采用破碎、篩分、洗礦、揀選和重選等方法從含鉻鐵礦石中分離和富集鉻鐵礦物的過程。也有采用選礦一化學處理聯(lián)合流程或單一的化學方法處理鉻鐵礦的。鉻鐵礦精礦是冶煉鐵合金、不銹鋼和貴重合金的重要原料。此外還廣泛用于耐火材料工業(yè)、化學工業(yè)及輕工業(yè)等部門。
礦物與資源自然界已發(fā)現(xiàn)的含鉻礦物有30余種,但具工業(yè)價值的含鉻礦物只有鉻鐵礦,其化學式通常以(Mg,F(xiàn)e2+)O(Cr,Al,F(xiàn)e3+)2O3表示。是由MgO•Al2O3(尖晶石)、MgO•cr2O3(鎂鉻礦)、FeO•Fe2O3(磁鐵礦)等組成的固溶體。理論上,鉻鐵礦的化學式為FeO•Cr2O3,含Cr2O368%,F(xiàn)eO32%,密度4.1~4.7g/cm3,f=5.5~6.5,等軸晶系,表觀顏色從黑到黑褐。中國鉻鐵礦中常見的鉻尖晶石礦物有鉻鐵礦[(Mg,F(xiàn)e)Cr2O3],鋁鉻鐵礦[(Mg,F(xiàn)e)(Cr,Al)2O4]和富鉻尖晶石[Fe(Cr,Al)2O4]等。脈石礦物主要有橄欖石、蛇紋石和輝石等。鉻礦石的工業(yè)類型按造礦尖晶石的含量分為致密塊礦、稠密浸染狀、中等浸染狀或稀疏浸染狀礦石等;按有用組分分為富礦和貧礦;按工業(yè)用途分為冶金級、耐火級、化工級和用于鑄造工業(yè)、生產(chǎn)鉻菱鎂礦制品等;按化學成分分為高鉻鉻鐵礦、高鐵鉻鐵礦和高鋁鉻鐵礦等。
世界鉻鐵礦資源約90%集中在南非、津巴布韋、前蘇聯(lián)和土耳其等國。中國鉻鐵礦資源較少,主要分布在西藏、內蒙、甘肅和新疆等地。
工藝流程對貧鉻礦的選礦,通常采用跳汰機、搖床、螺旋選礦機、離心選礦機和皮帶溜槽。也可采用干式或濕式強磁選、浮選和各種化學選礦方法。中國雖對上述各種選礦方法進行了試驗研究工作,但實際上僅重選法在生產(chǎn)中得到使用。
典型選礦廠
頓河鉻鐵礦選礦廠位于哈薩克斯坦阿克秋賓斯克。礦石中主要金屬礦物為鎂鉻鐵礦;脈石礦物為純橄欖巖蛇紋石。鉻尖晶石的結晶粒度有細粒(達1mm)、中粗粒(1~3mm)、粗粒(3~5mm)和團塊(5mm以上)。鉻尖晶石以單晶和集合體浸染在純橄欖巖蛇紋石]06中。原礦塊度為1000~0mm,經(jīng)兩段開路破碎,碎至100~0mm并進行篩分,100~10mm粒級采用兩段圓筒選礦機的重介質選礦得出部分精礦;其中礦細碎到10~0mm,和原礦中10~0mm粒級合并,篩分為10~3和3~0ram粒級,分別采用跳汰選礦;跳汰中礦磨至0.5~Omm后用螺旋選礦機分選;所有礦泥則合并用搖床分選。生產(chǎn)指標為:原礦含Cr2O339%,精礦產(chǎn)率62.3%,Cr2O3品位51.1%,回收率80.1%。
凱夫達格選礦廠土耳其的重要鉻鐵礦選礦廠之一。其礦石分為含Cr2O338%~48%的富塊礦和含Cr2O330%~33%的貧礦。富礦供出口或作為煉制高碳鐵鉻合金等用。選礦廠處理其貧礦,所得精礦送往彼埃拉澤冶煉廠。含Cr2O333%的礦石用弱磁場磁選機粗選,弱磁性和非磁性礦粒經(jīng)兩段強磁場磁選機分選,獲得預選精礦,又進一步經(jīng)弱、強磁場磁選機再選獲得含Cr2O348%、回收率53.8%的最終精礦,其產(chǎn)量為12.5t/h。
含Cr2O330%的第二種礦石經(jīng)弱、強磁場磁選機處理后,非磁性部分與一些作業(yè)的中礦一起經(jīng)分級、磨礦、然后再經(jīng)弱、強磁場磁選機選別獲得含Cr2O347%~48%、回收率29.6%的最終精礦。上述兩種精礦的總回收率為83.4%。
底芬斯鉻鐵礦選礦廠位于美國俄勒岡州,俄勒岡州西南沿海砂礦是美國最大的鉻鐵礦。雖然礦床遼闊,但品位很低,屬高鐵礦床。海濱砂礦含有石英、鋯石、石榴石、橄欖石、鉻鐵礦、磁鐵礦、角閃巖、綠簾石等。在第二次世界大戰(zhàn)期間,該海濱砂礦曾用搖床或漢弗萊螺旋選礦機進行分選。其精礦經(jīng)干燥后再磁選,回收率只有65%左右。選礦廠采用重選一磁選一浮選聯(lián)合流程處理含Cr2O36%的砂礦,獲得粗精礦含Cr2O325%,精選精礦含Cr2O340%;重選回收率和富集比分別為85%和5:1。
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