触,或是在溶液中和高价离子相作用,则被氧化为复黄原酸 。复共原酸对硫化矿的捕收能力较黄药弱。
    黄药易溶于水,与矿物表面的作用迅速,不具起泡性。

评论关闭

黄药捕收剂——异丙基黄原酸钠

    品 名:异丙基黄原酸钠

    英文名称:SODIUM ISOPROPYL XANTHATE (SIPX)

    分 子 式:(CH3)2CHOCSSNa

    结 构 式:         

    性 状:浅黄色有刺激性气味的粉末(或颗粒),能溶于水。

    主要用途:异丙基黄原酸钠在有色金属硫化矿浮选中的捕收能力较乙基黄药稍强。它主要用于各种有色金属硫化矿浮选的捕收剂,还可用作湿法冶金的沉淀剂;也用作橡胶硫化促进剂。

    规 格: 

项 目 干 燥 品 合 成 品
  粒状 粉状 粒状 粉状
异丙基黄原酸钠%≥ 90.0 90.0 84.0 84.0
游离碱 % ≤ 0.2 0.2 0.5 0.5
水及挥发物 % ≤ 4.0 4.0
直径(mm) 3~6 3~6
长度(mm) 5~15 5~15
有效期(月) 12 12 6 6
包 装 110公斤/铁桶,
850公斤/多层板箱
50公斤/塑编袋等
110公斤/铁桶,
50公斤/塑编袋等
120公斤/铁桶
40公斤/塑编袋

