白云鄂博磁铁矿磨矿粒度与可选性关系研究 矿物加工工程专业毕业设计 毕业论文.doc

白云鄂博磁铁矿磨矿粒度与可选性关系研究内容摘要摘要：文章介绍了白云鄂博地理位置、矿种、白云鄂博磁铁矿的工艺矿物学特征及白云鄂博磁铁矿应用的选矿工艺流程。分析了白云鄂博磁铁矿磨矿粒度与可选性的关系以及磨矿粒度对弱磁选的影响。实验采用白云鄂博磁铁矿以时间为单位磨矿并进行磁选管实验，统计数据得出最佳磨矿粒度并对今后的白云鄂博磁铁矿磨选作业提出合理建议。关键词： 白云鄂博磁铁矿；磨矿粒度；可选性关系 Bayan Obo grinding magnetite relationship between particle size and optionalAbstractAbstract: This paper introduces the Bayan Obo location, minerals, Bayan Obo mineralogy of magnetite in the process characteristics and the application of Bayan Obo magnetite beneficiation process. Analysis of the Bayan Obo magnetite grain size and optional grinding and grinding the relationship between the size of the weak magnetic separation. Experiments using time as the unit of Bayan Obo magnetite ore grinding and carry out magnetic tube experiments, statistical data and optimum size of grinding mill for future elections Bayan Obo magnetite operation practical suggestions.Key words: Bayan Obo magnetite; grinding grain; optional relationship目录内容摘要IAbstractII目录III前言1第一章 概述21.1白云鄂博矿区介绍21.2 白云鄂博矿矿种简介51.3磁铁矿简介71.4 白云鄂博磁铁矿的标型特征101.4.1白云鄂博磁铁矿的产状及分布101.4.2磁铁矿的结构构造特点10第二章 白云鄂博磁铁矿矿石性质122.1 试验样品的采集与加工122.2 白云鄂博磁铁矿矿石结构构造及铁矿物嵌布特征122.3原矿物质组成特征132.3.1 化学组成132.3.2 矿物组成14第三章 包钢白云鄂博磁铁矿矿石选别工艺153.1 包钢白云鄂博磁铁矿选别工艺历史进展153.2 包钢选矿厂磁矿系列现磨矿产品工艺性质193.2白云鄂博磁铁矿在不同磨矿粒度下的工艺性质21第四章 不同磨矿粒度下的磁选管选别试验244.1矿石可磨性测定244.2 不同粒度下的磁选管试验指标25第五章 矿石粒度对弱磁选的影响275.1磁选过程分析285.2粒度对弱磁选的影响295.2.1粗粒级的形响295.2.2 细粒级的影响295.2.3宽级别入选情况315.3 粒度对弱磁选的影响的结论32第六章 结束语32参考文献：34致谢35 前言磨矿是选矿工艺流程中的一个重要环节，是实现矿石中有用矿物与脉石矿物单体解离，实现有用矿物与矿物与脉石矿物有效分离，达到回收有用矿物的重要手段和前提条件。磨矿作业在选矿流程中起着非常重要的作用。磨矿粒度也称磨矿细度，指的是磨矿产物中小于某特定粒度粒级的产率。磨矿粒度直接影响着精矿产品的质量（精矿品位，杂质含量）、目的矿物的回收率以及选矿厂的经济效益。