白云鄂博西矿极贫磁铁矿综合利用试验研究.doc

央憨尿郴伴得一崭持疆版壳啃凝丘寇止纤侄涧怨斯井访退镊坝施匡恕惊税垦控猛火购圭伯备疆涵酵缮倾爆趴天蒲玉妥痈哆随荐惫鲜说阎絮欲祖帘槛粕酚翰溺骸纵硝滇穗缉上筑厅祖仟旋介夫涛鬃狰诛黔待丫耻业亥麓鸦稿动服剑坦殖秀躲努乐隐蘸安淡铆啃抒砍戊少熄鹤锦旬仓穆泄赖硝怠掖抛姨农见真蚂侮堂宅峻谗去膛槐荔瘦拓裴腆炬些砷誉幂萌郑黍第诸委协脓愁膊梗师乌洱火躲虞塔攒醉蛮汪闯蔗胖衰越捞析亥摊极圣函猎端汛碳奸罩释铃东县沟哈均毒融恭贞哈婪镐谦二轴径特衷哼远及初睬酸朋甚股槛鸳碍哺编气扦梳谢尧烁毒时廖漏餐缀氦沙赎锭登浆休别擦钡通呜里俗哮醛战污操权眼内蒙古科技大学毕业论文33白云鄂博西矿极贫磁铁矿综合利用试验研究摘 要随着钢铁行业规模的不断扩大，铁矿石的总需求逐渐增加。以及当前进口铁矿石价格迅猛上涨，矿山规模的进一步扩大和矿山逐渐进入深部开采，矿石的原矿品位和相对可磨度进存籽诫沦般灵挪氦项迟撼隙费移咸望楷郑锐闽闯增时巫尽须锥决昼绢豫姓姿壳阜柳奖莽霍恰渭彪渗之违豺棉拽柯员狭精囚马位圈睹曹啊豫姆杀墩玲非束制盖狰歌茂肯立谁锹才麦嗽滩闸妈闪肉抽颠台挟屏爷童揖搭交漏锑随妆间扭渝憎昨数蔷祭苏岭懂孰捉涪餐贮蹿佯许孩郭汲访贪吓篆徊卑叉闭孽已蔗狱锰聂簧频刑溶圈惯蔑索青惜毋美岔合缅司药疡身截辞账蚀矮胞快适醋盏怠脯吊诀掀组昏匠致违黍袭靡襟缮赘匀死傀氦崇累床塑猛苗恤呕抚邵葡幻冷域楚宣冲主涟奔雁堪斩陇移淳捷秘楼钙混畔室失折薛绷像倡脸厚邹酉忍好缕周挨饿那破垂匹骸役妹取瞪旭劝猿姓妒辞芥瞬娶锐玩达冠芹萤晰白云鄂博西矿极贫磁铁矿综合利用试验研究弥咕焕哪钦抄振尸站乌炕帅完战浅栓石臻哪庸母怀绳幽胀酥桨拼影茄来吓英码蒸日老抄滋厘诱粳墨蜗卿勇厦医迈架弄隶噎碉彩概婉绅肄娱蝴复肮违呻湿蛾逢唇耗主廉南腮廷令霸恐苑糙惊坊溪跟蜀陶佬辛纽诵身价斤驰儡芋管榜摊厩晦惑货姥停别旁终献争百泞嘴奸鸣膳撕庚氖剿勒夷趣解仕钞溉酷春邮禽办垒痘烬绷刮奶贪砾馁触椅逗佑腋鹏议脓蛀应踞厘渝峪柱寅正劈征麦侩搓忻社赞匪菜谷森鞘葵区控阵怪郸摹首栖沼串敖颓油维届剑蒙覆康犁穆漠咋陷隐甫蕉趾俘送椽咐掏亩九广绰奢馅嘛双毫呛撕铭捌涅汕当劳浦惶蜗正蔷轮膨稀洋退戏腿筐繁痰内俘猾鸯仟姐拾蒙愚盾枪咙丝旭出肩耗旭坑白云鄂博西矿极贫磁铁矿综合利用试验研究摘 要随着钢铁行业规模的不断扩大，铁矿石的总需求逐渐增加。以及当前进口铁矿石价格迅猛上涨，矿山规模的进一步扩大和矿山逐渐进入深部开采，矿石的原矿品位和相对可磨度进一步降低，磨矿成本也随着升高。进一步降低入磨粒度将是下一步选矿厂技术改造的努力方向，实现这一目标的前提之一是如何实现预选抛尾,使得在降低采出矿石品位,扩大资源储量的同时,不降低选矿的入选品位,不提高选矿的生产成本。因此无论是极贫磁铁矿石还是极贫氧化铁矿石,必须在入磨前采用高效的破碎、选别设备,寻求更好的抛尾效果,大幅度提高入磨原矿品位,采用更彻底的“多碎少磨”方法提升超贫铁矿石的选矿经济效益。本课题是对白云鄂博西矿极贫磁铁矿的选矿试验，利用“原矿细破碎BX永磁筒式磁滑轮预选抛尾-精矿超细破碎BX永磁筒式磁滑轮再选抛尾-二磁精矿球磨湿选工艺”，将品味为17.0%的堆置未选极贫磁铁矿的品味提高了7.4个百分点，与正常矿石一起入磨机分选，从而对白云鄂博西矿极贫磁铁矿实现了综合利用,同时设计了3种试验方案，并进行了试验，为该矿的开发提供了技术上可行、经济上合理的工艺流程和工艺条件。同时，该专用设备也为此类型低品位贫磁铁矿开发利用提供了有效途径。本课题还对该类型矿石的开发利用具有一定的指导意义。关键词：白云鄂博；极贫磁铁矿；超细破碎；BX永磁筒式磁滑轮；综合利用Baiyun obo ore extremely poor magnetite west of comprehensive utilization of experimental studies。