弱磁性鐵礦石的選礦方法

其他國家處理赤鐵礦石的選礦廠分布在巴西、加拿大、美國、澳大利亞和墨西哥。這種類型礦石鐵精礦的產(chǎn)量在商品礦石總產(chǎn)量中占很大比例。像在巴西這樣的一些國家，實際上這種礦石不僅供本國需要，而且是大量出口鐵礦石產(chǎn)的一種來源。

其他國家處理赤鐵礦石和假象赤鐵礦石選礦廠的名稱、地理位置。

如同分選其他類型礦石時一樣，分選赤鐵礦石的采選企業(yè)的組成單位包括采礦車間、選礦廠和球團廠。上述企業(yè)的特點是在其組成單位中包括有破碎篩分廠，因為選礦只處理篩分天然富礦時得到不合格的礦石或不合格產(chǎn)品。此外，在一些企業(yè)中還有處理小型礦床礦石的季節(jié)性選礦廠。

開采赤鐵礦石實際上只用露采方法。由于生產(chǎn)的合格產(chǎn)品不僅有細磨的精礦，而且有塊礦和燒結(jié)礦，因此在許多企業(yè)擁有破碎-篩分廠、原礦混勻和合格產(chǎn)品貯礦場。塊礦和燒結(jié)礦作為成品輸出。

赤鐵礦石的工藝特性包括礦石的礦物和化學(xué)組成特點、嵌布粒度和物理性質(zhì)。礦石具有各種各樣的礦物組成，除赤鐵礦外，其中還含有不同數(shù)量的假象赤鐵礦、各種的礦物組成。實質(zhì)上，它是混合的礦石，因此采用“赤鐵礦石”的名稱是相對的。

礦石及其選礦產(chǎn)品的化學(xué)組成常常與金屬礦物嵌布特性有關(guān)，因此在開采和破碎時，這些金屬礦物能夠借助選擇性破碎而分層剝落。

從選礦工藝觀點來看，赤鐵礦石分為塊狀和浸染狀礦石。全部由金屬礦物組成的礦石屬于塊狀礦；浸染狀礦石主要是金屬礦物不均勻地以單獨顆粒、團塊或細脈狀浸染于脈石中。

塊狀富礦石還可以根據(jù)主要鐵礦石的硬度分為塊狀的、致密的和土質(zhì)的、易泥化的。

在其他國家，選別易選的粗粒嵌布和中粒嵌布的赤鐵礦石為較普遍的。70年代隨著塞普特-艾利斯和蒂爾登選礦廠投產(chǎn)，易泥化的難選土質(zhì)富礦石和難選細粒嵌布盆礦石的選礦開始得到發(fā)展。

這些選礦廠采用的選礦方法有重選、磁選和浮選，這些選礦方法既應(yīng)用于聯(lián)合選礦流程，也應(yīng)用于普通選礦工藝流程中。在聯(lián)合流程中選礦方法的應(yīng)用順序決定于礦石的工藝特性，主要是金屬礦物和非金屬礦物的嵌布粒度。選礦廠生產(chǎn)能力每年處理量達到4000-4500萬噸原礦，雖然亦有些選礦廠的生產(chǎn)能力為每年處理100-300萬噸原礦。但應(yīng)考慮到，在許多企業(yè)除了開采需要入選的貧礦石外，還開采鐵品位達50-62%的天然富礦石。

在全部開采礦石都進行選別的一些企業(yè)，礦石的品位比較低，介于30%到45%。許多企業(yè)主要開采天然富礦石，只需經(jīng)過破碎篩分和混勻。分選作業(yè)只是分離糶一度為（0.5-0.1）～0毫米的礦泥顆粒，而有時不經(jīng)分選就貯存起來。有很多選礦廠采用礦石分級和篩分流程。在這些流程中有時將大塊礦石進行破碎，使礦石粒度減小到燒結(jié)礦粒度。嵌布粒度較細的礦石則按深選流程選別，用棒磨機和球磨機細磨，以及采用瀑落式自磨機和氣落式自磨機進行自磨。浸染礦石的選礦流程極其多種多樣。對于這樣的礦石較常采用磁選不同組合的聯(lián)合流程。同時在許多選礦廠，采用-磁選或浮選方法選別赤鐵礦石。