磨矿如果出现“欠磨”，则不能使目的矿物达到充分的单体解离，这样可能会使与目的矿物连生的脉石矿物一同进入精矿中，导致精矿出现贫化，也可能使与脉石矿物连生的目的矿物与脉石一同进入尾矿，造成目的矿物的流失和回收率降低：如果“过磨”，使磨矿产品粒度过细，产生大量的矿泥，则会造成选矿作业的恶化，增加磨矿能量消耗与选矿成本。因此，适宜的磨矿粒度是实现理想选矿作业的先决条件，磨矿作业必须为选别作业提供合适的入选粒度。白云鄂博矿石具有“多、贫、细、杂”的特点，这就给磨矿工艺带来了一定的难度，为此在学校的安排和包钢选矿厂的大力支持下确定“白云鄂博磁铁矿磨矿粒度与可选性关系研究”作为我的毕业论文课题。第一章 概述1.1白云鄂博矿区介绍图1.1 白云鄂博地理示意图白云鄂博铁矿位于内蒙古中部的乌兰察布草原上，北距蒙古人民共和国100多公里,南距包头市140多公里，矿区属包头市管辖，有包白公路与市区相通，有准轨铁路与京包线相连。系我国著名的特大型铁、稀土、铌综合矿床。该矿床称为“白云鄂博式”矿床，其成因众说纷纭：有以沉积变质为主、热动力变质-热液作用多次叠加改造的复杂矿床。另外，还有特种高温热液交代；沉积-热液交代变质；含稀有金属碳酸岩浆火山沉积；碳酸岩浆侵入和古台凹(内海)半封闭的湖相沉积和层控铁矿与沉积-动力变质等成因看法。该矿区包括主矿、东矿、西矿和东介格勒等矿段。长18km，宽13km，面积54km。出露地层主要为中元古界白云鄂博群。白云鄂博群为一套浅海相类复理式建造，由石英岩、砂岩、板岩和结晶灰岩组成。按其岩性组合分为9个岩组，20个岩段。矿区出露4个岩组9个岩段(H1H9)。规模巨大的铁、稀土、铌矿床赋存在由黑色灰岩、白云质灰岩和白云岩组成的第8岩段(H8)，岩段厚270m，最厚870m。在该岩段上部为第9岩段(H9)，H9为浅色暗色硅质板岩、钙质板岩，夹深灰色变质细粒石英砂岩，厚160m，该岩段以富含钾为其特点。暗色板岩含K2O 8%10%，最高达15.7%；浅色板岩含K2O 9%15%，并伴有较高的镧、铈、铌和放射性元素。矿区内白云鄂博群地层为一东西向向斜构造，矿体产状与围岩一致，并严格受向斜构造控制。区内出露的花岗岩有灰白色片麻状黑云母二长花岗岩，呈脉状，东西向延长，侵入于H3板岩和H8白云岩中；浅灰黄色细粒似斑状黑云母花岗岩，呈岩盘状、脉状分布于矿区南部、北部和西部。这两种花岗岩，均属海西晚期产物。另外，还有中基性辉绿岩、闪长岩、闪长斑岩、钠长石岩和酸性伟晶岩、花岗斑岩、石英斑岩脉岩等。 矿体规模：东矿体长1200m，宽50350m，呈透镜状；主矿体长1250m，宽410m，呈透镜状；西矿体：向斜构造控制矿体明显。共有5个主要矿体，长6004100m，平均厚2.827m，矿体呈似层状、透镜状；东介格勒矿体：由多个不相连的小矿体组成，长数十米，宽数米到十余米，东西走向，倾角50°70°。 矿物种类繁多，已发现有110余种。其中，铁的氧化物有磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿等，是本矿床主要铁矿物；碳酸盐矿物主要有菱铁矿、镁菱铁矿、铁镁菱锰矿、铁白云石；硫化物有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等；硅酸盐矿物主要有钠闪石、钠铁闪石、黑云母、霓石等；铌(钽)矿物有铌铁矿、锰铌铁矿；易解石类矿物有烧绿石、钛铁-铌铁矿、包头矿、铌钙矿、褐铈铌矿、褐钇铌矿等；稀土矿物以独居石、氟碳铈矿为主，其次有黄河矿、褐帘石、氟碳钡铈矿、氟碳钙铈矿、铈磷灰石、大青山矿、碳铈钠矿等；铀(钍)矿物有方钍石、钍石；含锶矿物有钡锶烧绿石、-钙菱锶矿、钙菱锶矿等；含钡矿物有钡钛铁矿、钡铁锰矿和菱钡锰矿等。 矿石结构、构造复杂，呈自形半自形粒状晶质、他形晶镶嵌、交代残余、花岗变晶、不等粒结构等。