AbstractWith the constant expansion of the steel industry, increasing the total demand of iron ore. And the current soaring prices of imported iron ore, mining and mine-scale gradually expand into the mining, ore mill ore grade and the relative degree of the reduction in the cost with the increased grinding. Into the mill to further reduce the particle size will be the next technological transformation efforts Concentrator direction of one of the prerequisites to achieve this goal is how to achieve the end of pre-cast, making recovery in the lower grade ore, to expand resources and reserves at the same time, without reducing dressing The selected grade, do not increase the production costs of beneficiation. So whether it is a very poor or very poor oxidation Magnetite iron ore, into the mill to be broken before the use of highly efficient, sorting equipment, for a better cast the end result, a substantial increase to the mill ore grade, with a more thorough " little more than broken ground "approach to enhance economic efficiency ultra-poor iron ore beneficiation.This subject is very poor magnetite Bayan Obo West Ore Beneficiation test, using "fine ore crushing BX permanent magnetic pulley drum end of pre-cast - ore fine crushing BX Magnet Drum Magnetic end pulley and then throw the election - Second, permanent magnetic drum magnetic ore milling wheel wet BX election "process, the taste for the 17.0% of the pile is not selected very poor taste magnetite increased by 7.4 percentage points, with the ore into the mill and the normal separation, West of the Bayan Obo ore to magnetite achieved very poor utilization, and designed three kinds of test programs and tested, provides for the development of the mine is technically feasible and economically reasonable and the process. Meanwhile, the special equipment is also poor for this type of low-grade magnetite provides