赤鐵礦石精礦質(zhì)量和鐵品位都相當(dāng)高，不次于磁鐵礦石和混合礦石的精礦。拉克-珍尼選礦廠精礦在卡堤爾港選礦廠精選之后，精礦含鐵68-69%，含SiO₂2%以下。該精礦用于金屬化冶金。

在這些選礦廠，鐵的回收率相當(dāng)高，當(dāng)選別富礦時約為90%，當(dāng)選別貧礦石時為70～80%。

70年代建設(shè)的赤鐵礦石選礦廠廣泛應(yīng)用微型處理機操縱機組，自動化程度很高。在很多選礦廠裝備有工業(yè)電視系統(tǒng)。在托木-普拉伊斯山選礦廠建立有工藝過程中間控制和操縱系統(tǒng)。

選礦廠具有許多原礦和合格產(chǎn)品的貯存場，它們嚴格按品級貯存，并非常重視混勻。例如，1970年卡札-季-佩德臘選礦廠經(jīng)過改建和擴建，建設(shè)了100萬噸容量的混勻貯礦場，在這里進行各種商品礦石的混勻。貯礦場由四個并列堆放容量各為25萬噸的區(qū)段組成。貯礦場裝備有3300噸/時生產(chǎn)能力的堆礦機和輪行橋型斗式裝載輸送機(集礦裝置)?？及２蛇x企業(yè)商品礦石貯礦場以及向該企業(yè)選擴廠供給赤鐵礦和鐵英巖貧礦石的貯礦場也擁有類似的混勻設(shè)備。

赤鐵礦石和假象赤鐵礦石的破碎和篩分流程的復(fù)雜性不次于前面敘述過的磁鐵礦石和混合礦石的選礦流程。對這種礦石而言。破碎作業(yè)不僅是為磨礦作準備，而且是加工天然富礦的較終工序。因此，礦石的破碎和篩分比加工其他類型礦石時更加得到重視。篩分是為天然富礦石的冶金利用(按粒度組成)作準備，因此其作用特別大。由于這些原因，赤鐵礦石破碎和篩分流程達到四段具有極復(fù)雜的分支結(jié)構(gòu)。為做好商品礦石燒結(jié)和進一步細磨的準備，在后段通常采用閉路破碎。破碎粒度決定于下一步的礦石加工和為此所采用的破碎流程。對于自磨來說，礦石粒度為200(250)～0毫術(shù)；當(dāng)加工天然富礦石時，在分出高爐用塊礦,的情況廠粒度為50(75)～0毫米；在分出燒結(jié)礦的情況下，粒度為10(6)～0毫米。閉路破碎不僅用于獲得細碎礦石，而且用于"檢驗"高爐塊礦。

用于赤鐵礦石和假象赤鐵礦石的破碎機與破碎磁鐵礦石和混合礦石的破碎機相差不多。多數(shù)采用旋回圓錐破碎機、標準圓錐破碎機和短頭圓錐破碎機。顎式破碎機采用得較少，在加工粘土質(zhì)礦石時才采用。由于礦石強度普遍較低，旋回破碎機生產(chǎn)能力很高，可達到4500噸/時。對于堅硬礦石，生產(chǎn)能力降低到2950噸/時，還降低到2750噸/時。后面一些破碎段的破碎機生產(chǎn)能力也比較高；第二段為880噸/時，第三段為700～800噸/時。

只有當(dāng)?shù)V石中金屬礦物或非金屬礦物嵌布粒度細時，赤鐵礦石才進行磨礦和分級。塊狀礦石則通過破碎進行入選前準備。

對于貧化的和粗粒嵌布的礦石，采用一段自磨或球磨磨礦對于細粒嵌布礦石，一段磨礦在棒磨機和球磨機中進行，而在布坎南和蒂爾登選礦廠則為此安裝了瀑落式自磨機。磨碎礦石的分級采用各種結(jié)構(gòu)篩子以及水力旋流器。第二段和第三段磨礦利用介質(zhì)或礫石磨礦。