矿石构造为块状、浸染状、团块状、条带状、网脉状、斑杂状、角砾状、胶状和环带状等构造。 依其矿物组成可分为致密块状磁铁矿，致密块状赤铁矿、白云石型磁铁矿、石英型磁铁矿、萤石型磁铁矿或赤铁矿、霓石型磁铁矿、云母型铁矿、角闪石型铁矿和菱铁矿矿石。 稀土类矿物和含铌矿物与铁矿伴生，稀土含量与铁矿品位呈负相关。在西矿及其围岩中共圈出348个铌矿体，其长500600m，平均厚8088m，延深300340m。 累计探明铁矿石储量(A+B+C+D级)14.67亿吨，其中A+B+C级为8.83亿吨，稀土氧化物8600万吨，NbO280万吨，还伴(共)生有萤石、重晶石。矿石平均品位：TFe 33%35%，F 0.4%0.8%，S 1.2%1.9%，P 0.4%0.8%，Mn 0.6%2%，Nb2O5 0.07%0.28%，TR2O3 3%6%。 白云鄂博主矿、东矿和西矿正在开采，设计露天矿规模1200万t/a。1.2 白云鄂博矿矿种简介白云鄂博铁矿由四个矿段组成, 其中主、东矿体已于1959年建设投产, 它是包钢唯一的铁矿石原料基地。半个世纪以来尤其是经过解放后近六十年系统的地质勘探和科学研究工作, 逐步查明了它是一座举世罕见的大型铁、稀土、铌等矿物共生的综合性矿床。铁矿石主要是贫矿, 富矿占百分之十, 贫矿以磁铁矿为主占百分之五十五。稀土则以轻稀土（铈族稀土）占绝对优势, 镧、铈、错、钛、钐占稀土总量的95%以上。铌的品位较低。迄今已探明的铁矿石储量为一特大型铁矿, 稀土储量居世界首位, 锯资源仅次于巴西、加拿大占世界第三。此外, 还有相当规模的萤石、钾、磷、锰、钍、钛、钡等多种资源。白云鄂博矿床就其物质组成及成矿条件与世界已知铁、稀土、铌矿床相比都有较大的差别, 至今对其成因众说纷云, 但以亿年而计的白云鄂博矿床的形成, 经历了漫长的地质年代造成不同地质作用的叠加和地球化学元素的重新组合, 这是研究者所共认的。由于独特的成矿条件, 致使矿区不同部位形成不同元素、矿物组合。通过化学和光谱分析, 矿区共发现71种元素, 这些元素除铁、稀土、铌和普通元素外, 尚有一些分散和放射性元素, 构成独具一格的白云鄂博元素序列表。矿物种类繁多, 经矿物学家的鉴定, 到目前己肯定的有127种矿物。铁矿物有磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、褐铁矿五种稀土矿物有氟碳铈矿、独居石等种, 其中有首次发现并以黄河命名的黄河矿矿物有铌铁矿、黄绿石、易解石等14种, 其中有独一无二的包头矿放射性矿物有铁钍石和铀钍矿还有钛、锰、钡矿物和其它造岩矿物。由于以上元素和矿物的紧密共生, 使得白云鄂博矿石具有矿石类型复杂, 有用、有害元素品位变化系数大, 有用矿物和脉石矿物嵌布类型多样, 矿物粒度细小、解离度差的特征。这些特点给选矿和冶炼带来一定困难, 但经过年生产和科学实践, 白云鄂博矿石已具备工业生产的矿种有铁、稀土(镧、铈、错、钛、钐、钇), 铌、锰, 具备提取条件的磷、氟、钾和钍等元素。随着科学技术的发展和新兴稀土工业的出现, 作为“ 世界稀土之乡”的白云鄂博, 愈来愈显示出它无比巨大的潜力。我国稀土资源异常丰富, 而白云鄂博却集中了全国的98%稀土资源, 并特别富含贵重的钐、铕元素。白云鄂博以它特殊富有驰名于世, 它使中国人民引为自豪,也受到各国产业界人士的强烈关注。可以预见随着矿区远景不断扩大以及选矿、冶炼技术的突破, 白云鄂博资源的综合利用的远景将无比广阔, 富饶的宝山将对我国国民经济的发展和四个现代化的建设做出巨大贡献。1.3磁铁矿简介磁铁矿，英文magnetite。矿物名。磁铁矿的化学成分为Fe3O4，晶体属等轴晶系的氧化物矿物，晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。完好单晶形呈八面体或菱形十二面体，呈菱形十二面体时，菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。