鉻鐵礦選礦工藝

文章來源:河南宏科重工機械 發布時間:2020-03-24 15:18:27         瀏覽次數:16      
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一、鉻礦的選礦方法簡介
 

     目前我國鉻礦石的冶煉主要為火法冶煉中的電爐法,其次為金屬熱還原法和真空碳還原法及轉爐法。電爐法又分為礦熱法和精煉電爐法。前者用碳作還原劑,以鉻礦石、焦炭、硅石為原料生產高碳鉻鐵,或以硅石、焦炭、高碳鉻鐵為原料生產硅鉻合金;后者用硅石作還原劑,以鉻礦石、硅鉻合金、石灰為原料生產中、低碳鉻鐵和微碳鉻鐵。也有用轉爐生產中、低碳鉻鐵的。 金屬熱還原法通常用鋁粒作還原劑,使鉻的氧化物在短時間內劇烈反應,放出大量熱,熔煉出金屬鉻。

      真空碳還原法用高品位鉻礦石(目前多用氧化焙燒后的高碳鉻鐵)作氧化劑,與高碳鉻鐵粉作成團塊,放入真空爐中,在低于金屬熔點的溫度下脫碳,生產微碳、超微碳鉻鐵;或脫碳后通入氮氣,生產含氮的鉻鐵合金。


     濕法冶煉目前是用鉻礦石和純堿及白云石或石灰石放入回轉窯內氧化焙燒生成鉻酸鈉,經水浸后加硫化鈉或硫磺,使之還原成氫氧化鉻沉淀,脫水煅燒獲得氧化鉻,再用金屬熱還原法或真空碳還原法及電解法生產金屬鉻。


      除上述冶煉方法外,近年來我國研究了從甘肅金川銅鎳尾礦中回收鉻的方法,其采用氧化焙燒法制取氫氧化鉻,再制成鉻銨礬,最后電解出金屬鉻。我們研制了一種伯胺萃取提鉻新工藝,鉻萃取率98%,反萃取率為100%。Cr203產品純度95%~98%,為綜合利用攀枝花—西昌地區紅格鐵礦石中的伴生鉻提供了依據。


二、鉻鐵礦的性質及產地
 

        鉻鐵礦(塊狀、等軸晶系)(Chromite massive Isometric)是巖漿作用的礦物,常產于超基性巖中,與橄欖石共生;也見于砂礦中。外表看來很像磁鐵礦,一般呈塊狀或粒狀的集合體。在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。鉻鐵礦是短缺礦種,儲量少,產量低。


       鉻鐵礦是鉻和鐵的氧化物礦物。有高碳鉻鐵(含碳為4~8%)、中碳鉻鐵(含碳為0.5~4%)、低碳鉻鐵(含碳0.15~0.50%)、微碳鉻鐵(含碳為0.06%)、超微碳鉻鐵(含碳小于0.03%)、金屬鉻、硅鉻合金。它相當堅硬,黑色半金屬光澤。鉻鐵礦是金屬鉻的主要來源,也可用于高溫耐火材料。鉻鐵礦一般呈塊狀或粒狀的集合體。鉻鐵礦化學成分為FeCr2O4、晶體屬等軸晶系的氧化物礦物。成分中的鐵常可部分被鎂所置換,當以Mg為主時,則名鎂鉻鐵礦(magnesiochromite)。具正常尖晶石型結構。鉻鐵礦Cr2O3含量67.91%。是工業鉻的主要來源,也可用制高溫耐火材料,如鉻磚。摩斯硬度5.5~6,比重3.9~4.8。具弱磁性。鉻鐵礦僅產于超基性或基性巖中。大型鉻鐵礦礦床主要產于南非的德蘭士瓦、津巴布韋的圭洛附近,俄羅斯的斯維德洛夫斯克地區以及古巴等地。中國鉻鐵礦的產地有西藏、甘肅和陜西等地。


三、鉻鐵礦選礦技術簡述
     
      根據鉻鐵礦的礦石含量及成份,一般采用的選礦方法是重選和強磁選。也有使用浮選法處理鉻鐵礦的實例,例如南斯拉夫的拉杜莎選礦廠用16胺作捕收劑,可從含三氧化二鉻30。86%的鉻礦石中,獲得產率46.4%,品位54%,回收率80%的精礦。但由于礦石性質的差別,鉻鐵礦的浮選應用并不廣泛。鉻鐵礦重選設備中,跳汰機和搖床是最常用的設備,跳汰機適用于處理粗,中粒度鉻鐵礦石,搖床適用于細粒鉻鐵礦石,在鉻鐵礦重選廠中,跳汰機和搖床聯合使用可以獲得最佳的選礦效果和選礦指標。磁選法也可以用來選別鉻鐵礦石,但很好用單一磁選法處理鉻鐵礦石的實例,多是和重選流程聯合使用,以獲得最佳選礦效果及分選指標。


四、鉻鐵礦所需選礦設備
 

      鉻鐵礦采用的是重選和反浮選兩種方式相結合,用到的主要選礦設備有搖床和浮選機(浮選機和充氣式浮選機),用到的破碎設備包括顎式破碎機和反擊式破碎機,選礦輔助設備包括振動給料機、攪拌桶、濃縮機等設備。根據產量和具體情況進行優化組合配置。