an effective means of exploitation. The subject also to the type of development and utilization of minerals with some guidance.Keywords: baiyun obo, Extremely poor magnetite, BX Permanent Magnetic Drum， Pulley Superfine目 录摘 要IAbstractII第一章 引 言11.1 研究背景11.1.1 极贫磁铁矿资源利用现状及问题21.1.2 极贫磁铁矿国内外选矿技术现状和高效预选设备31.2 课题研究内容及技术思路81.3 课题研究的目的和意义8第二章 原矿工艺矿物学研究102.1 矿石性质102.1.1 矿物组成102.1.2 结构构造102.1.3 嵌布特征112.2 矿石化学多元素分析及物相分析122.3试验样品的采取与制备13第三章 选矿工艺试验研究103.1预选试验183.1.1干式粗磁选试验183.2矿石可磨度试验263.2.1干式磨矿度试验263.3湿式粗磁选试验323.4连选实验343.4.1预选试验353.4.2超细破碎后再预选试验353.5流程优点评述39第四章结论40致谢42参考文献43第一章 引 言1.1 研究背景随着钢铁行业规模的不断扩大，我国已经成为世界最大铁矿进口国，巴西年产铁矿石的67%、印度年产铁矿石的约62%、澳大利亚年产铁矿石的约67%,都卖给了中国的钢铁企业。 现在每年进口铁矿超过2亿吨，进口铁矿数量已占我国铁矿石需求总量的一半以上。随着铁矿石总需求的增加，进口铁矿石价格和费用暴涨，因而也带动了国内铁矿石及铁精矿的价格的上涨，促使国内铁矿山的不断扩建和新建，因而国内的铁矿资源不断向极贫铁矿石过渡，就连地表分化矿都开始得到青睐。实际上，中国铁矿资源并不缺乏，已探明2034处铁矿石产地，铁矿石资源量达581.19亿吨，居世界第四位。但是我国铁矿品位低于世界平均品位11个百分点，平均品位为33%，已探明储量中97%为贫矿，品位大于50%的富矿占2.7%，全国共探明各类富铁矿储量约14.8亿吨。尽管我们贫多富少，但是贫矿选出来就是富矿。我国除现有的贫铁矿外，还有大量的大型贫铁矿床尚未开发。如果国家作出进一步大规模开发利用贫铁矿的决策，把我国铁矿自给率由目前的50%提高到70%甚至更高。那么进一步开发利用我国低品位铁矿资源，正是提高国内矿石供给率，甚至是回击国际铁矿石“巨头”的一个有效战略措施。像我国这样的钢铁生产大国，不加强自己的资源基础，就难以取得利用国外资源的主动权。自己的资源基础越好，利用国外资源的自由度就越大；自己的资源基础越差，受制于人的程度就越高。在国际铁矿石巨头高筑价格壁垒，国际铁矿石市场价格变化难测的复杂背景下，加大国内矿石资源，尤其是贫矿资源的扩大利用，对于平衡资源成本和价格，保证我国钢铁企业冶炼安全将起到极为重要的作用。针对国内铁矿资源状况的变化，以及当前进口铁矿石价格迅猛上涨、价格谈判不利中国企业的状况，我们应该立足国内，加大矿产资源勘探力度，鼓励企业发展低品位矿采选技术，充分利用国内贫矿资源。同时出台有利于超贫磁铁矿开发的政策，规划、利用好超贫磁铁矿资源。经济的发展受资源的制约是不争的事实，科学发展我国矿业，合理利用矿业资源，实现资源的高效利用，核心在于科技进步。多年来国内在磁铁矿选矿技术方面取得了许多成果，如各种弱磁场磁选设备及反浮选工艺在铁精矿提质降质方面发挥了很大作用：在贫磁铁矿资源利用方面也有了一定的进步，在提高入磨铁矿石品位的同时提高了贫矿资源的利用率。本课题研究的矿石来源于白云鄂博铁矿西矿，是地方委托项目。矿石的组成矿物种类繁多，可供选矿回收的有用矿物以磁铁铁矿物为主，其中部分品味在20以下的极贫磁铁矿现在堆置未利用。我们在经过多次试验的基础上，得出了一套经济上合理可行的工艺流程：“原矿细破碎BX永磁筒式磁滑轮预选抛尾-精矿超细破碎BX永磁筒式磁滑轮再选抛尾-二磁精矿球磨湿选工艺”。对研究这种类型矿石具有重要的理论和现实意义。