Виды железной руды: основные минералы и различия в переработке.
Гематит, магнетит, гетит, лимонит и сидерит — это распространенные названия, которые вы встретите при сравнении типов железной руды. Они различаются по составу, внешнему виду и особенностям обработки. Гематит и магнетит — это... основные минералы, используемые для производства железа, в то время как лимонит описывает переменная смесь железосодержащих минералов.
Для горнодобывающего или перерабатывающего проекта отправной точкой является идентификация руды. Также необходимо знать ее содержание железа, примеси, размер частиц и реакцию на обработку. Эти факторы помогают определить, требуется ли проекту простая подготовка руды или более сложный процесс обогащения.
В этом руководстве сравниваются основные типы руды, объясняются часто путаемые термины и устанавливается связь между свойствами руды и решениями, касающимися дробления и сортировки.
Что такое железная руда?
Железная руда — это горная порода, из которой можно экономически выгодно извлекать железо. Ценное железо содержится в минералах, входящих в состав породы, вместе с другими минералами, которые могут иметь небольшую ценность для целевого продукта. Эти нежелательные минералы обычно называются железом. ганг.
Образец руды может содержать несколько железосодержащих минералов. Описание типа “гематитовая руда” указывает на важный компонент. Минералогический анализ может определять, какие минералы присутствуют, и измерять их пропорции. Испытания на определение характеристик руды помогает оценить, как руда реагирует на переработку.
При обсуждении проекта следует отдельно рассмотреть три вопроса: какие минералы содержат железо, сколько железа содержится в исходном сырье и какое количество этого железа можно извлечь с помощью предлагаемого процесса.
Какие основные типы железной руды существуют?
Пять приведенных ниже профилей суммируют основные свойства гематит, магнетит, гетит, лимонит, и сидерит. Процентное содержание железа относится к идеально чистым минералам, а не к содержанию железа в руде по результатам анализа. Твердость по шкале Мооса описывает характеристики минеральных образцов; сама по себе она не позволяет предсказать эффективность дробления всей руды.
1. Гематит: основной железорудный минерал с красной чертой.
Гематит — один из основных минералов, используемых в производстве железа. Его внешний вид варьируется от землисто-красного до металлически-серого, а его свойства различаются. красноватая полоса Это дает полезную подсказку для идентификации.
| Свойство | Гематит |
|---|---|
| Минеральная группа | Оксид железа |
| Химическая формула | Fe₂O₃ |
| Теоретическое содержание железа | Приблизительно 69,9% Fe в идеальном чистом минерале |
| Типичный цвет | От землисто-красного до стально-серого |
| Серия | Красный до красновато-коричневого |
| твердость по шкале Мооса | 5–6 |
| Общие формы | Тонкие пластинки, округлые массы, земляной материал и мелкие округлые зерна в оолитовом материале. |
| Типичное явление | Железистые формации, осадочные отложения, продукты выветривания и некоторые гидротермальные жилы. |
| Основные области применения | Производство железа и натуральные красные пигменты на основе оксида железа. |
Гематит может встречаться вместе с магнетитом, гётитом и сидеритом. красные пигменты Находят применение в лакокрасочных материалах и строительных изделиях.
Внешний вид и идентификация. Гематит может выглядеть на удивление по-разному в зависимости от образца. Некоторые образцы имеют землистый красный цвет, другие — стально-серый с металлическим блеском. Он также встречается в виде тонких пластинок, округлых масс и мелких округлых зерен в оолитовом материале. Красная или красновато-коричневая черта является полезным признаком для идентификации среди этих различных форм. Справочник по минералогии указывается твердость по шкале Мооса 5–6.
Распространение и применение. Гематит встречается в железистых формациях, осадочных отложениях, продуктах выветривания и некоторых гидротермальных жилах. Он может встречаться вместе с магнетитом, гетитом и сидеритом. Помимо производства железа, гематит используется в качестве... натуральный красный пигмент оксида железа, в том числе в красящих материалах для покрытий и строительных изделий.
Вопросы обработки. Некоторые месторождения, богатые гематитом, предоставляют руду, пригодную для прямой отгрузки после обработки. Пригодность зависит от минерального состава и требований к продукту. Исследование компании Malvern Panalytical В статье объясняется, как соотношение железистых минералов и пустой породы помогает определить, можно ли транспортировать руду напрямую или требуется ее обогащение.
В проекте по добыче гематита необходимо определить местонахождение нежелательных минералов. Поверхностное загрязнение и минералы, заключенные внутри богатых железом частиц, представляют собой разные проблемы разделения. Важно различать материал, который уже соответствует техническим характеристикам после подготовки, и материал, требующий дальнейшего высвобождения и концентрирования.