    贮存及运输:防潮,防曝晒,防火。

评论关闭

麦饭石简介

    麦饭石在矿物学上属于石英斑岩或称属花岗岩,是以碱长石和石英石为主的矿石。麦饭石独特的性质是它的超多孔性和罕见的多物质成分,据测试其表面积与活性炭近似,所含的物质成分多达两千余种。特别是对生物体有益的微量元素应有尽有,而一些过量则对生物体有害的元素,含量有刚好不多不少。麦饭石独特的性质和神奇的功能自古以来一直受到许多科技工作者的关注,许多人对它进行了不懈的研究开发,使麦饭石这一宝石在医药、食品、保健、种植、水处理等领域得到广泛的应用并取得了很好的效果。   
    主要产品:
     1、 水处理用的麦饭石填料。特性为前褐色不规则颗粒,粒度0.5~30mm。它除了据活性炭一般的性能以外,还有许多神奇的功能。例如:
    (1) 既有物理吸附又有化学吸附功能,既能做吸附过滤的填料又可作好氧、缺氧、厌氧填料,既能吸附有机污染物、病毒、藻毒,又能吸附重金属离子。
    (2) 调节水质,使水的分子团、微量元素、pH值(指饮用水)大小高低更适合,水的活性更高。
    (3) 除垢防垢,将适量的麦饭石填料放入各种加热容器中,可是容器的内壁数年内不结水垢。
    (4) 价格低,使用寿命长,可在容器内就地再生。
     2、 育种育苗的基质,主要用于花果、蔬菜等植物的种植栽培,能保水、保肥、通气、防病。提供植物生长所需的微量元素。节水、节肥、节农药,增产、增收、增效益。
     3、 饲料添加剂,在畜、禽、鱼等饲料中添加适量麦饭石添加剂,可向畜禽提供均衡的天然的多元的矿物质,既可防病抗病,提高产量,没有有害残留物。
    麦饭石产生于中生代末新生代初,距今约5000万-7000万年左右,是一种具有一定生物活性的复合矿物。麦饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐。其中包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO等,还有动物所需的全部 常量元素,如:K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素,约58种之多。麦饭石具有吸附性、溶解性、调节性、生物活性和矿化性等性能。 名代著名医药大师李时珍巨著《本草纲目》中对其有详细记载:”麦饭石甘、温、无毒,主治一切痈疽发背。”近年来麦饭石产品传入日本、美国、南韩等国家和地区,被誉为”健康药石”、”神石”、”细胞洗涤剂。” 现代研究.
  1:麦饭石的独特结构:在电子显微镜下麦饭石有很多孔,一克麦饭石的表面积达到几百平方米,是同量活性碳的20000倍。多孔的结构使它能吸收、分解、清除各种有害物质,如:胺、氯、汞、镉、氰、白葡萄球菌、结肠杆菌、细菌及各种病菌。
  2:麦饭石的成分:它含有大量锆石,能释放对人体有益的红外线,产生温热微波按摩效应,能消炎、杀菌、除臭,消除疲劳,恢复精力。此外麦饭石还能给人体补充等微量元素,调节机体平衡 。
  3:麦饭石对生物体的作用表明,麦饭石的吸附作用,可消除动物肠道内有毒物质,对细菌有一定的吸附能力,麦饭石经检测含有五十八种对机体有益的长量元素和微量元素,更重要的是其中很多矿物元素是生物体内各种酶的活动中心,能激发酶的活动,提高酶的催化作用,从而改善动物代谢机能,促进营养物质的消化与吸收,增强抗病能力,促进动物的生长发育。
  目前,对麦饭石研究较为深入的国家和地区主要有日本、美国、南朝鲜等。研究的课题主要是对麦饭石作用及其机理的探究,如何提取麦饭石的有效成分(即sapro技术)研究和探讨应用领域的开拓,在这些方面研究较多的是日本,他们用麦饭石作矿泉水以供饮用和洗浴,用麦饭石粉作水产保鲜剂,冰箱除臭剂, 水质净化剂等。美国主要研究用麦饭石水制作运动员饮料。
   麦饭石为一种药用矿石。是经风化蚀变石,具有生物效应和医疗作用的二长岩类岩石。呈浅黄褐色或灰色,因为外观似大麦米饭故而得名。近年来我国许多地区相继发现麦饭石资源。如天津估计总贮藏量在 19275 万吨以上,目前因地产不同命名各异,如盘山麦饭石。
  麦饭石首载于宋代《图经本草》。明李时珍《本草纲目》记载:“麦饭石处处山溪中有之,因石大小不等,或如拳或如 鸢卵或如盏或如饼大,状如握聚一团麦饭,有粒点如豆如米其色黄白但于溪涧麻石中寻有此状者既是。”“气味甘温无毒”“主治一切痛疸发背,醋淬入药。”
  成分:麦饭石为钙碱性岩石系列的岩浆分异晚期产物,是火成岩中的一种半风化的斑岩石,为多种矿物的集合体。盘山的麦饭石都以斜长石、钾长石为主,其次有石英、角闪石、黑云母及副产物磷灰石等组成。如麦饭石制成 325 目以下的细微粉末,取其一粒在电子显微镜下观察,可见似珊瑚礁或海绵状的多孔结构。
  麦饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐,其中包括 SiO2 、 Al2O3 、 Fe2O3 、 FeO 、 MgO 、 CaO 、 K2O 、 Na2O 、 TiO2 、 P2O5 、 MnO 等;还含有动物所需的全部常量元素,如: K 、 Na 、 Ca 、 P 、 Mg 、 Fe 、 Cu 、 Zn 、 Mn 、 Mo 等微量元素和稀土元素,约 58 种之多。
  麦饭石因具有多孔性而有很强的选择吸附能力,麦饭石可吸附水中的杂质、色素、有机物,并通过吸附结合细菌蛋白质中的氮使细菌繁殖受到抑制。研究者于 10ml 菌液(含菌 830000 个 /ml )放入2g( 200 目)麦饭石,静置 5min后大肠杆菌的吸附率是25% ,10min 时是35.3% ,15min是49.39% ,24小时吸附率是85.8% 。另外华东地质勘探局270 研究所提供:麦饭石(粘径5mm)对重金属 30摄氏度的水中浸泡后的解析量为U92.20% 、Th97.4% 、Pb95.00% 、Cd90.20% 、Hg100% 、As10% 。

评论关闭

高镍锍湿法精炼

    在水溶液中从高镍锍提取金属镍的炼镍方法,工艺流程见图1。该技术是北京矿冶研究总院等单位共同开发的,并已在新疆阜康建成采用该方法的冶炼厂。同常规流程比,该技术铜镍分离彻底,流程简短,不产生有害废水、废气和废渣;有利于综合利用。

    (一)基本原理
    用硫酸溶液选择性浸出高镍梳中的镍和钻,使铜和贵金属抑制于浸出渣中。浸出一般由常压浸出和加压浸出两道以上工序组成,常压浸出段金属Ni全部溶解,Ni3S2部分溶解,Cu2S不溶解:

    浸出时在鼓入空气的作用下,合金相中的铜被氧化并与Ni3S2发生反应:

    经浸出高镍锍中绝大部分Ni和Co转入溶液(Ni浸出率94%,Co 59%),Cu大部分以CuS和Cu2S形态留存于渣中。
    (二)生产流程与技术条件
    高镍锍首先在球磨机工段进行串联磨矿,溢流固体粒度95%以上小于0.045mm。浸出在一段常压和一段加压逆流中进行。常压浸出段可得到含Cu和Fe均≤0.01g/L的硫酸镍浸出液,所得浸出渣再加压浸出原料中的Ni-Co合金相及硫化物相,原料中铜贵金属、铁和硫几乎全部留在终渣里。终渣可用火法或湿法处理回收其中的铜和贵金属。浸出技术条件见表:

 浸出技术条件及结果
项目 常压浸出 加压浸出 项目 常压浸出 加压浸出
液固比/(m3/t) 12~13 11~12 浸出液/(g/L)(Ni) 75~96 70~100
浸出温度/℃ 65~75 140~150 (Co) 0.15~0.42  
总压力/MPa 0 0.6 (Cu) 0.003 4~6
氧分压/MPa 0.02 0.05 浸出终渣/%(Ni)   4~5
充气量/(m3/t料) 2000 500 (Cu)   567~0
浸出时间/h 4 2 (S)   22
终点pH ≥6.2 1.8~2.8 浸出率/%(Ni) 28 94.2

    为了综合回收浸出液中的钻同时除去其他杂质,为电积镍提供成分合格电解液,该工艺采用黑镍(NiOOH)除钻技术。方法是,在常压浸出时在浸出液中加入黑镍浆液,使Co2+氧化成Co3+水解为Co(OH)3沉淀除去,同时还可深度除去Fe、Mn、As、Cu、Zn及Pb等杂质。黑镍是在镍阳极、不锈钢阴极,含NaOH 0.2mol/L电液的电解槽内制备出来的。控制条件是:温度50℃,阳极电流密度21A/m2
    电积镍采用不溶阳极在电解槽中进行。阳极材质为铅银合金,阴极为纯镍始极片。阳极液成分是(g/L):Ni 91,Co 0.0018,Cu<0.002,Fe<0.001。电解液温度60-65℃,电流密度230A/m2,槽电压3.6V,阴阳极液面差5-15mm。产出电积镍的成分为(%):Ni+Co 99.99,Co 0.009,Cu 0.003,Fe 0.001。

评论关闭

高镍锍二段逆流硫酸选择性浸出

第一段为常压浸出,金属镍和部分二流化三镍被浸出,控制矿浆终点pH≥6.2,此时,铁转化为针铁矿等氧化物,溶液中的铜离子形成金属铜和碱性硫酸铜等沉淀,硫化铜则未被浸出,因而浸出液中铜、铁等杂质含量很低,用黑镍(NiOOH)除钴后则可电解生产电镍。这一浸出阶段的主要化学反应可表示为:

Ni0+Cu2=Cu0+Ni2                   (1)

Cu0+0.5O2=Cu2O                         (2)

Ni0+2H+0.5O2=Ni2+H2O              (3)

Ni3S2+Cu2=2NiS+Ni2+Cu0            (4)

Ni3S2+2H+0.5O2=2NiS+Ni2+H2O       (5)

Fe0+2H=Fe2+H2                       (6)

评论关闭

高铝矿物(蓝晶石、红柱石、硅线石)的浮选药剂

            蓝晶石类矿物的浮选药剂见表1。从表中可见,这三种矿物的浮选捕收剂是通用的,可归纳为三类:(1)羧酸类捕收剂如油酸(钠)、氧化石蜡皂、癸脂、塔尔油等;(2)羟基磺酸盐和羟基硫酸盐如石油磺酸钠等;(3)烷基胺。表1  蓝晶石类矿物的浮选药剂