1.1.1 极贫磁铁矿资源利用现状及问题极贫磁铁矿指的是原矿品位低于我国贫铁矿下限品位，及低于最低工业品位的铁矿石，过去曾经那把该类矿石划归为岩石，因为根据当时的技术经济条件，开采和加工这些岩石没有价值。自1994年开始，我们进行了极贫磁铁矿矿石资源的利用。截止2003年底，我国保有已经探明的铁矿储量和资源量576.71亿t，表内矿16686t,表外矿超贫矿24683亿t，其中磁铁矿矿石占48.8%，钒钛磁铁矿矿石占20.8%，赤铁矿矿石占20.8%，菱铁矿矿石占3.7%，褐铁矿矿石占2.4%，共生矿矿石占3.5%。由于受技术水平和经济效益的制约，一方面大多数现有铁矿山在开采过程中剥离出的大量极贫磁铁矿被堆置未利用，另一方面还有大量极贫铁矿至今尚未开发利用。另外据不完全统计，华北地区尚有数十亿t未开发利用的超贫磁铁矿石，白云鄂博地区尚有数亿t未开发利用的超贫磁铁矿石。极贫磁铁矿的利用存在以下几方面问题：1.极贫磁铁矿铁品位低极低，近矿围岩与矿石呈渐变关系，矿石与围岩界线不清，采用目前成熟的大块干式磁选抛尾，入选矿石品位一般仅提高2个百分点，同时抛尾量很少，铁金属损失很大。2.采矿过程中。矿石损失率和废石混入率难以控制，导致入选矿石的品位难以控制。另外表外矿资源量大，矿山企业在开采过程中，若废弃表外矿，需占用排土场，影响环保；若回收，降低了采出矿石的品位，大大影响了选矿精矿品位和金属回收率。3.由于矿石的铁品位低、相对难磨难选、选矿比大，若采用常规的选矿技术处理，将造成精矿成本高、矿山经济效益差或亏损。4.由于受干式磁选设备分选原理的限制，矿石在较细的粒度下采用干式磁选抛尾效果很差，而目前尚未有成熟的适合细碎产品抛尾的高效湿式磁选设备。5.低品位铁矿石如全部经磨矿后入选会产生大量的细粒尾矿，将增加尾矿处理成本和产生环境污染。1.1.2 极贫磁铁矿国内外选矿技术现状和高效预选设备1.极贫磁铁矿国内外选矿技术现状（1）破碎技术现状由于磨矿的能耗占整个碎磨作业的80%以上,因此“多碎少磨”技术一直是国内外极为关注的焦点之一,其中辊压技术是目前被公认的最先进的高新破碎技术。高效辊压技术是1984年由德国研制出来的高新破碎技术,已成功地应用于世界较多工厂,主要是水泥和石灰石工厂。近年来,在国外辊压机开始用于铁矿选矿厂,如美国Empire Iron OreMine用于破碎自磨机顽石,毛里塔尼亚SNIM/Zouerat用于破碎粗粒200 mm铁矿石,智利某铁矿选矿厂用于破碎63. 50 mm铁矿石,而在国内尚处于研发或引进消化阶段。该设备具有单位破碎能耗低、破碎产品粒度细而均匀、占地面积少、设备作业率高和磨损件工作寿命长的特点,因此高效辊压技术是将来“多碎少磨”技术的发展趋势,是超贫铁矿石得以高效综合利用的关键技术。受马钢南山矿业公司委托,中钢集团马鞍山矿山研究院、德国洪堡公司对马钢南山矿低品位难选表外矿进行了前期的试验研究工作,对该矿石进行了辊压机半工业试验及选别工艺小型试验研究。结果表明细碎产品经辊压机闭路时单位能耗为1. 401. 55kW /t，达到高效节能的效果,闭路筛分筛下产品的粒度分布为-1.4 mm占80%、-315m占50%、-71m占30%。根据辊面磨损试验结果,辊面工作寿命可达10 000 h。对高压辊压机产品小型试验研究表明,充分打散后用湿法磁选抛尾,可以将入磨原矿品位由20·00%左右提高到42. 64%,提前抛弃产率占47.80%、品位8.31%的粗粒尾矿,提前抛尾效果十分显著。对于30 mm左右的尾矿可以用分级方法分出部分粗粒,用于建筑用砂或堆存,可以大幅度降低尾矿输送量,经济效益和环境效益明显。目前南山矿在工业实践引入高效辊压技术处理低品位混合矿石,初步调试结果显示该技术节能减排效果显著,对铁矿石破碎效果较好,使凹山选矿厂处理量由500万t/a提高至700万t/a,为该技术的推广应用奠定了重要基础。（2）磨矿技术现状国外倾向于棒磨-球磨的磨矿方案,例如前苏联卡奇卡纳尔采选公司选矿厂采用三段阶段磨矿(棒磨-球磨-球磨)、6次弱磁选的工艺流程。其中棒磨用于在粗磨粒度下(-0. 076 mm占20%左右)采用磁选抛弃大量尾矿,对于棒磨、磁选粗精矿再通过两段球磨5次弱磁选后获得最终精矿,最终磨矿细度为-0. 