2. Магнетит: сильно намагниченная железная руда, пригодная для обогащения.
Магнетит обладает самым высоким теоретическим содержанием железа среди рассмотренных здесь минералов. сильный магнитный отклик является полезным идентификационным признаком и поддерживает магнитная сепарация.
| Свойство | Магнетит |
|---|---|
| Минеральная группа | Оксид железа |
| Химическая формула | Fe₃O₄ |
| Теоретическое содержание железа | Приблизительно 72,41 TP3T Fe в идеальном чистом минерале |
| Типичный цвет | Черный до серо-черного |
| Серия | Черный |
| твердость по шкале Мооса | 5.5–6.5 |
| Магнитный отклик | Сильно магнитный |
| Общие формы | Зернистый или массивный материал; октаэдрические кристаллы. |
| Типичное явление | Магматические и метаморфические породы, железистые формации и обломочные отложения |
| Основные области применения | Сырье для производства железа, включая магнетитовые концентраты. |
Октаэдрические кристаллы Магнетит напоминает две четырехгранные пирамиды, соединенные основаниями. Магнетит также накапливается в обломочных отложениях за счет переноса и концентрации минеральных зерен.
Внешний вид и идентификация. Магнетит обычно чёрный или серо-чёрный, с черная полоса и металлический или полуметаллический блеск. Его сильный магнитный отклик является особенно полезным полевым признаком. Он встречается в виде зернистого или массивного материала, а также в виде октаэдрических кристаллов, имеющих форму двух четырехгранных пирамид, соединенных основаниями. Его твердость по шкале Мооса составляет...5.5–6.5.
Распространение и применение. Магнетит встречается в магматические и метаморфические породы, железистые формации и обломочные отложения Магнетит образуется в результате транспортировки и накопления минеральных зерен. Для производства чугуна магнетитовые месторождения позволяют получать концентрированное сырье с высоким содержанием железа и низким уровнем примесей. Компания Australia Minerals считает этот потенциал облагораживания важной особенностью производства чугуна. Австралийские ресурсы магнетита.
Вопросы обработки. Магнетизм обеспечивает механизм разделения, а степень высвобождения минералов определяет, насколько эффективно можно удалить прилипшую пустую породу. Операции по добыче таконита в Миннесоте Проиллюстрируйте схему, включающую дробление, измельчение, магнитную сепарацию и производство гранул.
В качестве сырья может использоваться магнетит более низкого качества. превращен в высококачественный концентрат. Компания Australia Minerals считает потенциал переработки важным преимуществом австралийских ресурсов магнетита. Оцените качество получаемого продукта, а также требования к извлечению железа и подготовке. Ответ, полученный с помощью ручного магнита, не отражает качество или выход конечного концентрата.
3. Гётит: оксигидроксид железа, часто встречающийся в выветренных отложениях.
Гётит — это минерал, имеющий определённую минеральную структуру. гидроксильные группы в его структуре. Этот структурный компонент отличается от свободной влаги, удерживаемой между частицами или на их поверхностях.
| Свойство | Гётит |
|---|---|
| Минеральная группа | Оксигидроксид железа |
| Химическая формула | α-FeO(OH) |
| Теоретическое содержание железа | Приблизительно 62,9% Fe в идеальном чистом минерале |
| Типичный цвет | от желтовато-коричневого до темно-коричневого |
| Серия | от охры до желто-коричневого |
| твердость по шкале Мооса | 5–5.5 |
| Общие формы | Игольчатые, расходящиеся волокнистые скопления, округлые массы и земляной материал |
| Типичное явление | Выветренные железосодержащие отложения; среды, в которых растворенное железо окисляется и выпадает в осадок. |
| Основные области применения | Железосодержащий компонент руд; природные желтые и коричневые пигменты на основе оксида железа. |
Внешний вид и идентификация. Гётит имеет цвет от желтовато-коричневого до темно-коричневого и обычно образует охристый или желто-коричневый цвет черты. Он может образовывать игольчатые кристаллы, радиально расположенные волокнистые агрегаты, округлые массы и землистые образования. В «Справочнике по минералогии» указана твердость по шкале Мооса 5–5.5Эти разнообразные формы помогают объяснить, почему образцы, содержащие гетит, могут выглядеть совершенно по-разному в полевых условиях.
Распространение и применение. Гётит обычно образуется в результате выветривание железосодержащих минералов в насыщенных кислородом средах. Также может выпадать в осадок при окислении растворенного железа. Поставляет железо в смешанные руды и входит в число минералов, используемых для натуральные желтые и коричневые пигменты на основе оксида железа.