矿物 捕收剂 pH值 调整剂
蓝晶石   石油磺酸钠  癸脂  油酸钠  十二胺 2.2~4.09.55.5~7.03~12    HF、H2SO4  水玻璃、柠檬酸 
硅线石   烷基磺酸钠+氧化石蜡皂(1:2)  油酸  十二至十八烷基硫酸钠  十二烷基醋酸胺 8~98~95.49.0~9.5    Na2CO3  甲酸、六偏磷酸钠、水玻璃、CMC 
红柱石   油酸钠  十二胺 3~103~9  

    生产上常用的是前两类捕收剂,使用羧酸类捕收剂时,矿浆pH值常常为碱性,我国习惯上称碱法浮选;使用磺酸盐作捕收剂时,矿浆pH值要调至酸性,也称酸法浮选。

评论关闭

高磷锰矿脱磷技术研究现状与展望

锰及其化合物应用于国民经济的各个领域。钢铁工业用锰量占90%一95%,主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂,以及用来制造合金。

随着我国钢铁工业生产的发展和锰系产品出口的增加,锰矿石的消费量也逐步增加,进口矿石所占的比重越来越大,2002年进口锰矿石首次突破 200万t,占我国总锰矿石消费量的45.81%,如按锰金属量计算,由于进口矿石品位高于国产锰矿石,进口矿的锰金属已超过 了国内锰金属量消耗总量 的50%,国内矿石供应的缺口越来越大。因此,在充分利用国外资源的同时,加快国内锰矿资源的勘查力度、提高勘查深度、大力研究锰矿加工及除杂(磷、硫)技术显得十分必要。

我国锰矿石中磷的含量较高,P/Mn平均在0.01左右,而冶金用锰矿石要求 P/Mn<0.003,属高磷锰矿石。在已勘查的矿床中,磷含量超过标准的占49.6%,达到优质锰矿标准的约占 6%。锰矿石中的磷主要以磷灰石或胶磷矿的形态存在。磷矿物嵌布粒度微细,或与锰矿物呈内质同象存在,难于达到单体解离 3。

我国高磷贫碳酸锰矿石主要分布在湘、黔、川3省接壤地带,包括湖南花垣锰矿、贵州松桃锰矿、四川秀山锰矿等,总储量约为 1亿 t,这类型锰矿含 P0.24% 左右 ,Mn 18%一19%,P/Mn为 0.01左右。

磷是钢铁冶炼过程中的主要有害元素之一。冶 金用锰矿石中含磷量过高会直接影响钢铁的品种与 质量。结合高磷锰矿石的综合利用,研究经济有效的脱磷技术是很重要的课题。

一、高磷锰矿石脱磷技术现状

国内外针对不同的矿石性质,进行了较为深入的锰矿石脱磷工艺研究。主要方法有:强磁选一反浮选、强磁选一焙烧、强磁选一黑锰矿、还原一氨浸、微生物脱磷。

(一)强磁选一反浮选

反浮选仍然是 目前最主要的锰矿石脱磷方法。为了降低反浮选成本或进一步降低含磷量,磁选一反浮选联合脱磷已显示出优势。

锰矿反浮选脱磷中一般用氧化石腊皂为捕收 剂,以NaOH、Na2SiO3、Na2CO3为调整剂,淀粉为抑 制剂。同时,增加使用 GY—l药剂,GY—l是在 DC一854药剂基础上改制的一种高效、无毒、无腐蚀、使用方便的阴离子表面活性剂,在反浮选中不仅具有良好的选择性分散作用,而且对改善产品质量具有明显功效。鄂西某地的高磷菱锰矿 P/Mn为0.046,经脱泥、强磁选、1次反浮粗选脱磷和 3次泡沫再选分级脱磷,可获得 P/Mn为 0.002,锰品位为78.87%的最终锰精矿指标。

(二)强磁选一焙烧

湘潭锰矿属低铁高磷贫碳酸锰矿床,其含磷矿物为胶磷矿,赋存于粘土类矿物中。碳酸锰为弱磁性矿物,粘土类矿物为非磁性矿物,利用其磁性差异采用强磁选选别,然后焙烧,可达到富锰降磷效果。

湘潭锰矿进行了强磁选连续试验。原矿含 Mn21.95%,粒度 7~10 mm。经 1次粗选和1次精选,获得锰精矿 I含 Mn 27.70%,回收率为 38.5%;锰精矿 Ⅱ含 Mn 23.7%,回收率为 55.94%,总回收率可达 94.44%。磁选锰矿经焙烧后,精矿 I含 Mn42.6%,P/Mn为 0.003 9;精矿 Ⅱ含 Mn 35.03%,P/Mn为 0.0049。