磨礦粒度決定于礦石嵌布粒度和磨礦段數(shù)，從一段磨礦時的2---0毫米到三段磨礦時的0.037-0毫米。這樣的磨礦粒度在鐵礦石加工中是較細的。

特別是在70年代投產(chǎn)的選礦廠都采用大型磨礦設(shè)備進行磨礦。例如，在賴特山、賽普特一艾利斯、蒂爾登選礦廠安裝直徑8米以上的自磨機，而在蒂爾登安裝直徑4.27～4.72來和長9.14～10.2米的礫磨機。以蒂爾登選礦廠為例，磨礦機工作制度可以用下面數(shù)據(jù)說明。瀑落式自磨機轉(zhuǎn)速為臨界速度的74%，礫磨機轉(zhuǎn)速為臨界速度的75.1%.礫石耗量不超過原礦的3%。為了改善一段磨礦條件而添加水玻璃(0.25公斤/噸礦石)和氫氧化鈉(0.47公斤/噸)。

磨礦主要采用閉路流程，雖然在加衛(wèi)赤鐵礦石時也常常采用棒磨機和球磨機開路磨礦。

磨碎礦石的一段分級利用不同結(jié)構(gòu)的篩子，在二段和三段則只用水力旋流器。較常見的水力旋流器直徑為380mm。篩縫尺寸3.0～0.1mm。

赤鐵礦石電耗與采用的流程有關(guān)，為3-33千瓦小時/噸。共和選礦廠鋼棒和鋼球耗量分別為0.495公斤/噸原礦和0.38公斤/噸原礦。

實際上，赤鐵礦石選礦采用所有書籍的機械選礦方法。重選、磁選和浮選方法應(yīng)用較普遍。對于這種礦石還廣泛采用選擇破碎，在開采和加工天然富礦石時，可以使較貧的部分集中到粉礦中，然后將其分離出來供貯存或用某種方法進行選別。

重選方法為重懸浮液選礦、跳汰和螺旋選礦。

從列舉的資料可以看出，重懸浮液選礦和螺旋選礦應(yīng)用較廣泛。只有在康塞考選礦廠進行跳汰分選。跳汰精礦鐵品位為64.2%。如同選別赤鐵——磁鐵礦石一樣，重懸浮液利用硅鐵(紐曼山、托木-普拉伊斯山)或硅鐵與磁鐵礦的混合物(錫申-波斯特馬斯堡)。重懸浮液分選在圓簡選礦機和水力旋流器中進行。前者選別100(80)~6毫米的礦石，后者處理6~0.54米的礦石。通過重懸浮液選別可以獲得含鐵62%的塊礦和供燒結(jié)礦用的精礦。預(yù)先篩分分出的細粒級可用磁選或浮選等其它方法選別。

螺旋選礦應(yīng)用于中粒嵌布赤鐵礦石，特別是應(yīng)用于拉克-珍尼、賴特山和瓦布什礦床的鏡鐵礦石。在進入螺旋選礦之前，將礦石磨到3毫米以下。采用各種結(jié)構(gòu)的螺旋選礦機選別。較現(xiàn)代的和高生產(chǎn)率的螺旋選礦機是黑克-埃利奧特公司(英國)專為賴特山企業(yè)制造的雙頭螺旋選礦機。螺旋選礦的精礦鐵品位為66%。

近年來，為處理赤鐵礦石而建設(shè)的一些選礦廠中，強磁場磁選得到普遍推廣。在列舉的26個選礦廠中有9個選礦廠成功地應(yīng)用磁選處理粒度1毫米以下的赤鐵礦石。

這種磁選作業(yè)兒乎都采用瓊斯型強磁機，通常為TIP-317型，磁場強度為1.0～1.1特。弱磁場圓筒磁選機(磁場強度達到150千安/米)進行預(yù)先選別，分選出磁鐵礦與石英組成的強磁性連生體物料，以防止強磁機被堵塞。強磁選可以保證磁性精礦鐵品位為61～68%。TIP-317型強磁機生產(chǎn)能力為100120噸/時。

阿利斯-查默斯公司(美國)研制了在工作區(qū)充填鐵介質(zhì)的工業(yè)用磁選機，這種鐵介質(zhì)是由沖剪成矩形的鋼板網(wǎng)所構(gòu)成。直徑6米的卡魯謝利式480-05型強磁機可以有三個磁極頭，從而可以使粒度為0.044～0毫米的弱磁性礦石的生產(chǎn)能力達到400噸/時。1982年，馬拉姆帕選礦廠安裝這種磁選機選別尾礦庫積存的約4噸含鐵28～29%的重選尾礦，可以從中將85%的金屬回收到含鐵64%的精礦中。

