Что такое обогащение железной руды?

Обогащение железной руды - это многостадийный процесс, в ходе которого железная руда подвергается очистке перед выплавкой, которая включает плавку руды для удаления содержания металла. Процесс обогащения железной руды имеет две взаимодополняющие цели, и они определяют методы, используемые для его улучшения. Содержание железа в руде должно быть увеличено, и должна быть выделена порода, которая является природной породой и минералами меньшей ценности в самой руде. Такие методы, как просеивание, дробление и измельчение железной руды, часто используются различными способами для ее очистки, наряду с несколькими этапами магнитного разделения.

Железорудная промышленность классифицирует материал по концентрации металла, присутствующего после завершения обогащения железной руды. Содержание высококачественной железной руды должно составлять 65% или более, а среднее содержание - от 62 до 65%. Низкосортная железная руда включает все смеси с концентрацией железа ниже 62%, которые не считаются жизнеспособными типами руды для использования в металлургии. Существует несколько различных типов природной железной руды, но двумя наиболее распространенными типами, используемыми для рафинирования металла, являются гематит Fe ₂ O ₃ , который обычно составляет 70% железа, и магнетит Fe ₃ O ₄ , который составляет 72% железа. Существуют также железные руды низкого качества, такие как лимонит, который представляет собой гематит, связанный с молекулами воды с содержанием железа от 50 до 66%, и сидерит, FeCO ₃ , который составляет 48% железа.

Один из подходов к обогащению железной руды сначала включает в себя базовый отбор или фильтрацию руды, а затем дробление ее с использованием оборудования, такого как щековая дробилка, для разрушения породы из ее естественного состояния до отдельных размеров блоков или пород с размерами длины или высоты. не более 3,3 футов (1 метр). Эта порода затем дополнительно измельчается в конусных дробилках среднего и мелкого уровня или тонких челюстных дробилках и просеивается до размеров частиц 0,5 дюйма (12 миллиметров) или менее, а затем передается в процесс флотации для разделения. Разделение включает использование магнитных полей малой мощности для отвода руды с высоким содержанием металлов от частиц более низкого качества. В этот момент руду с более низким содержанием возвращают в стадию грубой флотации для дальнейшей переработки.

Конечный продукт, который выходит из оборудования для дробления и магнитной сепарации, затем измельчают до порошкообразной консистенции в шаровой мельнице. Этот материал затем дополнительно очищается путем обогащения железной руды с использованием резервуара для дегидратации для удаления содержания воды и применения магнитных полей высокой интенсивности, создаваемых дисковым магнитным сепаратором. На этой стадии низкосортная руда, которая все еще содержит ценность металла, помещается обратно в начале цикла, а хвосты, которые являются даже низкосортными остатками, удаляются в качестве отходов.

Добыча железной руды часто сосредоточена на поисках месторождений гематита, известных как красная железная руда и магнетит, поскольку они имеют естественно слабые магнитные поля, которые помогают в их очистке. Однако гематит лучше реагирует на процесс флотации при обогащении железной руды, чем магнетит, поэтому он является предпочтительным типом руды. Он лучше всего реагирует на так называемое гравитационное разделение, и для его улучшения можно использовать несколько типов гравитационного оборудования, включая джиггеры, центробежные сепараторы и встряхивающие столы.

Мировая индустрия очистки железа усовершенствовала методологию рафинирования гематита по состоянию на 2011 год в большей степени, чем другие виды железной руды, и поэтому предлагает самый высокий выход по чистому содержанию железа среди всех руд, добытых на сегодняшний день. Месторождения гематита во всем мире считаются лучшей формой железной руды, хотя неясно, как образовались такие месторождения. Месторождения являются уменьшающимся природным ресурсом, который, как полагают, сформировался на Земле приблизительно от 1 800 000 000 до 1 600 000 000 лет назад.