评论关闭

高磷赤褐铁矿提铁降磷氯化离析工艺条件试验研究

随着我国钢铁工业的迅速发展,迫切需要依靠技术进步来最大限度地合理开发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开发利用的复杂难选铁矿石,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,缓解进口铁矿石的压力,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。目前,我国有占总储量14.68%,问题达74.5亿t的高磷铁矿石,因技术问题而没有开发利用。所以,研究高磷铁矿石降磷的工艺,对保障我国钢铁工业原料的供给,具有十分重要的理论意义和现实意义。

本课题以云南某矿高磷赤褐铁矿为研究对象,进行了高磷赤褐铁矿提铁降杂试验研究。在常规的强磁选、重选和浮选得到的选矿指标不够理想的情况下,采用还原焙烧-弱磁选工艺得到了较好的选矿指标。

一、研究方法

(一)试样性质

试样是云南某高磷赤褐铁矿,试样光谱分析见表1,试样化学成分分析见表2,试样铁物相分析见表3
表1  试样光谱分析结果/%

元素 Ag Al As B Ba Be Bi Ca
概量 0.0002 1 0.007 <0.001 <0.03 <0.001 0.003 0.3
元素 Cd Co Cr Cu Fe Ga Ge Mg
概量 <0.001 0.01 0.002 0.03 >>10 0.001 <0.001 0.2
元素 Mn Mo Ni P Pb Sb Si Sn
概量 0.8 0.003 0.05 0.3 0.004 <0.01 >10 0.002
元素 Ti V W Zn In Ta Nb
概量 0.4 0.006 <0.003 0.05 <0.01 <0.005 <0.01

表2  试样化学成分分析结果

成分 Fe/102 S/102 P/102 SiO2/102 As/106
含量 35.55 0.026 0.88 30.18 <1

表3  试样铁物相分析结果/%

成分 碳酸铁中Fe 赤褐铁矿中Fe 硫化铁 硅酸铁 磁性铁 总铁
含量 0.30 34.74 0.05 0.05 0.11 35.25
占有率 0.85 98.56 0.14 0.14 0.31 100.00

从表1、表2及表3可以看出,该矿中铁主要以赤褐铁矿形式存在,占总铁的98.56%。有害元素硫、砷的含量较低,对该矿石影响不大,经化学分析矿石磷超标严重。

经过矿石赋存状态研究,矿石中的铁主要是以褐铁矿的形式产出。其它脉石矿物主要为石英,另有少量的长石、绢云母和高岭石等。石英和长石容易从褐铁矿中选别出。经电子探针成分分析,褐铁矿中主要含MnO、SiO2和P2O5等杂质。矿石中的磷含量为0.88%,其中85.9%的磷以类质同象的开工分布于褐铁矿中,这部份磷不能用机械选矿的方法和褐铁矿分离。另有14.1%的磷是以胶磷矿的形式产生,但胶磷矿也是以浸染状或极细的机械混入物的形式分布于褐铁矿中,这部份磷也难用机械选矿的方法和褐铁矿分离。

(二)试验方案

试验过程中发现,采用还原焙烧的方法,可以将铁的品位提高到55%左右,但磷含量仍然较高,仍不能达到合同指标。因此,在还原焙烧试验研究过程中,加入了其它药剂,把磷的含量降低到0.3%以下。该试验是将试样在一定温度下,干燥脱水后干磨制粉,加入一定量的氯化剂和还原剂与粉状试样混匀,将之置入焙烧中进行焙烧;焙烧后的产物,经过水淬、磨矿及弱磁场磁选机选别后,得到磁性产物;磁性产物经过过滤脱水干燥后,得最终的铁精矿。试验流程见图1。