      鉻鐵礦的嵌布粒度一般為中細粒,因此所用設備也大都包含了破碎機,棒磨機等,鉻鐵礦重選設備的確定需要根據鉻鐵礦具體嵌布粒度,如嵌布粒度較粗,采用棒磨機磨礦后即可實現大部分單體解離,則選用棒磨-跳汰的工藝流程,如嵌布粒度較細,則需要采用球磨機磨礦,磨礦產品達到單體解離后進入強磁選流程或浮選流程。

     破碎流程:該鉻鐵礦選礦流程中,破碎流程采用兩段鄂式破碎進行破碎,將原礦破碎至30mm以下,然后通過輸送機輸送至下一料倉中。

     磨礦流程:磨礦流程采用棒磨機磨礦,由于一般鉻鐵礦嵌布粒度稍粗,通過簡單的棒磨機磨礦即可實現單體解離,同時棒磨機產量高,產品粒度均勻可調,是理想的鉻鐵礦磨礦設備。料倉下方設振動給料機,將破碎后的產品均勻給入棒磨機進行磨礦作業。

     重選流程:前面已經降到,鉻鐵礦的嵌布粒度普遍較粗,采用棒磨機進行磨礦達到單體解離后進入重選流程,而適宜鉻鐵礦重選的設備主要是跳汰機和搖床,跳汰機處理量大,對鉻鐵礦的粗選效果顯著,因此重選粗選流程采用處理量大,回收率高的梯形跳汰機。由于跳汰機對細粒粉狀礦的回收效果不明顯,因此可在跳汰機尾礦后設置搖床進行掃選,對流失的鉻鐵進行回收,以提高整個工藝流程的回收率。

    跳汰機在該流程中是主要的重選設備,正常工作時可一次分選得到最終精礦。搖床一般作為精選設備,處理能力小,但富集比較高,在該流程中對跳汰機的尾礦進行掃選,以回收細粒級鉻鐵礦。

    該流程適用于粗,中粒級鉻鐵礦的洗選提純,對于細粒級或微細粒級嵌布的鉻鐵礦還需另行討論。另外對于砂狀鉻鐵礦的選礦也需要根據實際情況確定選礦工藝流程和設備配置。鞏義市佛瑞機械廠曾在越南進行鉻鐵礦砂礦的洗選,鉻鐵礦砂礦的洗選需要用到洗礦機、跳汰機、搖床以及旋流器等設備。

 

五、鉻鐵渣處理工藝流程簡介
 

    鉻鐵渣處理工藝流程以重力選礦的方法從鉻鐵礦渣中回收鉻鐵合金,采用兩次跳汰機分選,分別獲得粗粒和細粒鉻鐵合金顆粒,使鉻鐵回收的利益最大化。

    首先大塊鉻鐵礦渣經過粗鄂式破碎機破碎成小塊,小塊鉻鐵礦渣進入細鄂式破碎機進行細破,使最終粒度控制在30mm以內,之后進入料倉,料倉下方設電磁振動給料機,將破碎后的鉻鐵渣均勻給入AM30跳汰機進行粗粒跳汰分選,得到粗粒鉻鐵合金和尾礦,尾礦中因嵌布有不少細粒鉻鐵合金,需采用棒磨機將AM30跳汰機尾礦進行研磨,得砂狀鉻鐵礦渣,進入LTA1010/2跳汰機進行二次跳汰分選,得到細粒鉻鐵合金和廢渣。

     回收過鉻鐵合金后的鉻鐵渣中鉻鐵含量極低,均呈細粒狀,可再次銷售向水泥廠,新型建材廠等企業,制成新型建材,整個處理過程實現了對鉻鐵渣固體廢料的全部回收利用,不僅減少了有用資源的浪費,同時也降低的固體廢渣對土地的占用,對環境和人類健康的危害。
 

六、鉻鐵礦資源形勢
 

       鉻礦資源比較貧乏,按可滿足需求的程度看,屬短缺資源。總保有儲量礦石1078萬噸,其中富礦占53.6%。鉻礦產地有56處,分布于西藏、新疆、內蒙古、甘肅等13個省(區),以西藏為最主要,保有儲量約占全國的一半。中國鉻礦床是典型的與超基性巖有關的巖漿型礦床,絕大多數屬蛇綠巖型,礦床賦存于蛇綠巖帶中。西藏羅布莎鉻礦和新疆薩爾托海鉻礦等皆屬此類。從成礦時代來看,中國鉻礦形成時代以中生代、新生代為主。 


七、鉻鐵礦的用途
 

      在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼,如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船,以及國防工業生產槍炮、導彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。 

      在耐火材料上,鉻鐵礦用來制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。鉻鐵礦在化學工業上主要用來生產重鉻酸鈉,進而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業,還可制作催化劑和觸媒劑等。
      鉻鐵礦在化學工業上主要用來生產重鉻酸鈉,進而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業,還可制作催化劑和觸媒劑等。

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