赤铁矿自然界中的同质多象变种已知有两种。在自然条件下稳定,称为赤铁矿;在自然条件下不稳定,处于亚稳定状态,称之为磁赤铁矿。赤铁矿:Fe 69.94%,O 30.06%,常含类质同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、Ca、Mg及少量Ga和Co。三方晶系,完好晶体少见。结晶赤铁矿为钢灰色,隐晶质;土状赤铁矿呈红色。条痕为樱桃红色或鲜猪肝色。金属至半金属光泽。有时光泽暗淡。硬度5~6。比重5~5.3。赤铁矿的体有各种形态,形成一些矿物亚种,即:(1)镜铁矿 为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的体。(2)云母赤铁矿 具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。(3)鲕状或肾状赤铁矿 形态呈鲕状或肾状的赤铁矿。赤铁矿是自然界中分布很广的铁矿物之一,可形成于各种地质作用,但以热液作用、沉积作用和区域变质作用为主。在氧化带里,赤铁矿可由褐铁矿或纤铁矿、针铁矿经脱水作用形成。但也可以变成针铁矿和水赤铁矿等。在还原条件下,赤铁矿可转变为磁铁矿,称假象磁铁矿。
弱磁性铁矿物的磁化焙烧与弱磁选(一)磁铁焙烧简介赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿等矿物的磁性较低,用弱磁选无法回收,但可以利用磁化焙烧的方法将它们变成强磁性铁矿物(磁铁矿或γ-赤铁矿),然后利用弱磁选的方法回收。磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行物理化学反应的过程。根据矿石不同,化学反应不同。磁化焙烧按其原理可分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧等。1、还原焙烧-适用于赤铁矿和褐铁矿。常用的还原剂有C,CO和H2比等。褐铁矿在加热过程中首先排出化合水,变成不含水的赤铁矿,然后被还原成磁铁矿。2、中性焙烧-适用于菱铁矿。菱铁矿在不通空气或通入少量空气的条件下,加热到300~400℃时,被分解为磁铁矿。3、氧化焙烧-适用于黄铁矿。黄铁矿在氧化气氛中(或通入大量空气)短时间焙烧时被氧化变成磁黄铁矿,如果氧化时间很长,则磁黄铁矿变成磁铁矿。除了上述三种焙烧方法外,还有氧化还原焙烧和还原氧化焙烧,但主要的还是还原焙烧。焙烧中加热原料和还原过程用的还原剂可分为气体、液体和固体三种。工业上常用的是煤气、重油和煤。
磁铁石英岩选矿工艺的特点是采用阶段磁选阶段磨矿流程,这样可阶段排出单体脉石,减少下一阶段的磨矿量。磁选设备多采用圆筒型磁选机,其底槽为逆流型和半逆流型。在国内和国外也有采用磁力脱水槽进行脱泥的实例。
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。
弱磁性铁矿物的强磁选由于新型强磁选机不断研制成功,使得单独用磁选方法大规模处理弱磁性矿石,特别是氧化铁矿石成为可能。但是,在某些场合,磁选仍需与其他选矿方法联合,才能达到分选目的和要求。选矿厂常采用两段连续磨矿、弱磁一强磁选流程处理0~10mm粉矿。粉矿经一段、二段磨矿和分级,用圆筒筛脱渣,中磁磁选机选出强磁性矿物,尾矿再用磁选机进行一次粗选、两次扫选。