Вопросы обработки. Руды, богатые гетитом, заслуживают внимания как с точки зрения минерального состава, так и текстуры. Исследование латеритных железных руд, проведенное компанией Malvern Panalytical., Образцы содержали различное количество гетита, гематита, кварца, глинистых минералов и других компонентов. Эти различия имеют значение для смешивания руды и планирования обогащения.
Гётит также влияет на тепловые характеристики последующих этапов обработки. Исследования показали, что его разложение при нагреве увеличивает потребность в энергии. При дроблении и грохочении необходимо документировать, является ли исходный материал плотным, пористым, земляным или глинистым. При термической обработке необходимо установить, как изменяется его минеральный состав при нагреве. При оценке следует разделять поверхностную влажность и разложение минералов.
4. Лимонит: переменная смесь выветренных железистых минералов.
Лимонит — это общее название богатого железом материала, содержащего переменные смеси гидратированных минералов оксида железа, обычно это гетит. Его состав и физические свойства могут существенно различаться в разных образцах.
| Свойство | Лимонит |
|---|---|
| Минеральная группа | Переменная смесь железосодержащих минералов |
| Химическая формула | Единой фиксированной формулы не существует. |
| Теоретическое содержание железа | Фиксированного значения нет; состав варьируется. |
| Типичный цвет | от желто-коричневого до темно-коричневого |
| Серия | Желтовато-коричневый |
| твердость по шкале Мооса | Переменная; общее название материала не имеет единого репрезентативного значения. |
| Общие формы | Земной материал, твердые массы, конкреции, пласты и валуны. |
| Типичное явление | Продукты выветривания железосодержащих минералов, иногда в сочетании с остаточной глиной. |
| Основные области применения | Железная руда и натуральные желтые или коричневые пигменты, в зависимости от качества материала. |
Лимонит может образовываться в результате выветривания таких минералов, как пирит и марказит, при этом иногда сохраняются остатки исходных минералов.
Этот термин также встречается вникелевые латеритные месторождения. Геологическая служба США описывает зону лимонита, содержащую никельсодержащий гетит, в пределах профилей выветривания, сформировавшихся на ультрамафических породах. Таким образом, проект, описываемый как “переработка лимонита”, может быть направлен на переработку железа, никеля или сопутствующих металлов. Перед выбором технологической схемы необходимо определить предполагаемый продукт переработки.
Внешний вид и идентификация. Лимонит обычно имеет желто-коричневый или темно-коричневый цвет, тусклый вид и желтовато-коричневую полосу черты. Его консистенция может варьироваться от мягкого, землистого материала до твердых масс. Геологическая служба штата Миссури В описании лимонита указаны его формы, включая валуны, пласты и конкреции, связанные с остаточной глиной. Поэтому указание фиксированного значения твердости для общего названия материала было бы некорректным.
Формирование и применение. Лимонит образуется в результате выветривания других железосодержащих минералов. Информационный бюллетень штата Миссури Описываются месторождения, образованные из таких минералов, как пирит и марказит, при этом иногда сохраняются остатки исходных минералов. Лимонитовый материал использовался в качестве железной руды, а подходящий материал также обеспечивает натуральные желтые и коричневые пигменты.
Вопросы обработки. Запишите пропорции твердых комков, землистого материала и глины в репрезентативных образцах. Если планируется промывка, измерьте содержание железа как в промытом крупнозернистом продукте, так и в мелкозернистом потоке, прежде чем принимать решение о том, что следует отбраковать.
Для получения более подробной информации см. наше руководство по... Свойства и обработка лимонита.
5. Сидерит: карбонат железа со специфическими требованиями к обработке.
Сидерит — это карбонат железа. В нем идеальное содержание железа ниже, чем в гематите, магнетите и гетите, а химический состав природных образцов может изменяться за счет замещения другими элементами.
| Свойство | Сидерит |
|---|---|
| Минеральная группа | карбонат железа |
| Химическая формула | FeCO₃ |
| Теоретическое содержание железа | Приблизительно 48,21Т3Т Fe в идеальном чистом минерале |
| Типичный цвет | Серый, желтоватый или коричневый |
| Серия | Белый |
| твердость по шкале Мооса | 3.75–4.25 |
| Общие формы | Ромбоэдрические кристаллы с хорошо развитой спайностью; массивный, волокнистый или конкреционный материал. |
| Типичное явление | Осадочные железистые отложения, конкреции, метаморфизованные железистые формации и гидротермальные жилы. |
| Основные области применения | Источник железа в подходящих рудах. |
К сопутствующим минералам могут относиться: кварц, барит, флюорит и пирит. Эти взаимосвязи имеют значение при обсуждении качества руды: идеальная формула FeCO₃ не описывает пустую породу или серосодержащий материал, сопровождающий сидерит в добытой породе.