图1  氯化离析-弱磁选工艺流程

二、研究结果与讨论

(一)氯化剂用量试验

氯化剂用量试验结果见表4。焙烧温度900℃,焙烧时间60min,磁选物料细度-0.074mm占75%,弱磁选磁场强度H=0.1T。

表4  氯化剂用量试验结果

用量/% 产物 产率/% 品位/% 回收率/%
Fe P Fe P
10 铁精矿 42.37 62.66 0.600 65.03 24.22
尾矿 57.23 24.95 1.38 34.97 75.78
合计 100.00 40.82 1.05 100.00 100.00
15 铁精矿 37.90 74.50 0.328 68.66 12.06
尾矿 62.10 20.75 1.46 31.34 87.94
合计 100.00 41.12 1.03 100.00 100.00
20 铁精矿 43.75 74.17 0.315 77.33 13.28
尾矿 56.25 16.91 1.60 22.67 86.72
合计 100.00 41.96 1.04 100.00 100.00
25 铁精矿 40.34 77.70 0.280 74.58 10.95
尾矿 59.66 17.91 1.54 25.42 89.05
合计 100.00 42.02 1.03 100.00 100.00
30 铁精矿 40.35 77.30 0.279 74.30 10.92
尾矿 59.65 18.09 1.54 25.70 89.08
合计 100.00 41.98 1.03 100.00 100.00

    从表4可以看出,随着氯化剂用量的增加,铁品位呈逐渐上升趋势变化,铁回收率先呈升高趋势变化,当氯化剂用量增加至25%时,铁回收率有一定的降低;铁精矿中的磷含量呈逐渐降低的趋势变化。综合考虑,选择氯化剂用量为25%比较合适,可以得到产率为40.34%、含磷0.280%、铁品位为77.70%、铁回收率74.58%的铁精矿选矿指标。

    (二)还原剂用量试验

    还原剂用量试验结果见表5。焙烧温度900℃,焙烧时间60min,磨矿细度-0.074mm占75%,弱磁选磁场强度H=0.1T。
表5  还原剂用量试验结果

用量/% 产物 产率/% 品位/% 回收率/%
Fe P Fe P
5 铁精矿 12.94 77.16 0.244 23.83 2.99
尾矿 87.26 36.00 1.156 76.17 97.01
合计 100.00 41.24 1.04 100.00 100.00
7 铁精矿 23.26 69.34 0.214 43.40 4.93
尾矿 76.74 27.41 1.25 56.60 95.07
合计 100.00 37.16 1.01 100.00 100.00
9 铁精矿 42.42 76.98 0.191 79.99 7.95
尾矿 57.58 14.18 1.63 20.01 92.05
合计 100.00 40.82 1.02 100.00 100.00
11 铁精矿 40.98 79.04 0.168 80.66 6.42
尾矿 59.02 13.16 1.70 19.34 93.58
合计 100.00 40.16 1.07 100.00 100.00

从表5可以看出,随着还原剂用量的增加,铁品位呈逐渐上升趋势变化,铁回收率先呈升高趋势变化,铁的回收率有一定的降低;铁精矿中的磷含量呈逐渐降低的趋势变化。综合考虑,选择还原剂用量为11%比较合适,可以得到产率为40.98%、含磷0.191%、铁品位为79.04%、铁回收率74.58%的铁精矿选矿指标。

(三)磁场强度试验

磁场强度试验结果见表6。焙烧温度900℃,焙烧时间60min,磁选物料细度-0.074mm占75%。

表6  磁场强度试验结果

磁场强度/T 产物 产率/% 品位/% 回收率/%
Fe P Fe P
0.06 铁精矿 36.46 78.94 0.196 68.44 7.69
尾矿 63.54 20.88 1.35 32.56 92.31
合计 100.00 42.05 0.93 100.00 100.00
0.08 铁精矿 42.68 78.11 0.198 79.11 9.17
尾矿 57.32 15.36 1.46 20.89 90.83
合计 100.00 42.16 0.92 100.00 100.00
0.10 铁精矿 43.29 78.02 0.214 80.11 10.19
尾矿 56.71 14.79 1.44 19.89 89.81
合计 100.00 42.16 0.91 100.00 100.00
0.12 铁精矿 43.93 77.68 0.219 81.14 10.91
尾矿 56.07 14.15 1.49 18.86 89.01
合计 100.00 42.06 0.93 100.00 100.00
0.15 铁精矿 44.42 76.92 0.223 81.39 10.36
尾矿 55.58 14.06 1.49 18.61 89.64
合计 100.00 41.98 0.94 100.00 100.00
0.20 铁精矿 44.45 76.90 0.240 81.43 11.35
尾矿 55.55 14.03 1.50 18.57 88.65
合计 100.00 41.98 0.94 100.00 100.00

