褐铁矿实际上并不是一个矿物种,而是针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以及含水氧化硅、泥质等的混合物。化学成分变化大,含水量变化也大。(1)针铁矿含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者,称水针铁矿。斜方晶系,形态有针状、柱状、薄板状或鳞片状。通常呈豆状、肾状或钟乳状。切面具平行或放射纤维状构造。有时成致密块状、土状,也有呈鲕状。颜色红褐、暗褐至黑褐。经风化而成的粉末状、赭石状褐铁矿则呈黄褐色。针铁矿条痕为红褐色,硬度5~5.5,比重4~4.3。而褐铁矿条痕则一般为淡褐或黄褐色,硬度1~4,比重3.3~4。(2)纤铁矿 含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者,称水纤铁矿。斜方晶系。常见鳞片状或纤维状体。颜色暗红至黑红色。条痕为桔红色或砖红色。硬度4~5,比重4.01~4.1。
含多金属赤铁矿石 它主要是热液型和沉积型含磷或含硫化物的赤铁矿石和菱铁矿石。此类矿石一般用重选、浮选、强磁选或其他联合流程回收铁矿物,用浮选回收磷或硫化物。热液型含磷灰石赤铁矿石和含铜、硫菱铁矿石可以用浮选法处理。沉积型含磷鲕状赤铁矿石,磷呈胶磷矿状态,虽然可用浮选法使之与铁矿物分离,但往往难于富集成磷精矿,使铁回收率降低甚多。沉积型含磷鲕状赤铁矿石的开发,可以考虑采用重选或磁选对矿石进行粗粒预选,剔除大粒度围岩、夹石,恢复矿石的地质品位,然后全烧结入炉冶炼,生产高磷生铁,再以转炉炼钢,同时生产钢渣磷肥。该方法的优点在于选矿方法简单,避免了细磨深选降磷、除硅、铝的复杂工艺,而且保持了矿石的自熔性,使磷得到充分利用。
铁矿石选矿方法可分为单一的和联合的两类。单一方法主要有磁选(弱磁选、强磁选)、磁化焙烧磁选、重选、浮选和电选等。联合方法按各种方法联结方式的不同,分串联和并联两种。前者是不同方法串联使用,以回收不同的有用成分;后者是不同方法并联使用,分别处理矿石的不同粒级物料。铁矿石包括磁铁矿石、赤铁矿石,磁铁-赤(菱)铁矿石,褐铁矿石,菱铁矿石,复合铁矿石等。
复合铁矿石选矿方法及工艺流程(一)白云鄂博稀土铁矿石的选矿包头白云鄂博稀土铁矿是一个世界上**的复合铁矿床,它储量大,伴生有用组分多,含71种元素,矿物的结晶粒度细,其中赤铁矿结晶粒度为65%-20μm,铌矿物结晶粒度50%-20μm,稀土矿物结晶粒度为50%-43μm。包钢选矿厂全厂选铁的8个系列中,5个系列处理中贫氧化矿,1、3系列为弱磁选-强磁选-反浮选流程,2、6系列为弱磁选-反浮选流程,7系列为焙烧-磁选流程。3个系列处理原生磁铁矿,4、5、8系列为焙烧-磁选流程。后来2、4系列为处理中贫氧化矿的弱磁选,强磁选-反浮选流程,6系列为处理磁铁矿的磁选流程。改造的目的,一是实现稀土矿物的综合回收,二是提高选铁指标,三是适应富矿入炉后的原矿结构变化。当原矿铁品位为32%,铁精矿品位60%,回收率72%。浮选稀土为两种生产工艺流程,一种是浮选重选-浮选工艺流程,另一种是强磁选-浮选工艺流程。两种流程均可生产REO为60%高品位稀土精矿和REO >30%的稀土次精矿。
磁铁矿石选矿方法及工艺流程磁铁矿石主要是沉积变质型磁铁矿石。矿石中铁矿物绝大部分是磁铁矿,以细粒嵌布为主;脉石矿物主要为石英或角闪石等硅酸盐矿物,有的含硅酸铁较多。由于磁铁矿石是一种强磁性矿物,采用弱磁选方法选别即可获得高品位、高回收率的铁精矿。不少大、中型磁选厂在磨矿粒度大于0.2~0.3mm时,常采用一段磨矿磁选流程;小于0.2~0.3mm时,则采用两段磨矿磁选流程。若粗磨能分出合格尾矿时,则采用阶段磨矿磁选流程。如果采矿时混入一定围岩或矿石在各级破碎的产品中,有一定量的单体脉石矿物产生,则在磨矿前利用干式磁选机进行预选。对有些矿石为了获得铁品位66%~68%的高品位铁精矿,可再用细筛、磁选柱、反浮选等方法处理。目前对硅酸铁尚无合理利用途径。应用选矿方法虽可回收,但会大幅度降低铁精矿品位,在经济上不大合理。