Внешний вид и идентификация. Сидерит может быть серым, желтоватым или коричневым и имеет следующие характеристики: белая полоса. Обычно образует ромбоэдрические кристаллы с хорошо развитой спайностью, а также массивный, волокнистый и конкреционный материал. Его твердость по шкале Мооса составляет...3.75–4.25Сочетание его карбонатной природы, кристаллических особенностей и цвета черты помогает отличить его от описанных выше оксидов железа.
Распространенность и взаимосвязи. Сидерит встречается в осадочных железистых месторождениях, конкрециях, метаморфизованных железистых формациях и гидротермальных жилах. В «Справочнике по минералогии» перечислены сопутствующие минералы, включая кварц, барит, флюорит и пирит. Эти ассоциации важны при обсуждении качества руды: идеальная формула FeCO₃ ничего не говорит о том, сколько пустой породы или серосодержащих веществ сопровождает ее в добытой породе.
Вопросы обработки. В ходе исследования были изучены обжиг с намагничиванием с последующей магнитной сепарацией. В контролируемых условиях обработки железосодержащая фаза может быть преобразована в магнетит, что улучшает ее характеристики при магнитной сепарации.
Наряду с дроблением и высвобождением, оцените предлагаемую термическую конверсию, потребность в энергии, а также содержание и степень извлечения, полученные после разделения. В цитируемом исследовании показан способ обработки исследуемой руды; установите рабочие условия и результаты для рассматриваемого месторождения.
Краткий обзор типов железной руды
| Минерал или материал | Композиция | Теоретическое содержание железа в идеальном чистом минерале | Полезная подсказка для идентификации |
|---|---|---|---|
| Гематит | Fe₂O₃ | 69.9% | Красная или красновато-коричневая полоса |
| Магнетит | Fe₃O₄ | 72.4% | Сильный магнетизм и черная полоса |
| Гётит | FeO(OH) | 62.9% | Желто-коричневая или охристая полоса |
| Лимонит | Переменная смесь железосодержащих минералов | Нет фиксированной стоимости | Обычно землисто-коричневого цвета с желто-коричневой полосой. |
| Сидерит | FeCO₃ | 48.2% | Белая полоса; часто серая или коричневая. |
Примечание к данным: Формулы и идентификационные признаки соответствуют данным из Справочника по минералогии. Информационный бюллетень Геологической службы штата Миссури. Указанное выше процентное содержание железа рассчитано по идеальным формулам с использованием Сокращенные стандартные атомные веса CIAAW Содержание Fe = 55,845, O = 15,999, H = 1,0080 и C = 12,011, округлено до одного знака после запятой. Эти значения описывают идеальные чистые минералы. Определите содержание полезных ископаемых в добытой руде путем отбора репрезентативных проб и проведения анализов.
Какое место занимают таконит, железистые кварциты, кусковой рудный материал, мелкая фракция и гранулы?
В обсуждениях, касающихся железной руды, часто смешиваются названия минералов, геологические описания и названия продуктов. Эти термины отвечают на разные вопросы.
| Срок | Что это описывает |
|---|---|
| Гематит, магнетит, гетит, сидерит | Отдельные минеральные виды |
| Лимонит | Общее название для разнообразных смесей богатых железом минералов. |
| Полосатая железистая формация, или БЖФ | Горная порода с чередующимися слоями, богатыми железом и кремнеземом. |
| Таконит | Низкосортная железосодержащая порода, связанная с крупными горнодобывающими предприятиями в штате Миннесота. |
| Кусок и мелкая фракция | Коммерческие рудные продукты, разделенные по размеру частиц и определенные техническими условиями. |
| Концентрат | Продукт, обогащенный ценными минералами путем сепарации. |
| Гранулы | Производственные агломераты, сформированные из мелкодисперсного сырья и затвердевшие для удобства обработки и использования. |
Геологическая служба Австралии объясняет слоистую структуру железистых кварцитов, в то время как Департамент природных ресурсов штата Миннесота Описывается процесс производства концентрата и окатышей из таконита.
Коммерческие примеры наглядно демонстрируют это различие: Рио-Тинто Компания реализует кусковой и мелкий металл со своих австралийских предприятий, а также окатыши и концентрат со своего предприятия Iron Ore Company of Canada. Эти названия описывают реализуемую продукцию.