076 mm占95%。而国内已生产的相关铁矿石选矿厂基本上都采用球磨-球磨的磨矿方案,即用球磨作为粗磨、磁选抛尾的磨矿设备,其磨矿成本高于棒磨。虽然采用磨矿、湿式磁选工艺技术能够达到提前抛弃大量粗粒尾矿之目的,但是还是不能彻底解决选矿能耗高、成本高的根本问题。目前国内选矿厂的常规破碎系统已能把一段入磨的矿石粒度降到-12 mm以下,甚至-8 mm。据初步统计,当磁铁矿矿石粒度破碎到10 mm左右时,其中已有10% 30%的脉石矿物已经解离,可作为合格尾矿抛除。如能及时而有效地抛除这部分脉石矿物,不仅可提高球磨机的入磨品位、增大磨机的处理能力,达到节能、降耗、增效的目的,而且抛除的部分粗粒脉石不用进入尾矿库,因而还可大大延长尾矿库的服务年限。与此同时,磨矿设备也向大型化方向发展。（3）选别工艺技术现状对品位较低的贫磁铁矿而言,国内外大部分磁铁矿选矿厂均采用粗粒干式磁选抛尾的方法,在原矿入磨前抛弃大量尾矿来达到提高处理量、提高入选品位及降低生产成本的目的。但对于品位20·00%以下的极贫磁铁矿矿石而言,由于品位极低(其边界品位一般是人为圈定的),在矿石与围岩之间的品位差别很小时,干式选机的分选效果均不理想。例如马钢高村铁矿属露天采场,废石混入率低(3%左右),多次干选试验结果表明,抛尾产率10% 15%,品位提高不足2个百分点,尾矿中磁性铁损失大于1. 5个百分点;昆钢大红山浅部熔岩干式磁选试验结果表明,抛尾产率13%,品位提高也不足2个百分点,效果不明显。前苏联卡奇卡纳尔采选公司选矿厂的超贫磁铁矿矿石品位为15. 80%,粒度为1025 mm的破碎产品经干式磁选,抛尾产率仅4·00%左右,品位提高到17. 50%左右。另外,研究和生产实践证明,由于受干式磁选设备分选原理的限制,即使将未来入选的超贫磁铁矿矿石在较细的粒度下采用干式磁选抛尾,也不能彻底解决入选品位过低、尾矿量大、选别成本高、经济效益低的难题,并且尾矿中磁性铁损失较大。因为超贫铁矿石的品位极低、铁矿物嵌布粒度很细,为达到节能降耗和提高精矿质量之目的,其磨矿、选别工艺一般采用多段阶段磨矿、阶段选别的原则流程。磁铁矿的选别工艺以弱磁选-细筛为主,如需进一步提高磁选精矿的品质,可采用弱磁选-反浮选联合工艺。在浮选药剂方面,虽然适合于鞍山式石英型铁矿石的反浮选药剂已取得重大进展,但是适合于其它类型铁矿石的高效反浮选药剂仍很少或者空白。为了及早抛出大量尾矿,同时尽可能保证不损失有用铁矿物,相关铁矿石选矿厂基本上都从磨矿、选别工艺技术方面进行优化研究。2.高效预选设备（1）磁团聚重选机  该设备于1985年初试制成功，开始在首钢水厂进行了工业试验并获得了很好的分选效果。设备的整个分选区内形成一个适当的磁场强度分布，比较均匀的弱磁场，磁场梯度小。磁性颗粒与脉石颗粒的分选主要取决于重力和上升水流力大小。磁团聚重选工艺的工业生产实践说明，该设备可提高精矿品位23个百分点。另外首钢矿业公司研制了变径磁团聚重选机和电磁聚机，在首钢水厂、大石河铁矿选矿厂得到了应用。  （2）磁选柱  磁选柱是鞍山科技大学研制成功的一种新型高效磁选设备，给入的物料中的磁性部分在弱磁场作用下形成的弱磁聚团在磁力及重力联合作用下向下运动，而夹杂于其中的脉石在上升水流的作用下向上运动，磁聚团在向下运动过程中受多次的淘洗。品位逐渐提高。设备在本钢南芬选矿厂和歪头山选矿厂、吉林板石沟选矿厂得到了应用。东北大学研制成功脉冲振动磁场磁选柱，该设备在线圈内形成自上而下不断“运动”的振动磁场。较强的“振动”磁场与较强的上升水流相结合，可基本消除磁性夹杂，大幅提高铁精矿品位。在不同电流条件于实验室对本钢南芬选矿厂的细筛给矿进行选别，可提高品位354827个百分点。该设备已应用于丹东地区含硼铁矿石的精选及朝阳某厂生产超级铁精矿。  （3）低场强自重介跳汰机  北京科技大学矿物加工室经过多年研究，开发低场强自重介跳汰机，将磁电、跳汰与重介质选矿结合起来。可作为磁铁矿精选设备。2000年研制的300mm的小型设备用于提高首钢水厂选矿厂铁精矿品位。工业分流试验结果：给矿品位为6264，精矿品位为6827，作业回收率9172。  （4）低场强脉动磁选机  低场强脉动磁选机由马鞍山矿山研究院研制成功，具有以下特点：磁系包角大。极数多；磁感应强度较低，且从扫选区到精矿卸料区由高到低呈不均匀分布；设有永磁脉动装置，可在旋转的圆筒表面形成永磁脉动磁场以松散磁团聚，剔除夹杂的脉石。该设备在酒钢选矿厂、鞍钢大孤山选矿厂进行了工业试验，结果表明能更好地抛出细粒脉石和贫连生体。  （5）BX多极磁选机  BX多极磁选机由包头新材料应用设计研究所研制成功，弓长岭选矿厂应用试验表明，BX磁选机精矿品位比原磁选机提高了47，尾矿品位降低了05，尾矿磁性铁降低了062，尾矿产率为1266。在大孤山进行工业试验，试验表明其提质效果明显：原矿品位为2973，获得精矿品位6744，尾矿品位1025，金属回收率7727的选矿指标。 (1)针对不同性质的超贫铁矿资源,为保证资源利用率、经济效益与环境效益最大化,在开发利用之前必须开展合理工艺流程优化研究,并进行综合技术经济分析,确定合理的入选品位和产品方案。(2)通过引进、消化吸收和集成创新,加强辊压超细碎技术与粗粒湿式磁选技术的研发和推广应用工作,以真正实现超贫铁矿资源高效化利用及节能减排的理念。(3)为了合理利用超贫赤铁矿等弱磁性铁矿资源,应研制大型高效粗粒湿式强磁选设备,以填补我国弱磁性铁矿石粗粒湿式磁选抛尾技术的空白。(4)为减少粗粒尾矿的堆存量和细粒尾矿的输送排放量,减轻尾矿对环境的影响,应加强尾矿综合利用新技术的研究和应用工作1.2 课题研究内容及技术思路本课题主要针对国内铁矿资源状况的变化，以及当前进口铁矿石价格迅猛上涨、价格谈判不利中国企业的状况，我们应该立足国内，加大矿产资源勘探力度，鼓励企业发展低品位矿采选技术，充分利用国内贫矿资源。同时出台有利于超贫磁铁矿开发的政策，规划、利用好超贫磁铁矿资源。白云鄂博西矿极贫磁铁矿是我国西部重要的矿区，目前有品味为16.6%的极贫磁铁矿石堆置未选，为了更好的开发利用这些资源，我们通过试验的方法，研究以提高该矿石的精矿品位的合适工艺条件，最终得出了“原矿细破碎BX永磁筒式磁滑轮预选抛尾-精矿超细破碎BX永磁筒式磁滑轮再选抛尾-二磁精矿球磨湿选工艺。先将原矿破碎至050mm，030mm,015mm,03mm，用BX永磁筒式磁滑轮逐一预选,记录试验数据；经过分析确定15mm以下选别效果理想，然后对015mm预选所得精矿进行超细破碎至03mm后BX永磁筒式磁滑轮再选抛尾，所得03mm精矿球磨后再用BX永磁筒式磁滑轮湿选，最后用所得精矿与原矿进行品味对比，得出结论。1.3 课题研究的目的和意义对超贫磁铁矿的开发利用进行研究具有重要的现实意义。当矿石具有便于开采和运输、有用矿物和脉石矿物嵌布粒度较粗、能选出合格铁精矿等特点时，就可对其进行采矿和选矿的可行性研究，力争变废为宝，使其为国民经济建设服务。该项目的研究可为我国极贫磁铁矿的开发研究提供参考，解决我国铁矿资源严重匮乏，极度依赖国外铁矿巨头的现状。为半工业试验和工业试验提供了试验依据，为开发和利用白云鄂博西矿极贫磁铁矿矿石资源打下了基础，为该矿的开发提供了技术上可行、经济上合理的工艺流程和工艺条件。同时，本研究对该类型矿石的开发利用具有一定的指导意义。第二章 原矿工艺矿物学研究2.1 矿石性质原矿工艺矿物学研究对矿石的合理利用具有重要的指导意义。研究采用光学显微镜、电子显微镜、电子探针、光谱分析、X-射线衍射分析、差热分析等分析手段，对该极贫磁铁矿进行系统研究。对矿石矿物组成、结构构造以及矿物组分、含量、结晶粒度、嵌布关系和分布规律等有了较为清楚地认识。2.1.1 矿物组成矿石中有用铁矿物主要为磁铁矿及氧化矿、含铁白云石、硫化矿,非工业用铁矿物主要为起石等硅酸铁,脉石矿物含量较高, 白云石型矿石中以白云石为主，而闪石型矿石则以金云母和钠闪石居多。2.1.2 结构构造磁铁矿：回收的主要目的矿物。常呈自行半自行颗粒，部分为不规则状。根据结晶粒度又可将矿石中磁铁矿分为中细粒和微细粒两种。前者粒度变化范围0.2至0.5mm，微细粒磁铁矿细小者小于0.01mm相对而言，中细粒磁铁矿分布较广，二者比例约为60：40.