集合体为致密块状或粒状。颜色为铁黑色，条痕呈黑色，金属光泽或半金属光泽，不透明，无解理，摩氏硬度5.5-6，比重4.8-5.3。因为它具有强磁性，中国古代又称为慈石、磁石、玄石。是矿物中磁性最强的，能被永久磁铁吸引，中国古代的指南针"司南"就是利用这一特性制成的。氧化后变为赤铁矿或褐铁矿。磁铁矿分布广，有多种成因。生于变质矿床和内生矿床中，岩浆成因矿床以瑞典基鲁纳为典型；火山作用有关的矿浆直接形成的以智利拉克铁矿为典型；接触变质形成的铁矿以中国大冶铁矿为典型；含铁沉积岩层经区域变质作用形成的铁矿，品位低规模大，俄罗斯、北美、巴西、澳大利亚和中国辽宁鞍山等地都有大量产出。磁铁矿是炼铁的主要矿物原料，也是传统的中药材。图1.2 磁铁矿标本（1）晶体化学理论组成(wB%)：FeO 31.03，Fe2O3 68.96。其中Fe+3 的类质同像代替有Al+3 、Ti+4 、Cr+3 、V+3 等；替代Fe+2 的有Mg+2 、Mn+2 、Zn+2 、Ni+2 、Co+2 、Cu+2 、Ge+2 等。 当Ti+4 代替Fe+3 时，伴随有Fe+2Fe+3 、Mg+2Fe+2 和V+3Fe+3 ；Ti亦可以钛铁矿或钛铁晶石的细小包裹体呈定向连生形式存在，系由固溶体出溶而成。在>600时，形成磁铁矿FeFe2O4Fe2TiO4完全固溶体，矿物结构式：Fe+3 Fe+2 1-xFe+3 1-2xTi+4 xO4(0x0.2)；Fe+3 1.2-xFe+2 x-0.2Fe+2 1.2Fe+3 0.8-xTi+4 xO4(0.2x0.8)；Fe+3 2-2xFe+2 2x-1Fe+2 2-xTi+4 xO4(0.8x1)；其中方括号中的阳离子为八面体配位。在>500时则形成FeFe2O4FeTiO3完全固溶体；随温度的下降，固溶体发生出溶。 当Ti+4 代替Fe+3 ，其中TiO2 25%时称含钛磁铁矿，TiO2 25%者称钛磁铁矿。含钒钛较多时，则称钒钛磁铁矿。含铬者称铬磁铁矿。钛磁铁矿与钒钛磁铁矿在高温时形成固溶体，温度下降时发生出溶，在光片中可看到钛铁矿在磁铁矿晶粒中生成的显微定向连生常沿磁铁矿的八面体裂开分布，叫钛铁磁铁矿。磁铁矿中的Fe+2可被Mg+2代替，构成磁铁矿镁铁矿完全类质同像系列。（2）结构与形态等轴晶系，a0=0.8396nm；Z=8。反尖晶石型结构。即1/2的Fe+3 和全部的Fe+2 占据八面体位置，另1/2的Fe+3 占据四面体位置。晶格常数a0随Al+3 、Cr+3 、Mg+2 替代量的增大而减小；随Ti+4 、Mn+2 的替代量增高而增大。 六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。晶体常呈八面体和菱形十二面体。在菱形十二面体的菱形晶面上常有平行于该面长对角线方向的条纹，为111和110的聚形纹。依111尖晶石律成双晶。集合体通常成致密粒状块体。（3）物理性质黑色。条痕黑色。半金属至金属光泽。不透明。无解理，有时可见111的裂开，往往为含钛磁铁矿中呈显微状的钛铁晶石、钛磁铁矿的包裹体在111方向定向排列所致。性脆。硬度5.56。相对密度4.95.2。具强磁性，居里点（Tc）578。居里点是磁性矿物的一种热磁效应，为磁性或反磁性物质加热转变为顺磁性物质的临界温度值。（4）产状与组合产于相对较还原的环境。主要成因类型有： 岩浆型;接触交代型;高温热液型;区域变质型。(5)鉴定特征八面体晶形，黑色，条痕黑色，无解理，强磁性。以此可与相似矿物铬铁矿、黑钨矿、黑锰矿等区别。1.4 白云鄂博磁铁矿的标型特征1.4.1白云鄂博磁铁矿的产状及分布第一世代磁铁矿构成主、东、西矿主要矿体和所属主要矿石类型, 共生矿物主要有铁白云石、石英、黑云母, 碱性角闪石、铌铁矿、氟碳铈矿、独居石等。