各類型鐵礦石浮選方法介紹

鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的重要原料，其品質(zhì)直接影響鋼鐵產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。自然界中的鐵礦石種類繁多，不同類型的鐵礦石具有獨特的性質(zhì)特點，這決定了需要采用不同的浮選工藝方法來實現(xiàn)高效選別。本文主要介紹幾種常見鐵礦石及相應(yīng)的浮選工藝方法。

1、磁鐵礦石的浮選方法

磁鐵礦的主要化學(xué)成分為Fe?O?，其晶體結(jié)構(gòu)為反尖晶石型，氧離子呈立方緊密堆積，鐵離子分布在氧離子構(gòu)成的八面體和四面體空隙中，使其具有較強的磁性。磁鐵礦常與赤鐵礦、假象赤鐵礦等共生，礦石結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在一些礦床中，磁鐵礦以粗粒嵌布為主，有利于通過簡單破碎磨礦實現(xiàn)單體解離；而在另一些礦床中，磁鐵礦嵌布粒度極細(xì)，與脈石礦物緊密共生，增加了選礦難度。常見的浮選方法主要是反浮選和磁-浮聯(lián)合工藝方法。

反浮選工藝：是將磁鐵礦精礦中的脈石礦物浮出，而讓磁鐵礦留在礦漿中。通常采用陽離子捕收劑，如胺類捕收劑，在適當(dāng)?shù)膒H值條件下，胺類捕收劑吸附在石英等脈石礦物表面，使其表面疏水，在氣泡的作用下上浮，而磁鐵礦由于未被捕收劑吸附，仍留在礦漿中，從而實現(xiàn)分離。

磁-浮聯(lián)合工藝：先利用磁鐵礦的強磁性，通過磁選將其初步富集，得到磁性精礦和尾礦。然后對磁性精礦進行再磨，進一步提高磁鐵礦的單體解離度，之后采用浮選工藝對再磨后的礦漿進行處理，去除殘留的脈石礦物。對于尾礦，可根據(jù)其中殘留鐵礦物的性質(zhì)和含量，選擇合適的浮選方法進行再選，以提高鐵回收率。該工藝適用于處理嵌布粒度不均勻、含有多種脈石礦物的磁鐵礦礦石，能夠有效提高鐵的回收率和精礦品位。

2、赤鐵礦石的浮選方法

赤鐵礦的主要化學(xué)成分為Fe?O?，其晶體結(jié)構(gòu)有多種變體，常見的為剛玉型結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，鐵離子位于氧離子組成的八面體空隙中，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，屬于弱磁性礦物。赤鐵礦常呈鮞狀、腎狀、塊狀等集合體形態(tài)產(chǎn)出。在礦石中，赤鐵礦與脈石礦物的嵌布關(guān)系多樣，部分礦石中赤鐵礦以細(xì)粒、微粒形式分散在脈石礦物中，且脈石礦物種類繁多，如石英、方解石等，這使得赤鐵礦的浮選分離難度較大。常用的浮選方法主要是正浮選和反浮選兩種。

正浮選工藝：是直接將赤鐵礦浮出的方法。在礦漿中添加調(diào)整劑，調(diào)節(jié)礦漿的pH值，使礦漿環(huán)境有利于赤鐵礦的浮選。然后添加捕收劑，與赤鐵礦表面的鐵離子發(fā)生化學(xué)吸附，使赤鐵礦表面疏水，再添加起泡劑產(chǎn)生氣泡，赤鐵礦顆粒附著在氣泡上上浮至礦漿表面，被刮取成為鐵精礦，而脈石礦物留在礦漿中。該工藝對礦漿中的鈣離子、鎂離子等雜質(zhì)較為敏感，需要對礦漿進行預(yù)處理，去除這些雜質(zhì)，以提高浮選效果。

反浮選工藝：是先將脈石礦物浮出，而讓赤鐵礦留在礦漿中。一般采用陰離子捕收劑（如十二烷基硫酸鈉等），在合適的pH值條件下，陰離子捕收劑吸附在石英等脈石礦物表面，使其表面疏水，在氣泡的作用下上浮，赤鐵礦則留在礦漿中。該工藝對陰離子捕收劑的選擇性和用量要求較高，需要控制礦漿pH值和浮選條件。同時，反浮選工藝對礦漿的粒度組成要求較為嚴(yán)格，過粗或過細(xì)的粒度都會影響浮選效果。