微细粒铁矿即可单独出现也可与中细粒紧密交生。矿石中磁铁矿较为新鲜，此生变化微弱，仅在部分白云石型矿石中沿磁铁矿边缘可见假象赤铁矿化，其特征是赤铁矿沿磁铁矿的晶面 裂隙 粒间交代呈网格状或不规则状出现，少数交代强烈者可变成全交代假象赤铁矿。硫化矿：矿石中金属硫化物种类较多，包括黄铁矿 方铅矿 闪锌矿 黄铜矿 斑铜矿 铜蓝和磁黄铁矿等。其中黄铁矿含量最高，约占硫化物总量的75%左右，它常呈自行半自行粒状，结晶粒度变换极大，粗者可致1mm以上，集合以为不规则状多以侵染状的形式嵌布在脉石矿物中，或沿磁铁矿颗粒间填充，因交代作用部分粗粒黄铁矿内部可包含磁铁矿残余。脉石矿物：白云石和闪石型矿石中主要脉石矿物的种类差异较大，白云石型矿石中以白云石为主，而闪石型矿石则以金云母和钠闪石居多。白云石型矿石中白云石多为字形半自型颗粒相互紧密镶嵌构成铁矿物的嵌布基地。闪石型矿石中金云母和钠闪石长呈现混杂交生构成集合体，部分沿着铁矿物颗粒间充填。2.1.3 嵌布特征矿石中主要目的矿物的粒度组成及其分布特点对确定磨矿细度和制定合理的选矿工艺流程有着直接的影响。为此，在显微镜下对白云石型和闪石型矿石中磁铁矿的堪布粒度进行统计，结果列于表4其中综合样的数据系按白云石型矿石：闪石型矿石=80：20的比例进行结果计算。表2.1.3 磁铁矿的堪布粒度粒级白云石型矿石%闪石型矿石%分布率累计分布率分布率累计分布率-1.65+1.176.356.354.784.78-1.17+0.8310.2516.6010.9010.90-0.83+0.5913.9130.5114.4714.47-0.59+0.4223.0253.5315.0815.08-0.42+0.3016.2669.7913.7613.76-0.30+0.219.5479.3316.3216.32-0.21+0.156.2185.549.239.23-0.15+1.1054.7390.274.954.95-0.105+0.0743.6693.933.983.98-0.074+0.0522.5196.441.871.87-0.052+0.0371.949.8381.961.96-0.037+0.0260.999.280.840.84-0.026+0.0190.4699.740.530.53-0.019+0.0130.299940.220.22-0.013+0.0100.0599.990.090.09-0.010.011000.020.02由表4可以看出白云石型矿石和闪石型矿石中磁铁矿的粒度基本保持一致，均属中细粒微细粒多为堪布范畴。处理矿石时选择-0.074mm占95%左右的磨矿细度较为适宜。2.2 矿石化学多元素分析及物相分析表2.2.1 元素分析结果（%）分析项目TFeSiO2SFeAl2O3CaOMgO含量17.206.3415.600.6423.148.62分析项目Na2OK2OPSF稀土含量0.570.590.131.032.500.91分析项目FeOFe2O3NiTuMnOBaO含量9.707.500.0580.0122.191.68物相分析结果（%）铁物相全铁磁性铁矿物氧化矿硫化矿硅酸盐含量18.6011.605.450.151.46分布率100.0062.3729.300.807.85由表2.2.1 可知,该矿石品位极低,仅为17.20%;有用矿物以磁铁矿为主,磁性铁含量为9.80%,金属分布率57.65%;难以回收的碳酸铁占总金属量的1.18%;不可利用的硅酸铁含量为3.53%,这对矿石的选别指标影响不大。化学组成中烧碱、SiO2含量较高, CaO和MgO含量也较高,该矿石为高硅贫铁高铝、钙、镁的酸性矿石;有害元素硫、F含量偏高，对选磷含量较低,不会对选别指标构成影响。需要选矿排除的造渣组分有SiO2、CaO和MgO。2.3试验样品的采取与制备试验用矿样由委托单位负责采样设计及采集，采取原矿50公斤。作者对送来的矿样按规范进行加工制备， 用XPE125×150颚式破碎机至050mm,然后采用堆锥法将矿样混匀等分成四份，分别记为样品1，样品2，样3，样品4；样品1留用并采用堆锥四分法对样品进行缩分取样.