При обсуждении оборудования следует указывать как поступающую руду, так и требуемый продукт. Фраза “Магнетитсодержащее сырье для производства концентрата” дает более понятную отправную точку, чем “железная руда”.”
Как тип руды влияет на процесс переработки?
Целью переработки является подготовка подходящего сырья и, при необходимости, отделение ценных минералов от пустой породы. Типичные операции включают в себя: дробление, просеивание, очистка, измельчение и концентрирование. Необходимая комбинация зависит от руды и целевого продукта.
Магнитный отклик влияет на разделение.
Сильная магнитная восприимчивость магнетита делает магнитную сепарацию логичным вариантом для исследования. Смешанное сырье требует дополнительной оценки, поскольку железо может присутствовать в нескольких минералах. Необходимо установить, какие минералы попадают в концентрат, а какие остаются в других потоках.
Он пример таконита В нем показано, как дробление, измельчение и магнитная сепарация могут работать вместе. Он служит полезной иллюстрацией одного из способов переработки руды.
Глина и мелкие частицы влияют на подготовку.
Чистка щеткой может помочь удалить прилипшую глину и ил. из подходящих исходных материалов. Для влажной или богатой глиной руды используйте пробные образцы, чтобы определить, где следует проводить промывку и как следует обрабатывать каждый полученный поток.
В ходе практического эксперимента следует сравнить исходный материал, промытый крупнозернистый материал и мелкозернистый поток. Перед принятием решения о том, какую фракцию следует отбраковать или переработать дальше, необходимо измерить содержание железа в каждом потоке.
Минеральные ассоциации влияют на требуемый размер измельчения.
Измельчение помогает обнажить железосодержащие минералы. которые остаются прикрепленными к пустой породе после измельчения. Вопрос проекта заключается в том, какое уменьшение размера обеспечивает полезный результат разделения.
Сравните размеры частиц, подходящих для измельчения, с помощью испытаний. Запросите информацию о качестве концентрата, степени извлечения железа и условиях, использованных для получения каждого результата. Это даст поставщикам оборудования более четкую цель, чем запрос на производство максимально мелкого материала.
Как выбрать дробильное и сортировочное оборудование для железной руды
Начните с определения задач, которые должна выполнять каждая машина. Определите размер поступающих кусков, требуемый размер отгрузки, свойства материала и следующий этап обработки.
Первичное и последующее дробление
Щековые дробилки обычно выполняют первичную обработку. Крупные горнодобывающие предприятия также могут использовать первичные конусные дробилки. Конусные дробилки обычно используются на более поздних стадиях обработки, в том числе для твердых или абразивных материалов. Эти функции следуют далее. Рекомендации Metso по выбору дробилки.
Для рассматриваемой конфигурации щеково-конусной мешалки убедитесь, что первая ступень может подавать подходящий материал на вторую. Проверьте ожидаемое распределение размеров частиц и предлагаемую схему просеивания. Сравнение конусной и щековой дробилок объясняет их различные роли.
Традиционные ударные дробилки заслуживают особой оценки износа при работе с абразивными материалами. Компания Metso описывает их основные области применения следующим образом: неабразивные материалы.
Сортировка и обработка материалов
Сито разделяет материал на фракции необходимого размера.. Попросите поставщиков продемонстрировать предлагаемый метод разделения в типичных условиях влажности и содержания глины. Включите крупногабаритный возвращаемый материал в оценку схемы разделения.
Наш руководство по оборудованию для просеивания материалов В документе подробно описываются варианты сопутствующего оборудования и факторы выбора.
Мобильное или стационарное оборудование
Мобильные дробильные установки могут быть целесообразны в тех случаях, когда подготовка сырья должна осуществляться в соответствии с меняющимся рабочим местоположением. Компания Metso определяет... мобильность и сокращение транспортных расходов в качестве потенциальных преимуществ в соответствующих операциях.
Для вашего проекта сравните доступность, частоту перемещения, электроснабжение, техническое обслуживание, водоснабжение и интеграцию с нижестоящим оборудованием. Долгосрочное размещение централизованной технологической станции может обеспечить стационарное расположение; поэтапное развитие может повысить ценность мобильности.
Среди вариантов, которые стоит рассмотреть в рамках программы SUHMAN, можно выделить следующие: мобильные щековые дробилки, мобильные конусные дробилки, и экранирующие установки. Сопоставьте каждого кандидата с определенной обязанностью и запросите оценку производительности, основанную на фактических данных по вашей руде.