第二世代磁铁矿主要分布于靠近花岗岩接触带的白云岩中, 呈分散浸染状, 个别构成小矿体, 共生矿物除铁白云石外, 有金云母、透辉石, 透闪石、硅镁石、斜硅镁石、镁橄榄石、萤石、氟碳铈矿、独居石等。东部接触带产出者还有黑镁锰矿、硅钛铈矿等。第三世代磁铁矿在主、东、西矿都有分布, 以主、东矿较发育, 呈脉状构造和各种交代结构为特征。主、东矿分布的条带状萤石稀土磁铁矿可能属沉积变质基础上热液改造而成, 该世代磁铁矿有的呈单矿物脉, 有的与霓石共生, 有的与氟碳铈矿、独居石、萤石、赤铁矿等共生。1.4.2磁铁矿的结构构造特点第一世代磁铁矿常见结构构造有块状构造, 主要为磁铁矿镶嵌而成, 脉石矿物极少, 有铁白云石、萤石、金云母等, 分布于磁铁矿粒间。也有磁铁矿呈自形粒状、浸染状分布于赤铁矿基体中, 显“ 似斑状” 构造。浸染状构造, 磁铁矿呈不规则粒状, 星散分布于铁白云石粒间或呈自形粒状浸染于黑云母或碱性角闪石中,构成稀疏浸染状或稠密浸染状构造照片。层纹状、条带状构造, 构成层纹或条带的矿物有铁白云石磁铁矿石英磁铁矿萤石氟碳铈矿、独居石 赤铁矿一一磁铁矿, 不同粒级磁铁矿照片等, 层纹、条带较为平直, 产状与矿体围岩一致。皱纹状构造, 磁铁矿与脉石矿物组成层纹、条带, 在构造作用下形成微型褶曲, 褶曲转变处磁铁矿颗粒变粗, 厚度加大, 假象赤铁矿化较剧。斑杂状构造, 磁铁矿呈斑块状集合体分布于铁自云石或碱性角闪石、黑云母、铁白云石中。可能是变质作用形成。本世代磁铁矿的结构特征, 因矿石类型不同而不同。最主要的有它形、半自形晶粒状结构, 磁铁矿粒径一般为一。, 与铁白云石、碱性角闪石、黑云母、石英等组成变晶结构。尘埃状结构是白云石型磁铁矿或含铁白云岩中石英型铁矿中常见的特殊结构。也有磁铁矿呈细小微粒沿扶自云石解理断续分布构成环状或花边状。第二世代磁铁矿主要呈浸染状构造, 少量呈块状构造, 以存在固溶体分离结构为特征, 东部接触带磁铁矿沿裂开有尖晶石的固溶体分离物, 一磁铁矿中有钛铁矿包体, 钛铁矿中又有赤铁矿固体分离物。第三世代磁铁矿, 表现为条带状、层纹状构造照片及各种交代结构, 如萤石、霓石、碱性角闪石交代磁铁矿呈残余状或穿孔状结构, 或磁铁矿交代白云石呈残余结构或交代闪石呈柱状假象。第三世代磁铁矿, 表现为条带状、层纹状构造及各种交代结构, 如萤石、霓石、碱性角闪石交代磁铁矿呈残余状或穿孔状结构, 或磁铁矿交代白云石呈残余结构或交代闪石呈柱状假象。第二章 白云鄂博磁铁矿矿石性质2.1 试验样品的采集与加工本次试验研究所用的样品采自包钢选矿矿厂六系列的3米分级机的溢流。样品的采集于2010年4月中旬在选矿厂试验室的技术人员配合下完成，该研究矿样具有一定的代表性。矿样根据试验要求经球磨机磨至-200目分别占70%95.6%间十个不同的粒度样。各矿样分别作磁选管试验，所得精矿、尾矿分别进行多元素分析，了解铁元素在不用磨矿粒度下的分布状态。2.2 白云鄂博磁铁矿矿石结构构造及铁矿物嵌布特征白云鄂博磁铁矿主要呈深灰色灰黑色条带状构造、浸然状构造。铁矿物多以自形半自形中、细粒变晶结构。铁矿物的自然粒度通常在0.020.50mm之间，通过光片统计铁矿物的自然粒度分布见表2.1表2.1 磁矿矿石中铁矿物自然嵌布粒度统计结果粒度m+149-149+74-74+43-43+30-30+20-20占有率 %33.9524.2717.999.886.637.28累计 %33.9558.2276.2186.0992.72100.00从表2.1可知，铁矿物的自然嵌布粒度并不算太细，但由于白云鄂博铁矿属沉积变质并经多期热液叠加而形成，其矿石中各种矿物之间的共生关系密切，铁矿物与稀土矿物及其他脉石矿物相互间的嵌布关系非常复杂，通过光、薄片观测我们可以看到铁矿物常与其他矿物形成镶嵌结构、包含结构、交代溶蚀结构等，同时矿石中不同矿物之间相互以细微包裹体形式存在的现象很普遍，且被包裹的矿物颗粒往往只有几微米到十几微米之间，正是这种嵌布形式的存在造成了白云鄂博矿石矿物难以实现较完全的解离，同时也是大量杂质矿物进入铁精矿的根本原因，这就为磨矿带来了一定的难度。