鐵礦選礦及提煉工藝

鐵礦選礦及提煉工藝匯報(bào)人：2024-01-12鐵礦資源概述鐵礦選礦工藝鐵礦提煉工藝鐵礦選礦及提煉設(shè)備鐵礦選礦及提煉技術(shù)進(jìn)展鐵礦選礦及提煉工藝實(shí)踐案例鐵礦資源概述01

鐵礦分布與儲(chǔ)量世界鐵礦分布全球鐵礦資源主要分布在俄羅斯、中國(guó)、澳大利亞、印度、巴西和美國(guó)等國(guó)家。其中，俄羅斯和中國(guó)的鐵礦儲(chǔ)量尤為豐富。中國(guó)鐵礦分布中國(guó)鐵礦資源主要分布在東北、華北和西南等地區(qū)，其中遼寧、河北、四川和安徽等省份的鐵礦儲(chǔ)量較大。鐵礦儲(chǔ)量全球鐵礦儲(chǔ)量巨大，但高品質(zhì)的鐵礦石相對(duì)較少。中國(guó)鐵礦儲(chǔ)量豐富，但貧礦多、富礦少，開(kāi)采難度較大。主要成分為四氧化三鐵，具有磁性，易于選礦。但品位較低，需要經(jīng)過(guò)選礦和提煉才能得到高品質(zhì)的鐵。磁鐵礦主要成分為三氧化二鐵，顏色為紅色或棕色，品位較高。但選礦難度較大，需要采用特定的選礦工藝。赤鐵礦主要成分為碳酸鐵，品位較低，選礦難度較大。通常需要經(jīng)過(guò)焙燒等預(yù)處理工藝，再進(jìn)行選礦和提煉。菱鐵礦主要成分為三氧化二鐵的水合物，品位較高。但分布較少，開(kāi)采難度較大。鏡鐵礦鐵礦類型及特點(diǎn)全球鐵礦資源豐富，但高品質(zhì)的鐵礦石相對(duì)較少。近年來(lái)，隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，對(duì)高品質(zhì)鐵礦石的需求不斷增加，導(dǎo)致國(guó)際鐵礦石市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)較大。國(guó)外鐵礦資源現(xiàn)狀中國(guó)鐵礦儲(chǔ)量豐富，但貧礦多、富礦少，開(kāi)采難度較大。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，對(duì)鐵礦石的需求也在不斷增加。同時(shí)，國(guó)內(nèi)鐵礦石市場(chǎng)受到國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)和貿(mào)易政策的影響較大。為了提高國(guó)內(nèi)鐵礦石自給率，中國(guó)政府正在加大對(duì)鐵礦選礦和提煉技術(shù)的研發(fā)和推廣力度。國(guó)內(nèi)鐵礦資源現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外鐵礦資源現(xiàn)狀鐵礦選礦工藝02將大塊鐵礦石破碎成小塊，以便后續(xù)的磨礦和選別處理。破碎設(shè)備包括顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等。破碎通過(guò)篩網(wǎng)將破碎后的鐵礦石按粒度大小進(jìn)行分級(jí)，去除過(guò)大和過(guò)小的顆粒，保證進(jìn)入下一工序的礦石粒度均勻。篩分破碎與篩分將破碎后的鐵礦石進(jìn)一步細(xì)磨，使有用礦物與脈石礦物充分解離，為選別創(chuàng)造條件。磨礦設(shè)備包括球磨機(jī)、棒磨機(jī)等。對(duì)磨礦后的礦漿進(jìn)行粒度分級(jí)，控制進(jìn)入選別作業(yè)的礦漿粒度范圍，提高選別效率。磨礦與分級(jí)分級(jí)磨礦利用鐵礦石中不同礦物的密度差異進(jìn)行分選。重選設(shè)備包括跳汰機(jī)、搖床等。重選磁選浮選利用鐵礦石中不同礦物的磁性差異進(jìn)行分選。磁選設(shè)備包括磁選機(jī)、高梯度磁選機(jī)等。利用鐵礦石中不同礦物的表面物理化學(xué)性質(zhì)差異進(jìn)行分選。浮選設(shè)備包括浮選機(jī)、浮選柱等。030201選別方法與設(shè)備精礦脫水將選別后的精礦進(jìn)行脫水處理，降低水分含量，便于后續(xù)的運(yùn)輸和冶煉。脫水設(shè)備包括濃縮機(jī)、過(guò)濾機(jī)等。尾礦處理對(duì)選礦過(guò)程中產(chǎn)生的尾礦進(jìn)行處理，包括尾礦庫(kù)存儲(chǔ)、尾礦再選、尾礦綜合利用等，以減少對(duì)環(huán)境的影響并實(shí)現(xiàn)資源最大化利用。