从表6可以看出,随着磁场强度的增加,铁品位变化较小,铁回收率呈升高趋势变化,铁的回收率有一定的降低;铁精矿中的磷含量变化比较小。综合考虑,选择磁场强度H=0.15T比较合适,可以得到产率为44.42%、含磷0.223%、铁品位为76.92%、铁回收率81.39%的铁精矿选矿指标。

(四)磨矿细度试验

焙烧温度900℃,焙烧时间60min,磨矿细弱磁选磁场强度H=0.1T,磨矿细度试验结果见表7。

表7  磨矿细度试验结果

细度 产物 产率/% 品位/% 回收率/%
Fe P Fe P
-0.154mm占100% 铁精矿 36.91 60.63 0.531 54.53 20.70
尾矿 63.09 29.58 1.19 45.47 79.30
合计 100.00 41.04 0.95 100.0 100.00
-0.100mm占100% 铁精矿 39.07 70.12 0.355 66.63 14.61
尾矿 60.93 22.52 1.33 33.37 85.39
合计 100.00 41.12 0.95 100.00 100.00
-0.074mm占100% 铁精矿 39.75 82.33 0.239 79.66 9.99
尾矿 60.25 13.87 1.42 20.34 90.01
合计 100.00 41.08 0.95 100.00 100.00
-0.045mm占100% 铁精矿 38.77 80.29 0.202 76.13 8.05
尾矿 61.23 15.94 1.46 23.87 91.95
合计 100.00 40.89 0.97 100.00 100.00
-0.038mm占100% 铁精矿 34.77 80.69 0.202 68.53 8.05
尾矿 65.23 19.75 1.46 31.47 91.95
合计 100.00 40.91 0.97 100.00 100.00

从表7可以看出,随着细度的增加,铁品位变化较小,铁回收率先呈升高趋势变化,但细度增加至-0.045mm铁品位变化比较小,铁的回收率有一定的降低;铁精矿中的磷含量变化比较小。综合考虑,选择磁场细度为-0.074mm占100%比较合适,可以得到产率为39.75%、含磷0.239%、铁品位为82.33%、铁回收率79.66%的铁精矿选矿指标。

(五)氯化离析-弱磁选工艺流程全程试验

采用氧化离析-弱磁选工艺对包子铺铁矿的混合样进行了工艺条件试验,得到了试验条件;焙烧温度900℃、焙烧时间60min、还原剂用量11%,氯化剂用量25%,弱磁选磁场强度H=0.10T,磁选物料细度-0.074mm占100%。下面就所取得的试验条件,分别对高品位样和混合样进行氯化离析-弱磁选工艺流程全程试验,试验结果见表8。

表8  氯化离析-弱磁选工艺流程全程试验结果

产物 产率/% 品位/% 回收率/%
Fe P Fe P
铁精矿 36.26 77.24 0.218 80.20 9.76
烧失率 16.26 0.00 0.00 0.00 0.00
尾矿 47.48 14.56 1.54 19.80 90.24
合计 100.00 41.70 0.967 100.00 100.00

从表8的氯化离析-弱磁选工艺流程全程试验结果可知,对试样可以得到铁品位为77.24%、含P 0.218%、铁回收率为80.20%的选矿指标。

三、结论

(一)经过矿石赋存状态研究,矿石中的铁主要是以褐铁矿的形式产出,褐铁矿中主要含MnO、SiO2和P2O5等杂质。矿石中的磷含量为0.88%,其中85.9%的磷以类质同象的形式分布于褐铁矿中,另有14.1%的磷是胶磷矿的形式产出。

(二)在常规的强磁选、重选和浮选得到的选矿指标不够理想的情况下,采用还原焙烧-弱磁选工艺得到较好的选矿指标。试验表明:氯化剂用量为25%,还原剂用量为11%,磁场强度为0.15T,磁场细度为-0.074mm占100%比较合适。在最优工艺下,进行氯化离析-弱磁选工艺流程全程试验,可以得到产率64.46%、铁品位为55.77%、铁回收率为85.48%的铁精矿选矿指标。

评论关闭