2.3原矿物质组成特征2.3.1 化学组成原矿多元素分析结果见表2.2 表2.2 白云鄂博磁铁矿矿石化学分析结果元素TFeFeOSFeK2ONa2OCaOMgOBaO含量%32.5010.6033.200.760.7414.553.400.84元素MnOAL2O3REOSPFSiO2烧失含量%2.711.188.561.920.697.6410.274.81从表2.2可以看出，原矿中TFe含量32.50%，FeO为10.60%；矿石的氧化度为2.56，属磁铁矿矿石。2.3.2 矿物组成原矿矿物组成见表2.3表2.3 原矿矿物定量分析结果矿物名称磁铁矿赤铁矿黄铁矿磁黄铁矿氟碳铈矿独居石重晶石磷灰石含量%42.254.663.025.113.371.313.75矿物名称钠辉石钠闪石黑云母长石石英白云石方解石萤石其他矿物合计含量%5.600.821.2513.7614.081.02100.00根据表2.3可知，原矿中主要铁矿物为磁铁矿，矿物含量为42.25%，为磁矿系列回收的主要目的矿物；其次为赤铁矿，矿物含量4.66%，另外原矿中还含有少量的黄铁矿和磁黄铁矿。原矿中稀土矿物主要是以氟碳铈矿和独居石形式存在，其含量分别为5.11%和3.37%；脉石矿物主要以萤石、（白云）方解石以及硅酸盐矿物，形式存在含量分别为14.08%、13.76%和6.42%。第三章 包钢白云鄂博磁铁矿矿石选别工艺3.1 包钢白云鄂博磁铁矿选别工艺历史进展1953 年,我国开始了白云鄂博矿石的选矿试验研究工作,以选铁为目的进行了重选、磁选(弱磁选、强磁选) 、浮选,焙烧磁选等多种选矿方法的小型试验研究。1955 年,前苏联有色冶金部国立有用矿物机械处理科学研究院在我国选矿研究工作的基础上,对白云鄂博矿石进行了选矿研究工作,提出分别处理高氧化矿、中贫氧化矿、原生磁铁矿三种选矿工艺流程,并以此作为包钢选矿厂建厂设计依据,对于原生磁铁矿,设计了阶段磨矿弱磁选浮选流程。但随着对选矿工艺矿物学研究的深入,对综合回收稀土、铌等矿物的日益重视,以及尾矿输送等方面的问题,该工艺流程未被采用。1966 年为综合回收稀土、铌等有用矿物,采用了连续磨矿弱磁选浮选(选稀土) 流程对白云鄂博磁铁矿石进行了试验研究,并完成了扩大连续试验,1967 年鞍山黑色冶金矿山设计院根据此次试验结果对磁铁矿系列进行了修改设计。于1970 年3月建成四系列,四系列投产后,铁精矿品位60 %左右,回收率70 %73 %;稀土精矿品位21.15 % ,稀土回收率23.65 %。该工艺流程一直延续至80 年代末期,其间由于稀土选矿工艺的改造,该流程停止了稀土精矿的生产。80 年代末期,随包钢生产的发展,冶炼及环保对原料的要求越来越高,铁精矿中所含的氟、磷、钾、钠杂质直接影响着烧结、炼铁,磁铁矿石去除氟、磷、钾、钠杂质,选铁成为当时的主要问题,稀土回收暂时不予考虑,磁铁矿石的选矿工艺流程改为连续磨矿弱磁选反浮选(除萤石) ,一直沿用至今。近10 年来,对该流程进行了完善及药剂改变,目前的选别指标为铁精矿品位64.89 %(品位及含量均为质量分数)。现工艺流程如图3.1。 棒磨 3米 分级机 球段 旋流器 球 段 旋流器 弱磁 粗选 弱磁 精选 弱尾 50米大井 溢流 反浮 粗选 反浮一精 浮精 反浮二精 浮尾图3.1 六、七系列白云鄂博磁铁矿工艺流程图 八系列原矿九系列原矿棒磨机棒磨机3米 分级机3米 分级机球 球一段 弱磁选机 一段 弱磁选机 细 筛 + 八350旋流器 八球八二段 弱磁选机九350 旋流器九球 旋 流 器 九二段 弱磁选机 旋流器 旋流器溢流 沉砂 弱精 图3.1 八 、九系列白云鄂博磁铁矿工艺流程图 3.2 包钢选矿厂磁矿系列现磨矿产品工艺性质选矿厂磁矿系列目前磨矿产品粒度为-200目89%92%，TFe32.50%。