铁矿石选矿技术

《铁矿石选矿技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁矿石选矿技术（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、铁矿石选矿技术1.1 概述铁是最常用的金属，在地壳中含量约5. 8%，原子序数26,相对原子质量55 .847，原 子密度7.86g/cm3.常见铁的化合物主要为正二价(Fe2+)，正三价(Fe3+)，个别为正六价。 其中以正三价化合物最稳定。铁的熔点为15350C，沸点300们C，单质铁是具有光泽的白色 金属，有铁磁性，是最重要的基本结构材料，其化学性质为中等括泼性金属，在高温下易和 氧、硫、氯等非金属发生强烈反应，易溶于稀的无机酸溶液和浓盐酸溶液 中，金属铁能被浓碱溶液侵蚀。铁和钢是工业的基本原料，广泛应用于国民经济的各个部门和人民生活的各个方面。铁 矿石可冶炼成生铁、熟铁、铁合金、炭素钢

2、、合金钢、特种钢等。纯磁铁矿还可作合成氮的 催化剂；赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿是天然的矿物颜料。中国铁矿资源储量大-约504亿t，据1996年统计，扣除开采与损失，尚有463亿t，大 小产地1834处。矿床类型多，且资源中贫矿多，富矿少，共生、伴生矿多，矿石组分比较复 杂，矿物嵌市粒度大多较细，给选矿带来较大困难。1 .2 成矿特性与矿床类型铁矿床按地质成因分类是最常用的分类方法之一。铁在地壳中发生的切成矿作用遄程 中，往往以化合物形式富集而彤成内生、外生和变质矿床。内生矿床是地球内部热能作用的 结果，它是岩浆活动过程中产生的矿床，其形成是岩浆分异作用与从岩浆中析出气体一一热 液物质集中所致。外生

3、矿床系发生在地球表面，作用的能源来自太阳能，矿床的形成是暴露 在地表的岩石或矿床与大气圈、生物圈和水圈相互作用最终富集而成。变质矿床是内生或外 生矿床经过热力和压力变质作用，特别是区域变质作用，使原来的矿物成分、结构和形态都 发生一定程度的变化所形成的矿床。中国铁矿床成困类型见表1.2-1，中国铁矿床分布地区见表1. 2-2。现仅就几类有价值矿床的岩矿特性叙述如下。1.2.1 沉积变质矿床1.2.1.1鞍山式铁矿床该类矿床矿物组成简单。矿层围岩为千枚岩，绿泥片岩、云母片岩、角闪片岩和含有不 同硅酸盐的石英片岩。矿石中铁矿物主要为磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿洧时台少量褐铁矿； 脉石矿物主要为石英、

4、次为角内石、黑云母或辉石等。脉石矿物以石英为主时称铁质石英岩； 以角闪石为主时称铁质角闪片岩。鞍山式铁矿床大多为高硅贫铁矿石，一般含铁20%40%， 二氧化硅40%50%.含硫、磷及有害杂质均较低。虽然产地不同，但其矿物组成厦化学戚分 是相近的。除富矿多为块状构造外，贫矿大多为条带状或条纹状构造。条带状宽一般为0.5 3mm，矿石嵌布粒度较细，结晶粒度为0.040.2mm ；有些畿布粒度更细，如山西省岚县袁家 村矿石，其结晶粒度多为0.015 一 0.045mm。1.2.1.2 镜铁山式铁矿床该类矿床成因为火山沉积型，属铁质碧玉型铁矿床。矿石中铁矿物主为镜铁矿和菱铁矿， 少量赤铁矿和褐铁矿，深

5、部偶有少量磁铁矿，其他共生有用矿物为重晶石。脉石矿物主要为 碧玉厦铁白云石，少量为石英、方解石、白云石及绢云母。矿石含铁30%40%，二氧化硅20%， 含硫0.1%2.8%.矿石里条带状构造，它由镜铁矿、菱铁矿、重晶石和碧玉组戚。矿壬irtj: 布粒度较细，结晶粒度一般为0.020.5mm.1.2.1.3 大西淘式铁矿床该类矿床属沉积变质菱铁矿类型。矿石的矿物组成简单，以菱铁矿为主，另有鲕绿跳石、磁铁矿、石英、绢云母、方解石、白云石等。矿石构造以块状和条带状为主，含铁18%35%,平均27%31%。矿体地表有l2m深氧化带，形成紫褐色铁帽，云南大红山亦届此类。表1.21中国铁矿床成因类型地质成

