Сталь — самый распространенный металл, на его долю приходится 95% всего ежегодного потребления металлов. Она не только лежит в основе промышленного развития, но и оказывает глубокое влияние на нашу жизнь. От повседневной мебели до автомобилей и мостостроения — сталь повсеместно используется.
Железная руда — это сырье для производства стальной продукции. Для руководителя рудоперерабатывающего завода понимание типов железной руды и правильных методов добычи имеет решающее значение для контроля затрат и эффективного использования ресурсов. Компания Sandreck, производитель оборудования для переработки руды, в этой статье представит четыре типа железной руды и обсудит процессы их добычи.
Виды железной руды
1. Магнетит
Магнетит (Fe₃O₄) обладает самым высоким содержанием железа среди всех железных руд, достигая 72,4%. Поэтому его можно переплавлять напрямую для получения высококачественной стали с минимальным количеством примесей. Магнетит также обладает сильным природным магнетизмом. Магнитная сепарация позволяет получать высококачественные концентраты с содержанием железа более 70%, что приводит к минимальным затратам на обогащение.
Магнетит обычно имеет черный цвет и твердость от 5,5 до 6,5. Помимо широкого применения в сталелитейной промышленности, магнетит также широко используется в производстве пигментов, керамики и электронных материалов. Австралия, Бразилия, Северная Америка и Швеция обладают богатыми запасами магнетита.
2. Гематит
Гематит (Fe₂O₃) — важная железная руда с содержанием железа до 70%, но она не обладает магнитными свойствами. Когда содержание железа превышает 60%, такой гематит называется «рудой прямой поставки» и может использоваться непосредственно для плавки.
Гематит может быть красного, светло-красного или черного цвета, а его твердость обычно составляет от 5,5 до 6,5. Эта руда может использоваться для выплавки железа, а также широко применяется в производстве пигментов и ювелирных изделий. Запасы гематита обильны и широко распространены, что делает его крупнейшей и важнейшей железной рудой в мире. Крупнейшими странами-производителями гематита являются Австралия, Бразилия и Индия.
3. Лимонит
Лимонит (FeO(OH)·n(H₂O)) представляет собой смесь различных гидратированных минералов оксида железа, таких как игольчатая железная руда. Содержание железа в нем относительно низкое, достигающее максимума примерно в 59,8%. Из-за высокого содержания воды лимонит обычно требует предварительной обработки путем дегидратации перед плавкой.
Лимонит бывает разных цветов, например, желтовато-коричневого, темно-коричневого или темно-серого. Его твердость обычно составляет от 4 до 5,5. Несмотря на низкое содержание, лимонит до сих пор используется в металлургии, а также в лакокрасочной и строительной промышленности. Лимонит широко распространен, но крупные месторождения встречаются относительно редко.
Из-за низкой производительности и высокого содержания воды лимонит исторически использовался в качестве низкосортной железной руды. Прямая плавка этой руды неэффективна и дорогостояща; перед выплавкой железа ее необходимо сначала спрессовать в брикеты.
4. Сидерит
Сидерит (FeCO₃) — это железорудное соединение, содержащее карбонаты, часто встречающееся в ассоциации с другими минералами, такими как барит и кварц. Содержание железа в нем относительно низкое, достигающее максимума примерно в 48,2%. Это самый низкосортный тип железной руды, и он немагнитен.
Сидерит в основном имеет серый или желтовато-коричневый цвет и твердость от 3,75 до 4,25. Эта руда может использоваться в металлургической промышленности. Благодаря стабильному цвету и устойчивости к выцветанию, он также является хорошим сырьем для производства пигментов. Месторождения сидерита образуются преимущественно в осадочных или гидротермальных геологических средах.
Наиболее важной характеристикой сидерита является его немагнитная природа и отсутствие вредных примесей, таких как сера и фосфор, что обеспечивает высокую чистоту конечного продукта. Для разложения карбонатов и, следовательно, увеличения содержания железа, эту руду необходимо обжечь.
5. Сравнительная таблица для быстрого ознакомления
| Магнетит | Гематит | Лимонит | Сидерит | |
| Содержание железа | 72.4% | 70% | 59.8% | 48.2% |
| Магнетизм | Сильный | Слабый природный | Слабый | Немагнитный |
| Твердость | 5.5-6.5 | 5.5-6.5 | 4-5.5 | 3.75-4.25 |
| Цвет | Черный | Красный, светло-красный | Желтовато-коричневый, серовато-черный | Серый, желтовато-коричневый |
Процессы добычи железной руды
Тип железной руды определяет выбор процесса добычи, который тесно связан с вашей экономической выгодой. Ниже приведены четыре рекомендуемых процесса обогащения железной руды, которые помогут вам добиться эффективной добычи.
