微细粒高硅型铁矿石的高效分选及产业化研究

发布时间：2016-11-12 12:28

  本文关键词：微细粒高硅型铁矿石的高效分选及产业化研究，由笔耕文化传播整理发布。

《昆明理工大学》 2015年

微细粒高硅型铁矿石的高效分选及产业化研究

蔡正鹏  

【摘要】：我国的铁矿资源丰富,已查明的铁矿资源储量列世界第五位,仅次于巴西、澳大利亚、乌克兰和俄罗斯四国。至2013年年终,国内已查明的铁矿资源的总累计储量约为816亿吨,铁矿石的保有资源储量约为780亿吨,。虽然我国铁矿资源储量居世界第五,但与国外铁矿相比,具有贫矿多、共伴生组分多、矿石物性复杂、矿山规模小、分选难度大等明显的缺陷。作为国内具有代表性的大型矿山之一,大红山铁矿的铁矿石资源十分丰富,其矿权范围内：矿石的地质资源储量达5.68亿吨,铁矿石资源储量为4.85亿吨、铜矿石资源储量为8200万吨,铜金属量53.94万吨。由于矿石中部分脉石矿物存在类质同象的铁离子,导致硅酸盐脉石的比磁化系数和密度较高,与赤褐铁矿的比磁化系数非常相近；此外,赤褐铁矿与磁铁矿嵌布的粒度较细,原矿中超过15%的磁铁矿分布在-19μm的微细粒级中,而赤褐铁矿在-191μm粒级中的分布率高达33%；部分赤褐铁矿呈似鲕状结构,磁铁矿和赤褐铁矿的硬度差异大,磁铁矿粒粗、难磨,赤褐铁矿粒细、易磨,导致部分磁铁矿的解离度不够,而部分赤褐铁矿则容易过粉碎,严重泥化的矿粒导致分选指标不佳。因此,在实际生产过程中,大红山铁矿选矿尾矿铁品位曾高达16%左右,并表现出“两低三近四高”的特点,即原矿中磁铁矿的含量低、次精矿的铁品位低,有价铁矿物与主要脉石矿物的密度接近、表面化学性质接近和比磁化系数接近,以及原矿硅酸盐的含量高、磨矿产品和尾矿中的微细粒含量高、强磁精矿和次精矿中杂质硅的含量高和尾矿中铁的含量较高。论文以大红山难处理铁矿为研究对象,针对大红山铁矿选矿生产中存在的问题,开展了一系列的“增量”、“降尾”和“提质降硅”的实验室试验与产业化应用研究。在小型试验的基础上,开展了一系列高效回收的工艺流程与关键技术的产业化应用研究,取得了明显的研究特色和创新性成果。(1)通过将原“SAB”破磨流程改进为"SABC"流程,以及半自磨机的盲板等的改造,成功地提高了磨机的处理量,改造后每年可增加二选矿厂处理能力38.35万吨,增加精矿产量18.18万吨。(2)通过“强磁-离心机-摇床”的联合降尾流程处理二段强磁尾矿,将二选矿厂总尾矿品位从6%降至13%；通过“一粗一精一扫”的磁-重联合工艺处理一段强磁尾矿,二选矿厂总尾矿中铁品位进一步降至11.5%左右；通过“强磁-摇床-强磁”的深度降尾工艺处理总尾矿,最终二选矿厂的尾矿中铁品位可降至8.11%。(3)在国内首次大规模的应用新型离心机设备,攻克了微细粒高硅难选强磁精矿提质的关键技术,掀起了我国大型连续离心机组用于回收微细粒赤褐铁矿物的技术潮流。由于高硅型强磁精矿中-45μm含量占58.6%左右,铁矿物和石英的嵌布粒度细,共生关系复杂；而采用绿色、经济的离心机提质降硅技术,精矿品位由50%左右提高到61%、提高幅度为22.0%,硅含量由15%降至5.8%、降低幅度为61.33%。(4)对高硅次精矿进行了反浮选脱硅的试验研究,当磨矿细度为-451μm占70%时,采用新型捕收剂YB,通过一粗两精两扫的反浮选流程,铁回收率达到89%,铁品位由35%左右提高到52%以上、提高幅度为48.57%。(5)通过关键集成技术的应用,三个选矿厂的处理量和技术指标都得到了大幅度的提升；尾矿中铁平均品位由16.5%降至10.8%,每年可减少铁金属损失19.22万吨；将铁品位为50%、Si02含量为9%的球团精矿优化为铁品位为62%左右、Si02平均含量为7%的优质球团精矿,次精矿品位则从35%左右提升至52%左右；年均节约3708吨焦炭、减少520吨二氧化硫和3.4万吨二氧化碳的排放。三年来,新增利润15.16亿元、新增税收1.97亿元,间接节约冶炼成本8.11亿元。

【关键词】：
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD951
【目录】：

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