3、褐鐵礦石的浮選方法

褐鐵礦是一種含水的鐵氧化物的混合物，其主要化學(xué)組成可表示為mFe?O?·nH?O，結(jié)晶程度較差，常呈膠體結(jié)構(gòu)。由于含有結(jié)晶水，其結(jié)構(gòu)相對疏松。該類鐵礦無磁性或僅有弱磁性。礦物中常含有較多的黏土礦物和雜質(zhì)，在磨礦過程中容易泥化，導(dǎo)致礦漿性質(zhì)惡化，影響浮選效果。而且褐鐵礦的鐵品位波動較大，且與脈石礦物的分離難度較大，對浮選工藝要求較高。目前常用的浮選方法主要是分散浮選法磁化焙燒-浮選法。

分散浮選工藝：由于褐鐵礦在磨礦過程中容易泥化，產(chǎn)生的礦泥會干擾浮選過程。分散浮選工藝是在礦漿中添加分散劑（六偏磷酸鈉等），使礦泥分散，減少礦泥對褐鐵礦浮選的影響。然后添加調(diào)整劑和捕收劑，使褐鐵礦表面疏水，在氣泡的作用下上浮，實現(xiàn)與脈石礦物的分離。該工藝對浮選設(shè)備的要求較高，需要選擇能夠有效分散礦漿的攪拌設(shè)備和浮選機。

磁化焙燒-浮選工藝：是將褐鐵礦在一定溫度和氣氛條件下進行焙燒，使其轉(zhuǎn)化為磁性較強的磁鐵礦或假象赤鐵礦。然后通過磁選將焙燒后的產(chǎn)物初步富集，得到磁性精礦。對于磁性精礦，再采用浮選工藝進行進一步提純，去除殘留的脈石礦物。磁化焙燒過程需要消耗大量的能源，且對焙燒設(shè)備和工藝控制要求較高。此外，焙燒過程中可能會產(chǎn)生環(huán)境污染問題，需要采取相應(yīng)的環(huán)保措施。

4、菱鐵礦石浮選方法

菱鐵礦的主要化學(xué)成分為FeCO?，其晶體結(jié)構(gòu)屬于三方晶系，碳酸根離子與亞鐵離子以離子鍵結(jié)合，結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。菱鐵礦幾乎無磁性，遇冷稀鹽酸會緩慢起泡，在氧化條件下容易分解為褐鐵礦，因此在礦石中常與褐鐵礦共生。其鐵品位一般較低，且在浮選過程中，由于其表面性質(zhì)與脈石礦物較為相似，分離難度較大，需要通過特殊的浮選藥劑和工藝來實現(xiàn)有效回收。目前常用的浮選方法主要是活化浮選和聯(lián)合浮選方法。

活化浮選工藝：是在礦漿中添加活化劑，如硫酸銅等，活化劑能夠與菱鐵礦表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變其表面性質(zhì)，使其更容易吸附捕收劑。然后添加捕收劑和起泡劑，使菱鐵礦上浮，實現(xiàn)與脈石礦物的分離。

聯(lián)合浮選工藝：由于菱鐵礦常與褐鐵礦等共生，且礦石性質(zhì)復(fù)雜，單一的浮選工藝難以取得理想的效果。聯(lián)合浮選工藝是將多種浮選方法結(jié)合起來，如先采用分散浮選工藝去除礦泥，然后采用活化浮選工藝回收菱鐵礦，然后對尾礦進行再選，回收殘留的鐵礦物。

上述便是幾種常見鐵礦石類型及個鐵礦浮選方法的介紹，在實際選礦廠中，由于不同類型的鐵礦石的化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)均存在差異，因此所使用的浮選方法也各有所異。需要根據(jù)鐵礦石的性質(zhì)特點、礦石組成、品位要求以及經(jīng)濟效益等多方面因素，綜合考慮選擇合適的浮選工藝方法，以實現(xiàn)鐵礦石資源的高效利用。

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