1. Извлечение магнетита
Сырая руда подается в щековую дробилку для крупного дробления, затем в конусную дробилку для среднего и мелкого дробления, в результате чего получаются частицы руды размером 10-20 мм. Измельченная руда затем подается в шаровую мельницу для измельчения до размера частиц 0,074-0,2 мм, чтобы обеспечить полное отделение частиц магнетита. Полученная суспензия подается в магнитный сепаратор для магнитной сепарации с целью получения концентрата. Наконец, после обезвоживания получают высококачественный железорудный концентрат.
Основное оборудование
Дробильное оборудование: щековая дробилка (крупное дробление), конусная дробилка (среднее и мелкое дробление), вибрационный грохот (сортировка).
Измельчающее оборудование: шаровая мельница с решетчатой конструкцией, спиральный классификатор.
Обогатительное оборудование: магнитный сепаратор (слабого магнетизма).
Обезвоживающее оборудование: высокочастотное обезвоживающее сито, камерный фильтр-пресс, сгуститель.
2. Извлечение гематита
Сырая руда грубо измельчается щековой дробилкой, затем мелко измельчается ударной дробилкойи, наконец, перемалывается в шаровой мельнице для отделения гематита от хондрита. После измельчения и классификации в суспензию добавляется известь для регулирования pH. Затем в качестве ингибиторов (для предотвращения образования гематита) добавляются жидкое стекло и танин. После этого добавляется катионный осадитель на основе эфира и амина, и смесь тщательно перемешивается для обеспечения равномерного смешивания осадителя и суспензии.
Наконец, полученная суспензия подается в флотационную машину с механическим перемешиванием для эффективного отделения гематита от пустой породы. Флотационный концентрат необходимо отфильтровать и обезвожить для последующего хранения и транспортировки.
Основное оборудование
Дробильное оборудование: щековая дробилка, ударная дробилка.
Измельчающее оборудование: шаровая мельница, гидроциклон, высокочастотный вибрационный грохот тонкой очистки.
Обогатительное оборудование: резервуар для смешивания суспензии, флотационная машина с механическим перемешиванием.
Обезвоживающее оборудование: фильтрующая машина.
3. Добыча лимонита
Сначала пескомойки колесного типа удаляются примеси грязи и песка из лимонита, чтобы предотвратить засорение последующего оборудования для обогащения. Затем вибрационного грохота отделяется крупнозернистая руда (2-30 мм), соответствующая стандартам переконцентрации. Крупнозернистая руда подается в отсадочную машину для удаления жил. На этом этапе получают черновой концентрат с содержанием руды приблизительно 45%.
Полученный концентрированный черновой концентрат затем подается в шаровую мельницу и измельчается до размера частиц 0,074 мм. Для извлечения мелких частиц лимонита используется высокоинтенсивный магнитный сепаратор , в результате чего получается концентрат с содержанием 55-60%. Наконец, концентрат обезвоживается с помощью фильтр-пресса и готов к использованию в металлургической промышленности.
Основное оборудование
Оборудование для предварительной обработки: щековая дробилка, пескомойка с вращающимся колесом, самоцентрирующийся вибрационный грохот.
Оборудование для повторного измельчения: отсадочная машина.
Измельчающее оборудование: шаровая мельница.
Оборудование для магнитной сепарации: мощный магнитный сепаратор.
Оборудование для обезвоживания: фильтр-пресс, сгуститель.
4. Добыча сидерита
Сырая руда измельчается до размера частиц 8-15 мм с помощью щековой и конусной дробилок. Затем она подается в барабанную сушилку для сушки до содержания поверхностной влаги ≤5%, чтобы предотвратить агломерацию во время обжига, что увеличило бы последующие затраты на переработку. После сушки руда поступает в вертикальную печь для удаления карбонатов из сидерита и превращения его в сильномагнитный магнетит. После охлаждения руда извлекается с помощью процесса извлечения магнетита для получения готового железорудного концентрата.
Основное оборудование
Оборудование для предварительной обработки: щековая дробилка, конусная дробилка, барабанная сушилка.
Оборудование для обжига: шахтная печь.
Оборудование для измельчения: шаровая мельница.
Оборудование для обогащения: магнитный сепаратор.
Оборудование для обезвоживания: фильтр-пресс.
Для тех, кто отвечает за переработку полезных ископаемых, определение типов железной руды имеет основополагающее значение для определения ее ценности при добыче и разработки технологий переработки. Мы надеемся, что четыре типа железной руды и соответствующие процессы добычи, описанные в этой статье, помогут вам улучшить использование ресурсов и повысить эффективность работы шахты.
Если у вас возникнут какие-либо вопросы по разработке месторождений или оптимизации переработки, компания Sandreck с удовольствием вам поможет.