6、国土要岩矿特征工业价值内生晚期岩浆矿床与辉长岩有关的台钒钻磁铁矿有一定或轾大的工业债值伟晶岩矿床1含磷灰石、阳起石磁铁矿2含镜铁矿伟晶岩或花岗岩矽卡岩矿床与高温热渣矿床组成混合成周 类型时，有软上或巨大的工业价值矽卡岩矿床吉矽卡岩矿物的磁铁矿一般有一定或较大的工业价值，有时有巨大 的工业价值高温热掖矿床高掘热液生成的磁铁矿及赤铁矿有一定或较大的工业价值中、低温热液矿床中温及低温生成的赤铁矿工业价值较小或很小外生风化硅积矿床1.有色金属矿床的铣帽2奥陶纪侵蚀面土残袒赤铁矿和褐铁矿工业价值很小或没有工业价值淋滤矿床冷水沉积的褐铁矿工业价值很小或没有工业价值机械沉积矿床近代磁铁矿砂矿床工业价值很小或

7、没有工业价值化学沉积矿床1. 不同时代的成层簟状赤铁矿2. 不同时代的煤系地层中的菱铁矿3. 风化残积赤铁矿卫经溶解沉积而成 的赤铁矿其中一部分（如下震旦纪及中、上泥盆纪的 舰状赤铁矿）有较大或巨大工业价值，其余 工业价值很小或没有工业价值变质沉积变质矿床不同时代与不同变质程度的受区域变 质的沉积铁矿一般（指所谓“鞍系统”或“五台系”中变 质沉积矿床）有巨大工业价值表1.2-2中国铁矿床分布地区矿石类型占总储量占富矿储量主要分布地区沉积变质矿床鞍山式、镜铁山式铁矿床5313辽宁鞍山、本溪、河北迁安、栾县；山西峨 口；甘肃镜铁山等地区大西沟式铁矿床3.28陕西大西沟，云南大红山等地医风化残积淋滤

8、矿床大宝山式铁矿床3.38.8广东大宝山、大障坪，福建建爱，江西分宜； 海南临登等地区化学沉积矿床且龙-宁乡式铁矿床123.7河北宣化、龙关赤城，湖北长阳，四川綦江， 广西屯秋，贵州赫章.云南鱼子甸，湖南湘 东等地区晚期岩浆矿床攀枝花式、大庙式铁矿床140.9四川攀枝花、白马、太和、红格，河北大庙 等地区矽卡岩矿床大冶市式铁矿床840湖北大冶、程潮、金山店；山东张家洼；河 北邯刑等地区高温热液矿床白云鄂博式铁矿床414.6蒙白云鄂博；吉林太栗于，海南石录等地区中、低温热液矿床宁芜式铁矿床2.511江苏梅山；安徽南山、姑山等地区1. 2. 2风化残积、淋滤矿床该类矿床是由原生铁矿床或硫化物矿床及

9、含铁岩石经过风化、淋滤，富集而成。（1）菱铁矿风化淋滤褐铁矿床。如广东大宝山铁矿，陵矿床上部为铁帽，下部铁矿石中含有有色金属矿物（如铜、铝、锌、铋）及稀有金属矿物，有的则不含有色金届矿物（如江西铁坑褐铁矿）。铁帽中主要铁矿物为褐铁矿、赤铁矿、水针铁矿；脉石矿物以石英为主，次为黏土、云母、石榴石等。矿石呈疏松土状及蜂窝状构造，也有致密状和脉状构造，前两者质软，易于粉碎和泥化，后两种较坚硬。金属硫化物风化淋滤褐铁矿床。如福建建爱铁矿和广东大降坪铁矿。 古铁硫化物矽卡岩风化淋滤褐铁矿床。如江西分宜铁矿。 玄武岩风化淋滤富集铁矿床。如海南临登铁矿。 1.2.3化学沉积床该类矿床为化学作用沉积生成的具有

10、鲡状构造的赤铁矿，工业类型为宣龙式和宁乡式铁 矿床。两者的矿床成因，矿物组成以及矿石结构、构造差别不大，前者鲡粒较大，且含磷较 低；而后者含磷较高，含碳酸盐磅物亦较高。鲕粒是以赤铁矿（也有以石英、绿泥石）为核 心，由赤铁矿、石英、绿泥石互相包裹组成同心圆状构造。鳙粒直径大者12mm，小者有几 个微米，同心圆环数目一般有十几个至几十个。矿石的矿物组成比较复杂，铁矿物以赤铁矿 为主，菱铁矿次之，并有少量褐铁矿；脉石矿物以石英、绿泥石为主，并有少量玉髓、黏土 等。矿石含铁25%50%。按矿物组成的特点分为三类：1.2.3.1 自熔性矿石如湖北长阳铁矿，铁矿物为赤铁矿及菱铁矿，脉石矿物，方解石、白云石