精礦脫水與尾礦處理鐵礦提煉工藝03將鐵礦粉與燃料、熔劑等按一定比例混合，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)得到具有一定強(qiáng)度和粒度的燒結(jié)礦。燒結(jié)原理主要包括燒結(jié)機(jī)、點(diǎn)火器、冷卻設(shè)備等。燒結(jié)設(shè)備混合、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)、冷卻等步驟。燒結(jié)過(guò)程燒結(jié)法以焦炭為燃料，通過(guò)高爐內(nèi)的高溫還原反應(yīng)，將鐵礦石還原為鐵水。高爐煉鐵利用氣體或固體還原劑，在低于鐵礦石熔化溫度下，將鐵礦石還原為金屬鐵。直接還原在高溫熔融狀態(tài)下，利用還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原為金屬鐵。熔融還原煉鐵法煤基直接還原使用煤作為還原劑，通過(guò)回轉(zhuǎn)窯或隧道窯等設(shè)備進(jìn)行還原反應(yīng)。氣基直接還原使用天然氣或煤制氣作為還原劑，在豎爐或流化床反應(yīng)器中進(jìn)行還原反應(yīng)。電熱法直接還原利用電能產(chǎn)生的熱量進(jìn)行還原反應(yīng)，如電弧爐煉鐵。直接還原法使用煤和氧氣作為還原劑和氧化劑，通過(guò)熔融還原反應(yīng)得到鐵水。COREX法在COREX法基礎(chǔ)上，采用流化床技術(shù)，提高反應(yīng)效率和鐵水質(zhì)量。FINEX法使用粉煤和氧氣作為還原劑和氧化劑，在高速旋轉(zhuǎn)的熔融反應(yīng)器中進(jìn)行還原反應(yīng)。HIsmelt法熔融還原法鐵礦選礦及提煉設(shè)備04圓錐破碎機(jī)用于中細(xì)碎鐵礦石，具有高破碎效率、低能耗等特點(diǎn)。反擊式破碎機(jī)適用于破碎脆性、中硬鐵礦石，產(chǎn)品呈立方體，粒度均勻。顎式破碎機(jī)用于粗碎鐵礦石，具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻等優(yōu)點(diǎn)。破碎設(shè)備03自磨機(jī)利用鐵礦石自身的磨蝕性進(jìn)行磨礦，適用于處理較硬的鐵礦石。01球磨機(jī)主要用于鐵礦石的細(xì)磨，可與分級(jí)設(shè)備組成閉路循環(huán)，提高磨礦效率。02棒磨機(jī)適用于粗磨鐵礦石，產(chǎn)品粒度較粗，但磨礦效率較高。磨礦設(shè)備磁選機(jī)利用鐵礦石的磁性差異進(jìn)行選別，包括干式磁選機(jī)和濕式磁選機(jī)。浮選機(jī)通過(guò)氣泡將鐵礦石中的有用礦物與脈石分離，適用于處理細(xì)粒級(jí)鐵礦石。重選設(shè)備根據(jù)鐵礦石與脈石的密度差異進(jìn)行選別，如搖床、溜槽等。選別設(shè)備將鐵礦粉、燃料和熔劑等原料混合后，在燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，形成燒結(jié)礦。燒結(jié)機(jī)用于將燒結(jié)礦、焦炭和熔劑等原料在高溫下還原成鐵水，是現(xiàn)代煉鐵的主要設(shè)備。高爐通過(guò)還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵，適用于處理難選、難冶的鐵礦石。直接還原鐵設(shè)備燒結(jié)與煉鐵設(shè)備鐵礦選礦及提煉技術(shù)進(jìn)展05物理選礦技術(shù)01利用礦石的物理性質(zhì)（如密度、磁性、電性等）進(jìn)行分選，如重選、磁選、電選等。近年來(lái)，物理選礦技術(shù)在設(shè)備大型化、自動(dòng)化和智能化方面取得了顯著進(jìn)展?；瘜W(xué)選礦技術(shù)02通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使礦石中的有用成分富集或分離，如浮選、浸出等?；瘜W(xué)選礦技術(shù)在提高精礦品位和回收率方面發(fā)揮了重要作用。生物選礦技術(shù)03利用微生物或其代謝產(chǎn)物與礦石中的有用成分發(fā)生作用，實(shí)現(xiàn)有用成分的分離和富集。