为了查清其工艺性质，对其进行了粒级分析，并对各个粒级产品中的TFe品位和铁矿物的解离情况进行了分析和测定，结果见表3.1及图3.2、图3.3、图3.4。表3.1 磁铁矿系列现磨矿产品粒级分布、TFe品位及铁矿物解离度粒级（m）+74-74+58-58+40-40+30-30+20-20+10-10合计粒级产率%7.386.3515.8615.3234.918.2511.93100.00TFe品位%14.6522.0035.8541.8045.8017.6012.4532.50分布率%3.224.1616.9219.0647.594.324.4299.69铁矿物单体%34.5851.8973.0582.5590.1689.4388.8579.56连体%65.4248.1126.9517.459.8410.5711.1520.44由上述图表可知，在选矿厂现磨矿产品中不同粒级的解离度是随粒级的变细而逐渐增高的，在-30+20m粒级时达到最大，为90.16%；在20m以下有降低的趋势，这可能是由于30m以下粒级采用水析分级时部分大于20m且与铁矿物形成贫连生的脉石矿物（铁矿物所占比例通常下于1/4），因其比重相对较小，悬浮时间较长而进入细粒级造成。同时我们也可以看出在-30+20m粒级中TFe品位及分布率也最大，分别为45.80%和47.59%，可见在磨矿时增加这一粒级的产率有利于铁矿物的单体解离和下一步的选别作业。3.2白云鄂博磁铁矿在不同磨矿粒度下的工艺性质为了更好的了解白云鄂博矿在不同磨矿粒度下的工艺性质,我们分别磨制了-200目占70.0%、76.8%、79.2%、85.6%、87.6%、90.0%、93.6%、94.0%、95.6%九个不同粒度矿样，所用的矿样取自选矿厂磁矿系列3米分级机的溢流，其中-200目占90.0%样是比照现选矿厂磁选给矿粒度。前两个矿样粒度太粗不可能到达较高的单体解离度所以我们选择五个具有代表性的粒度在显微镜下测定不同磨矿粒度下铁矿物的解离特征，见表3.2表3.2 磁矿矿石磨矿粒度与铁矿物解离度关系曲线磨矿粒度-200目占铁矿物单体%铁矿物连生体 %>3/43/41/21/21/4<1/479.20%70.2815.358.714.511.1585.6%75.8712.986.363.391.4090.0%79.129.536.983.331.0693.6%84.117.924.343.020.6195.6%88.124.364.262.670.59从表3.2可以看出，由于白云鄂博铁矿矿物的嵌布关系极其复杂，致使铁矿物较难解离，当原矿磨至-200目占90.0%时铁矿物的解离度只有79.12%，即使磨至-200目占95.6%铁矿物的单体解离度也只有88.12%，仍未达到充分解离，随着磨矿细度的增加，铁矿物的单体解离度提高缓慢，在实际生产中磨矿成本将随着磨矿细度的增加而增高，选择一个适当的磨矿粒度是非常关键的。通过试验研究发现，铁矿物的连生体中，主要是以富连生体居多，当-200目粒度占90.0%，93.6%的时候在铁矿物与脉石矿物的连生体中，铁矿物3/4者分别占9.53%和7.92%，铁矿物1/2者分别占6.98%和4.43%，而这部分铁经磁选后大部分进入精矿，假设在选矿中将这部分铁矿物的富连生体全部回收，而将所有脉石单体及铁矿物与脉石的贫连生体全部抛尾，则可以从理论上计算出精矿中的TFe品位及回收率。 从理论计算可知，如果只回收铁单体和铁的富连生体，铁精矿的品位在6770%之间，铁的回收率也高达8596%，而在目前的实际生产中远未能达到或者接近这一指标，当然这是理想状态下的选别指标，没有考虑在实际选别作业中随磁选作业进入精矿的铁与脉石矿物的贫连生体和机械夹杂形式进入精矿的脉石矿物，也没有考虑因偶然或必然因素被抛入尾矿的铁矿物单体及其连生体，同时也说明了白云鄂博磁铁矿矿石磨到-200目占93.6%左右时，已有84%的铁矿物单体解离，若再加上铁矿物3/4的连生体，其占有率可以达到92%，其理论铁品位可以达到69.69%，回收率92.03。