11、、绿泥石、胶 磷矿。鲕粒多呈椭圆形，少数呈拉长的扁球形，含铁较高，含磷也较高（一般大于1%）。1.2.3.2 酸性富矿石如河北龙烟铁矿及湖南湘东铁矿，主要脉石矿物为石英、绿混石、玉髓、绢云母等，矿 石含 铁较高，一般大于50%。1.2.3.3 酸性中、贫矿石如四川綦江铁矿，广西屯秋铁矿，贵州赫章铁矿、云南鱼子甸铁矿、鄂西官店、黑石板 铁矿等，矿石含铁较低，脉石矿物主要为硅酸盐。1.2.4 晚期岩浆矿床1.2.4.1 攀枝花式铁矿石矿石中含有铁、钛、钒、铬、镓、铜、钻、镍及铂族元素等十几种有用组分可供综合利 用。矿石中金属矿勃以磁铁矿、钛铁晶石、钛铁矿为主。次为磁黄铁矿、黄铜矿、铬铁矿、 镍黄铁

12、矿、假象赤铁矿和褐铁矿。脉石矿物主要为拉长石、异剥辉石、角闪石等。矿石中钛 铁矿、磁铁矿、钛铁晶石紧密共生，有的则呈固熔体存在，矿石含铁20%53%。矿石呈致密 块状、致密-稀疏浸染状及条带状构造。磁铁矿呈他形晶粒状结构，结醒粒度0. 52mm， 钛铁矿多在磁铁矿中呈格状浸染状结构，结晶粒度0.05O.imm。1.2.4.2 大庙式铁矿床其矿床成因和矿物组成与攀枝花式铁矿床相同，矿石亦呈致密块状及浸染状，但常有金 红石伴生，且不含钛铁晶石。矿石平均含铁27. 27%，含二氧化钛5%15%，含五氧化二钒 0.055% 0.7%.含硫 0 .1%0.7%，含磷 0.063%1.21%。1.2.5

13、矽卡岩矿床太冶式铁矿床属接触交代矽卡岩型古铜铁矿床，金属矿物除磁铁矿和赤铁矿外，还伴生 有以铜为主的金属硫化矿物和贵金属矿物，如黄铜矿、黄铁矿、辉钻矿、金、银等。矿石分 原生矿和氧化矿两大类。按古铜高低分高铜矿石和低铜矿石两种，前者含铜高于0.3%，后者 含铜低于0.3%。原生矿中金属矿物主要为磁铁矿，另为少量赤铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄 铜矿、辉铜矿和铜蓝等。氧化矿中金属矿物有假象赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、孔雀石、赤铜 矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钻矿等。原生矿和氧化矿中的主要脉石矿物均为石英、绿掘石、绢 云母、方解石、白云石等。矿石多呈块状，稠密浸染状和细脉浸染状构造，嵌布粒度不均0. 10.5m

14、m），但细粒嵌布者居多。1.2.6 高温热液矿床白云鄂博式铁矿床属高温热液型碳酸盐型铁矿床。为特大型铁、稀土、锯多金属共生矿 床。矿区主要矿体有四个：即主矿体、东矿体、西矿体，东介勒格勒磁异常区。目前开采的 主、东矿体有六种类型矿石：主矿块状型、主矿萤石型、东矿块状型、东矿萤石型、东矿钠 辉石型及东矿钠闪石型。矿石中的铁矿物主要为赤铁矿、磁铁矿及假象赤铁矿，少量为镜铁 矿、褐铁矿及菱铁矿；主要铌矿物为铌铁矿、烧绿石、易解石、铌钙矿筹；主要稀土矿物为 独居石、氟碳铈矿、磷镧错矿、氟碳钙铈矿等；其他有用矿物为铁钍石、锆英石、重晶石、 萤石、磷灰石等。脉石矿物主要为石英、玉髓、方解石、白云石、云母、

15、钠长石、钠辉石、 钠闪石等。主、东矿体矿石含铣20%50%；西矿体矿石无甚富铁矿，含铁27%34%,萤石、 稀土矿物、铌矿物含量较低。白云鄂博矿各种矿物共生关系密切，犬牙交错分布，组成复杂， 嵌布粒度细，难以分离。1 .2 .7 中、低温热液矿床宁芜式铁矿床中的南山铁矿就是属于中、低温热液型含钒、钛的赤铁矿、磁铁矿矿床。 矿石中的钒、钛基本上含在透辉石(阳起石、磷、铁矿矿物中。磁铁矿往往为假象赤铁矿所 交替，构成磁铁.赤铁矿混合矿石。矿石中尚含有菱铁矿、黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、孔雀 石等金属矿物。脉石矿物为方解石、白云石、石英、绿泥石、高岭土、云母等。矿石呈块状、 浸染状及角砾状构造：块状矿石含铁30%50%； F染状矿石古铁较低，为17%30%。矿石含 磷0.01% -1.34%，含硫0. 03%8%或更高，含五氧化二钒0. 1%0.3%，伴生有少量的钻。 铁矿物嵌布粒度不均匀，结晶，颗粒一般为0.010.4mm;磷灰石嵌布粒度较细，结晶颗粒一 般小于0.074mm.1.3 矿石类型铁矿石类型可分为自然类型和工业娄型两类。自然类型是根据矿石的物质组分、结构、 构造划分的矿石矿物组合