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【華特選礦百科】一文了解鉻鐵礦選礦工藝與應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間: 2024-09-19
來(lái)源: 華特新聞

鉻是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于冶金、耐火材料和化學(xué)工業(yè)。雖然世界鉻鐵礦資源總體上較為豐富,資源總量超120億噸,但分布極不均衡。

資源分布

南非、哈薩克斯坦和印度是世界上鉻鐵礦資源最豐富的國(guó)家,其鉻鐵礦資源量約占世界鉻鐵礦探明資源量的98%。 

中國(guó)鉻鐵礦資源十分緊缺,探明的鉻鐵礦儲(chǔ)量?jī)H占世界總儲(chǔ)量的0.825%,主要集中在西藏、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古4個(gè)省(自治區(qū)),該四?。ㄗ灾螀^(qū))的保有儲(chǔ)量占全國(guó)總保有儲(chǔ)量的80%以上。

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國(guó)外鉻鐵礦礦床主要以巖漿早期(分凝)礦床為主,易形成延伸穩(wěn)定、規(guī)模巨大的礦體,而中國(guó)則幾乎全部為巖漿晚期礦床,形成的礦體形態(tài)復(fù)雜、分散、規(guī)模小。

中國(guó)鉻鐵礦資源貧礦多、富礦少,富礦與貧礦的比例約為3:7,除極少數(shù)礦床 Cr2O3含量達(dá)40%,鉻鐵比大于2.5之外,多數(shù)礦床Cr2O3含量及鉻鐵比均很低,礦石產(chǎn)量和質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了國(guó)內(nèi)需求。西藏羅布莎鉻鐵礦是具有工業(yè)價(jià)值的大型鉻鐵礦床,隨著高品位鉻鐵礦的開(kāi)采殆盡,高效開(kāi)發(fā)利用低品位鉻鐵礦資源顯得尤為重要。

理化性質(zhì)

鉻鐵礦是鉻和鐵的氧化礦物,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。
在自然界中已發(fā)現(xiàn)的含鉻礦物約有50余種,分別屬于氧化物類(lèi)、鉻酸鹽類(lèi)和硅酸鹽類(lèi)。具有工業(yè)價(jià)值的鉻礦物都屬于鉻尖晶石類(lèi)礦物,物理性質(zhì)為等軸晶系,晶體呈細(xì)小的八面體,通常呈粒狀和致密塊狀集合體,顏色黑色,條痕褐色,半金屬光澤,硬度5.5,比重4.2~4.8,具弱磁性。屬于巖漿成因礦物,產(chǎn)于超基性巖中,當(dāng)含礦巖石遭受風(fēng)化破壞后,常轉(zhuǎn)入砂礦中。

主要用途

在冶金工業(yè)上,鉻鐵礦主要用來(lái)生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產(chǎn)多種高強(qiáng)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(chē)、造船,以及國(guó)防工業(yè)生產(chǎn)槍炮、導(dǎo)彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。

在耐火材料上,鉻鐵礦用來(lái)制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。

在化學(xué)工業(yè)上,鉻鐵礦主要用來(lái)生產(chǎn)重鉻酸鈉,進(jìn)而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業(yè),還可制作催化劑和觸媒劑等。


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礦物分類(lèi)

高鉻鉻鐵礦(冶金用):含Cr2O3 48%以上,Cr2O3 /FeO比值大。

高鐵鉻鐵礦(化工用):含Cr2O3 50%以上,含SiO2、Al2O3少。

高鋁鉻鐵礦(耐火材料用):含Cr2O3 30%~35%,含Al2O3、MgO多。

選別方法

重選法:鉻鐵礦礦石多呈塊狀、條狀和斑狀粗粒浸染狀態(tài),且密度較大,利用礦物間密度的差異,可用螺旋溜槽、跳汰、搖床、離心機(jī)等重選設(shè)備進(jìn)行分選。

磁選法:鉻鐵礦具弱磁性,可采用弱磁、強(qiáng)磁選分選。

浮選法:浮選法是選別微細(xì)粒鉻鐵礦的主要方法,一般在重選和強(qiáng)磁選處理效果都不好的情況下考慮采用,多采用陰離子捕收劑和陽(yáng)離子捕收劑浮選。

南非某鉻鐵礦選礦試驗(yàn)案例

方案一 原礦經(jīng)X射線(xiàn)分選,精礦破至-3mm經(jīng)CFLJ一粗一掃選,粗掃精混合后磨至-60目,經(jīng)平板一粗一掃選。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

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  圖1 選礦試驗(yàn)流程

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   表1 選礦試驗(yàn)結(jié)果

原礦經(jīng)X射線(xiàn)分選,精礦破至-3mm經(jīng)CFLJ一粗一掃選,粗掃精混合后磨至-60目,經(jīng)平板粗選,得到產(chǎn)率22.11%、Cr2O40.95%、回收率36.91%的精礦產(chǎn)品,尾礦再經(jīng)平板掃選,得到產(chǎn)率16.63%、Cr2O3 35.59%、回收率24.13%的中礦產(chǎn)品。

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方案二 原礦經(jīng)X射線(xiàn)分選,精礦破至-3mm經(jīng)CFLJ一粗一掃選,粗掃精混合后磨至-60目經(jīng)平板磁選+溜槽重選。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。 

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圖2 選礦試驗(yàn)流程

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表2選礦實(shí)驗(yàn)結(jié)果

原礦經(jīng)X射線(xiàn)分選,精礦破至-3mm經(jīng)CFLJ一粗一掃選,粗掃精混合后磨至-60目,經(jīng)平板磁選,尾礦再經(jīng)溜槽重選,得到產(chǎn)率38.29%、Cr2O3 40.94%、回收率63.90%的精礦產(chǎn)品。

應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

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