生物選礦技術(shù)具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，但目前仍處于研究和試驗(yàn)階段。選礦技術(shù)進(jìn)展通過(guò)高溫熔煉使礦石中的有用成分與脈石分離，進(jìn)而提取金屬。火法冶金在提取鐵、銅等金屬方面應(yīng)用廣泛，近年來(lái)在節(jié)能減排、資源綜合利用等方面取得了重要進(jìn)展?；鸱ㄒ苯鹄没瘜W(xué)溶劑將礦石中的有用成分溶解出來(lái)，再通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或電解等方法提取金屬。濕法冶金在提取金、銀等貴金屬以及稀土元素等方面具有優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在環(huán)保和高效提取方面取得了重要突破。濕法冶金提煉技術(shù)進(jìn)展節(jié)能技術(shù)采用高效節(jié)能設(shè)備、優(yōu)化工藝流程、提高自動(dòng)化水平等措施，降低選礦和提煉過(guò)程中的能耗。例如，采用大型高效磨機(jī)、高效濃縮機(jī)等設(shè)備，提高能源利用效率。環(huán)保技術(shù)加強(qiáng)廢水、廢氣、廢渣等污染物的治理和資源化利用，減少對(duì)環(huán)境的影響。例如，采用閉路循環(huán)水系統(tǒng)、廢氣凈化技術(shù)等措施，實(shí)現(xiàn)廢水零排放和廢氣達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，加強(qiáng)廢渣的綜合利用，如生產(chǎn)建材、回收有價(jià)元素等。節(jié)能環(huán)保技術(shù)在選礦和提煉中的應(yīng)用鐵礦選礦及提煉工藝實(shí)踐案例06工藝流程該廠采用破碎、磨礦、磁選、浮選等工藝流程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低品位鐵礦石的高效利用。設(shè)備配置在破碎環(huán)節(jié)，采用大型顎式破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)；磨礦環(huán)節(jié)采用球磨機(jī)和棒磨機(jī)；磁選環(huán)節(jié)采用永磁筒式磁選機(jī)和電磁平環(huán)式磁選機(jī)；浮選環(huán)節(jié)采用浮選機(jī)和浮選柱等設(shè)備。技術(shù)創(chuàng)新該廠在磨礦環(huán)節(jié)引入智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了磨礦粒度的在線監(jiān)測(cè)和調(diào)整；在磁選環(huán)節(jié)采用高梯度磁選技術(shù)，提高了鐵精礦品位和回收率。國(guó)內(nèi)某大型鐵礦選礦廠實(shí)踐案例該廠采用直接還原鐵生產(chǎn)工藝，包括原料準(zhǔn)備、還原反應(yīng)、產(chǎn)品處理等步驟。工藝流程原料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)采用破碎機(jī)、篩分機(jī)等設(shè)備；還原反應(yīng)環(huán)節(jié)采用豎爐或流化床反應(yīng)器；產(chǎn)品處理環(huán)節(jié)采用冷卻器、破碎機(jī)、篩分機(jī)等設(shè)備。設(shè)備配置該廠在原料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)引入智能分選技術(shù)，提高了原料品位和利用率；在還原反應(yīng)環(huán)節(jié)采用先進(jìn)的還原劑和催化劑，提高了反應(yīng)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。技術(shù)創(chuàng)新國(guó)外某先進(jìn)鐵礦提煉廠實(shí)踐案例工藝流程比較國(guó)內(nèi)大型鐵礦選礦廠多采用破碎、磨礦、磁選、浮選等工藝流程，而國(guó)外先進(jìn)鐵礦提煉廠