如果再继续细磨至-200目占95.10%这是铁矿物的单体解离度虽然有所增加，达到了88.12%，但其与脉石矿物的富连生体的占有率却明显降低，铁矿物单体与富连生体的和与-200目占93.60%的粒度几乎相等，均在92%左右；也就是说，这时增加的能耗主要是用来解离铁矿物的富连生体，而对贫连生体的解离作用很小，对于选别效果意义不大。故从矿物解离的角度来看磨矿粒度至-200目93.60%左右较合适。第四章 不同磨矿粒度下的磁选管选别试验4.1矿石可磨性测定试验选用粒度为-200目占70.0%的原矿500g，经锥型球磨机磨矿后，过滤烘干，用-200目湿筛筛分，然后将筛上物烘干进行称重计算-0.074mm产物的百分含量。试验结果如下。表4.1 磨矿时间与磨矿粒度关系磨矿时间（分钟）023468101214产物粒度（%）70.076.879.285.687.690.093.694.095.64.2 不同粒度下的磁选管试验指标为了了解不同磨矿粒度下白云鄂博磁铁矿的选别效果，我们分别进行了磁选管试验，试验场强参照选矿厂目前的生产场强，设置为1700奥斯特，试验结果见下表。表4.2 不同磨矿粒度下磁选管选别试验指标入选粒度-200目占%铁精矿指标尾矿TFe品位%产率%TFe品位%TFe回收率%70.041.760.025.0214.276.837.762.323.4813.979.238.762.224.0514.185.639.362.824.6814.187.635.363.622.4513.490.036.063.322.7912.993.636.365.123.6314.294.036.065.023.4014.295.636.063.822.9614.3从上述图表可以看出，随着磨矿细度的增加，精矿品位随之提高，当磨矿粒度从-200目占90.0%提高到93.6时，铁精矿的品位则由63.30%明显提高到65.1%，而且铁的回收率也提高了1%;当磨矿粒度由-200目93.6%提高到95.6时，精矿品位反而降低了1.3%，而铁回收率还略有降低；可见-200目占93.6%是白云鄂博磁铁矿较为经济合理的磨矿粒度。为了进一步查清影响铁精矿质量的原因，我们分别对不同磨矿粒度磁选管精矿的单体解离度以及脉石矿物嵌布粒度进行了测定。从对进入精矿的铁矿物及脉石矿物解离嵌布特征观测统计结果可以看出，随着磨矿细度的增加，精矿中铁矿物的单体解离度也不断提高，当-200目占95.30%时，精矿中铁矿物的单体解离度达到了96.33%，当-200目占98.10%时，精矿中铁矿物的单体解离度为96.95%，提高较为缓慢，从这一角度我们也可以看出-200目占95%应该是白云鄂博磁铁矿的较佳磨矿粒度。从对进入精矿中的脉石矿物赋存形式测定可以看出，仅有小量的脉石矿物是以单体的形式进入精矿的，其主要是以机械夹杂的方式进入精矿，这部分脉石矿物随着磨矿细度的增加，其绝对含量会逐渐减少，也要以通过多次精选或者浮选作业抛去；以铁矿物的富连生体形式进入精矿的脉石矿物并不多，即使-200目占98.10%粒级中，只有17.81%的脉石是以铁矿物富连生体形式进入精矿的，而大量的脉石矿物是以铁矿物形成的贫连生体甚至是极贫连生体的形式进入精矿的；从显微镜下观察发现，这些脉石矿物的颗粒相对较大，通常在0.030.08mm之间，他们与铁矿物的连生属于极不规则贫连生，即微细粒铁矿颗粒镶嵌或包裹于脉石矿物中，使得这些脉石矿物极具磁性，很容易通过磁选进入铁精矿中，影响铁精矿的质量；由于这些被包裹或镶嵌的铁矿物颗粒太细，一般在十几微米至及微米，甚至更细，所以即使再细磨，也很难将其