除了強磁選外，許多選廠將赤鐵礦浮選作為一般的與專用的分選作業(yè)。鐵礦石礦物選擇性絮凝和"熱浮選"即屬于后者。蒂爾登選礦廠不同于其池一些選礦廠，它采用選擇性絮凝處理以假象赤鐵礦為主要金屬礦物的細粒嵌布氧化鐵燧巖，采用選擇性絮凝可以在pH=10～11.5的情況下通過脫泥將較分散的脈石礦物排人尾礦。脫泥后的物料利用陽離子捕收劑(胺)很好浮選。將脈石分選到泡沫中去。在共和選礦'廠則通過"熱浮選"強化赤鐵礦浮選。"熱浮選"方法包括：將預(yù)先浮選的赤鐵礦進行再磨，四次用過熱蒸氣將礦漿加熱到99℃以及在不添加藥劑情況下進-步進行兩次精礦精選和三次尾礦掃選。借助于此法使精礦鐵品位提高到65--67%。

磁選和浮選是必擇其一的方案。無論蘇聯(lián)還是在其他國家，目前都沒有得出關(guān)于上述方法中哪種方法具有優(yōu)越性的技術(shù)經(jīng)濟論證。其他國家的實踐認為磁選方法優(yōu)越，這可以以巴西邁因選礦廠為例所進行的下列技術(shù)經(jīng)濟計算來說明，該選礦廠處理的富赤鐵礦右占850/，，風(fēng)化的鐵英巖礦石占15%。在在該選礦廠優(yōu)先用瓊斯強磁機選別(在浮選前，鑒于經(jīng)濟理由)。盡管裝備強磁機的基建投資高于浮選設(shè)備，但是浮選的生產(chǎn)費用要高得多。計算結(jié)果確定，在浮選的總費用中藥劑費用占75%，而磁選的總費用為浮選的57～60%。

處理赤鐵礦石的特例是利用電選作為粗選或精選過程。馬姆貝爾格特選礦廠利用電選作為選別赤鐵礦石的主要作業(yè)。電極上的電位差為2-4萬伏。在電選機中利用交流電極從旋轉(zhuǎn)的接地圓簡上分離粘附的脈石顆粒。用刷子較后清理圓筒。電選結(jié)果磷含量從0.6%降低到0.08%。在瓦布什選礦廠，電選用于精選螺旋分選的赤鐵精礦，結(jié)果使精礦鐵品位從63%提高到65.5%a雙電極和圓輥之間的電壓為2.3-2.5萬伏。每個圓輥的生產(chǎn)能力達到3噸/時。在該選礦廠同時有288個圓輥運轉(zhuǎn)。尾礦進行掃選。鐵回收率很高，占給礦中鐵含量的95%。

赤鐵礦石選礦產(chǎn)品可采用各種已知類型的設(shè)備進行濃縮和過濾。大多數(shù)選礦廠分離出粗粒商品礦，廣泛應(yīng)用礦倉、篩子和水力旋流器進行脫水。在進行礦石細磨的些選礦廠用濃縮機脫水，而過濾采用圓盤過濾機(邁因、塞普特-艾利斯、共和)、圓筒過濾機(瓦布什，共和)和平面過濾機(康塞考)當(dāng)精礦粒度在0.5毫米以下時，亦采用平而過濾機精礦水分變化范圍大(95~15%)，并取決子精礦粒度。浮選赤鐵精礦不容易過濾。因此，在一些浮選細磨物料的選礦廠過濾時，利用過熱蒸氣或?qū)⒌V漿預(yù)熱到30-400C，得到水分為12-15%的濾餅，它在造球前進行干燥(寒普特一艾利斯、蒂爾登)。

為了利用回水，在絕大多數(shù)選礦廠將選出的尾礦用各種結(jié)構(gòu)和規(guī)格類型的濃縮機進行濃縮。當(dāng)尾礦粒度粗時，在濃縮機之前預(yù)先用水力旋流器處理，水力旋流器溢流給濃縮機，而沉砂與濃縮機沉砂合并一起。較常采用過濾機的圓盤直徑為2.7米，圓筒直徑為2.4米；圓盤數(shù)為8--120圓盤真空過濾機過濾面積達125(杜蘭哥)，圓筒真空過濾機過濾而積達25.6平方。

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