国外某铁矿氢基矿相转化—弱磁选—反浮选实验研究

宁国栋, 刘鸿, 刘应志, 李文明. 国外某铁矿氢基矿相转化—弱磁选—反浮选实验研究[J]. 矿产保护与利用, 2025, 45(1): 53-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.08.025
引用本文: 宁国栋, 刘鸿, 刘应志, 李文明. 国外某铁矿氢基矿相转化—弱磁选—反浮选实验研究[J]. 矿产保护与利用, 2025, 45(1): 53-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.08.025
NING Guodong, LIU Hong, LIU Yingzhi, LI Wenming. Hydrogen−based Mineral Phase Transformation−low Intensity Magnetic Separation−reverse Flotation of an Iron Ore Abroad[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2025, 45(1): 53-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.08.025
Citation: NING Guodong, LIU Hong, LIU Yingzhi, LI Wenming. Hydrogen−based Mineral Phase Transformation−low Intensity Magnetic Separation−reverse Flotation of an Iron Ore Abroad[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2025, 45(1): 53-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.08.025

国外某铁矿氢基矿相转化—弱磁选—反浮选实验研究

详细信息
    作者简介: 宁国栋(1990—),男,山东泰安人,硕士研究生,主要从事难选矿石的选矿及资源综合利用等方面的研究工作,E−mail:1207735548@qq.com
    通讯作者: 刘鸿(1997—),女,辽宁绥中人,硕士研究生,主要从事难选矿石的选矿及资源综合利用等方面的研究工作,E−mail:2575689177@qq.com
  • 中图分类号: TD951.1

Hydrogen−based Mineral Phase Transformation−low Intensity Magnetic Separation−reverse Flotation of an Iron Ore Abroad

More Information
  • 某铁矿铁品位为52.11%,铁主要以赤/褐铁矿的形式存在,占全铁的85.54%,主要脉石矿物为石英,含量为20.87%。为确定该矿石的合理利用工艺,进行了氢基矿相转化—弱磁选—反浮选实验研究。结果表明,在还原温度为540 ℃、还原时间为20 min、还原气体体积浓度为25%,还原气氛V(CO)∶V(H2)=1∶3,磨矿细度−0.074 mm含量占72%、磁场强度为1600 Gs的条件下,可以得到磁选精矿铁品位65.55%、铁回收率98.14%的指标;磁选精矿中铁主要存在于磁性铁中,赤/褐铁矿的含量降为0.20%,说明原矿经氢基矿相转化后,弱磁性的赤/褐铁矿物被还原为强磁性的磁铁矿,在弱磁选过程中铁矿物得到有效回收。将磁选精矿磨细至−0.074 mm含量为88%,经一次粗选一次精选一次扫选反浮选实验可以获得铁品位68.47%、回收率97.48%(对原矿95.61%)的最终精矿,SiO2含量为3.06%,比原矿降低约18百分点。“氢基矿相转化—弱磁选—反浮选”工艺是处理该矿石的适宜工艺,具有巨大的经济、社会和环境效益,提升了矿产资源高质量利用能力、资源持续保障能力和市场风险防范能力。

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  • 图 1  原矿XRD图谱

    Figure 1. 

    图 2  还原温度对磁选指标的影响

    Figure 2. 

    图 3  还原时间对磁选指标的影响

    Figure 3. 

    图 4  还原气体体积浓度对磁选指标的影响

    Figure 4. 

    图 5  不同还原气氛对分选指标的影响规律

    Figure 5. 

    图 6  磨矿细度对分选指标的影响规律

    Figure 6. 

    图 7  主要产品XRD分析结果

    Figure 7. 

    图 8  反浮选实验流程

    Figure 8. 

    表 1  原矿化学多元素分析结果

    Table 1.  Results of chemical multi−element analysis of raw ore /%

    元素 TFe FeO Al2O3 SiO2 P S
    含量52.111.130.8620.870.0770.041
    元素K2OCaOMgONa2O烧失
    含量0.0190.010<0.010.0035.61
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    表 2  原矿铁物相分析结果

    Table 2.  Iron phase analysis results of raw ore /%

    铁物相 磁性铁
    中铁
    碳酸铁
    中铁
    赤/褐铁
    中铁
    硫化铁
    中铁
    硅酸铁
    中铁
    合计
    含量 6.61 0.23 44.57 0.21 0.49 52.11
    分布率 12.68 0.44 85.54 0.40 0.94 100.00
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    表 3  原矿中矿物组成及含量统计结果

    Table 3.  Statistical results of mineral composition and content in raw ore /%

    矿物类型 矿物名称 含量 合计
    金属氧化物钛铁矿0.0685.73
    磁/赤铁矿33.35
    褐铁矿52.32
    脉石矿物石英13.4514.27
    白云母0.01
    绿泥石0.01
    高岭石0.72
    铝土矿0.08
    合计100.00100.00
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    表 4  磁选精矿主要元素分析结果

    Table 4.  Analysis results of main elements in magnetic concentrate /%

    元素TFeFeOSiO2烧失
    含量65.5530.226.761.96
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    表 5  磁选尾矿主要元素分析结果

    Table 5.  Main element analysis results of magnetic separation tailings /%

    元素 TFe FeO SiO2 烧失
    含量 2.15 0.49 89.50 0.65
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    表 6  磁选精矿铁物相分析结果

    Table 6.  Iron phase analysis results of magnetic concentrate /%

    铁物相 磁性铁
    中铁
    碳酸铁
    中铁
    赤/褐铁
    中铁
    硫化铁
    中铁
    硅酸铁
    中铁
    合计
    含量 64.41 0.57 0.20 0.09 0.28 65.55
    分布率 98.26 0.87 0.31 0.14 0.42 100.00
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    表 7  磁选精矿矿物组成及含量

    Table 7.  Results of mineral composition and content of magnetic concentrate /%

    矿物类型矿物名称含量小计
    金属氧化物钛铁矿0.0195.52
    磁铁矿66.83
    磁赤铁矿28.69
    脉石矿物石英4.384.48
    方解石0.01
    高岭石0.08
    铝土矿0.02
    合计100.00100.00
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    表 8  磁选精矿反浮选闭路实验结果

    Table 8.  Magnetic concentrate reverse flotation closed−circuit test results /%

    产品名称产率TFe品位TFe回收率SiO2品位
    精矿93.3368.4797.483.06
    尾矿6.6724.692.5258.53
    给矿100.0065.55100.006.76
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出版历程
收稿日期:  2024-04-01
刊出日期:  2025-02-15

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