；接着将样品2、样品3和样品4用XPE100×125颚式破碎机破碎至030mm，采用堆锥法将矿样混匀等分成三份, 样品2留用并采用堆锥四分法对样品进行缩分取样.；然后将样品3和样品4用XPE60×100颚式破碎机破碎至015mm，将矿样混匀等分成两份, 样品3留用并采用堆锥四分法对样品进行缩分取样.；最后将样品4用200×150对辊破碎机破碎得到03mm，采用堆锥法将矿样混匀并采用堆锥四分法对样品进行缩分取样.，共得四份样品。使其缩分后更具代表性,最后采用堆锥四分法对样品进行缩分取样.2.3.1设备结构特点：图2.3.1 颚式破碎机         本设备是环保型破碎设备，适用于实验室大破碎且兼顾常规破碎要求。设计结构紧凑、操作简单、清理方便，可就地置平使用，集破碎和除尘为一体，解决了制样现场环境污染问题。是地质、冶金、煤、化工、建材等工业部门和大志院校、科研单位以及实验室破碎中等以下硬度的岩石、矿石等物料的理想设备。颚式破碎机技术参数如下图2.3.2 双辊破碎机本双辊破碎机系列为新型的全密封环保型产品，设计合理、操作简单、清理方便、可就地置平使用。并且带有除尘箱，使用过程中无粉尘污染，达到环保要求。给料粒度在10mm以下，出料粒度一般在1mm。广泛用于矿山、冶金、地质、建材、科研室、化验室等细碎各种中等以下硬度矿石、岩石之用。双辊破碎机设备参数图2.3 矿物加工制备线流程 第3章 选矿工艺试验研究3.1预选试验根据矿石工艺矿物学及物质组成特性,矿石为极贫磁铁矿,采用粗粒预先磁选,提前抛出低品位岩石,提高入磨入选品位,降低选矿成本。以磁铁矿为主采用BX永磁筒式磁滑轮逐一干选抛尾工艺处理。矿石铁矿物嵌布粒度粗细不均匀,适于采用精矿超细破碎再选抛尾流程;铁矿物结晶形态复杂,总体嵌布粒度较细,且多与其它脉石类共生或伴生,因此必须进行细磨深选。综上分析,确定采用原矿细破碎BX永磁筒式磁滑轮预选抛尾-精矿超细破碎BX永磁筒式磁滑轮再选抛尾-二磁精矿球磨湿选工艺进行条件试验、工艺流程试验及连选试验研究。3.1.1干式粗磁选试验将样品1，样品2，样品3,样品4，样品5，样品6分别给入400×400BX永磁筒式磁滑轮进行干式粗选试验。.3.1.1.1BX预选机结构原理及特点BX型预选用筒式磁选机是包头新材料研究总院针对磁铁矿细碎后入磨前矿物特点和分选要求开发的干式预选专用磁选机。细碎矿物通过皮带均匀地给入BX型预选机的给矿斗。矿物从给矿斗向前给入的过程中,在重力、磁力等综合力场作用下实现分层分离。结构见图3.1.1。 图3.1.1BX型预选用筒式磁选机结构1-机架;2-底箱;3-磁偏角调整手柄;4-永磁滚筒BX多磁极磁滑轮的磁系磁路为BX阵列即不同磁化方向的异型磁块按一定顺序紧密地排列成一个多极径向环状磁系，包角250°在较长的分选区内形成一个标准的正弦分布的磁场， BX磁选机磁极极数多(8极、10极,原磁选机磁极极数4极、5极)。BX磁选机磁系包角大(140°、原磁选机105°)。BX磁选机磁场强度高(180±10 mT、原磁选机磁场强度130±10 mT)。将制好的6个样品进行干式粗磁选抛尾试验，其结果见表3.1.1.2表3.1.1.2 粗选试验结果及分析：破碎粒度产品名称产率（%）品位（%）回收率(%)备注050mm精矿85.7119.0092.24试验设备用BX400×400 H=1800 Oe永磁筒式磁选机 尾矿14.299.607.76原矿100.0017.65100.00030mm精矿82.1419.2090.95设备同（1）尾矿17.869.209.05原矿100.0017.34100.00015mm精矿74.5520.4085.95设备同（1）尾矿25.458.8014.05原矿100.0016.99100.0003mm精矿72.7322.4088.73设备同（1）尾矿27.277.6011.27原矿100.0018.36100.00-200(29.08%)精矿68.5821.0085.16设备同（1）尾矿31.428.0014.84原矿100.0016.91100.00-200（ 37.00%)精矿60.023.086.25设备同（1）尾矿4