赤铁矿(Hematite)是一种常见的铁矿物,化学成分是Fe2o3,是铁的氧化物之一。其名称源自希腊语中的"hematos”,意为“血”,因为古代的采矿者发现其深红色的外观与血相似。它是地球上分布最广的铁矿物,约占全球铁矿总量的70%以上。赤铁矿通常呈红色、暗红色或钢灰色,有时略带浅黄色或棕色。其晶体通常为片状或板状,集合体多为片状、鳞片状或细小的颗粒状。赤铁矿的硬度在5.5到6.5之间,相对密度为5.0至5.3,不具有磁性。
赤铁矿的形成与氧化的作用密切相关。当铁元素暴露在空气中时,会被氧化成三氧化二铁,从而形成赤铁矿。赤铁矿的形成通常需要经过漫长的地质年代,因此它在地壳中广泛分布,尤其是沉积岩和变质岩中。世界上著名的赤铁矿产地包括澳大利亚的哈默斯利、巴西的米纳斯吉拉斯、俄罗斯的顿巴斯和乌克兰的克里沃罗格等地[1,2]。
赤铁矿在工业上有着广泛的应用。由于其含铁量高,是炼铁的重要原料之一。在炼铁过程中,赤铁矿与焦炭、石灰石等原料一起在高炉中加热熔化,最终将铁从矿石中还原出来。此外,赤铁矿还用于制造铁系颜料和磁性氧化铁等产品。在建筑和建材工业中,赤铁矿经过研磨成粉后可作为红色涂料和颜料,也可用于制造水泥和陶瓷等材料。
赤铁矿的开采方法主要包括露天开采和地下开采两种。露天开采是将表层的土石剥离后,对裸露的赤铁矿进行开采;地下开采则需要通过矿井和巷道进入地下矿体进行开采。采出的矿石需要经过破碎、磨细和选矿等加工步骤,最终得到高品位铁精矿粉[3-7]。
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[4]吴建雄,陶晓龙. 一种赤铁矿的初选装置[P]. 贵州省: CN220258703U, 2023-12-29.
[5]王星亮,常校亮,张宇阳等. 一种单一微细粒赤铁矿石选矿工艺[P]. 辽宁省: CN117181439A, 2023-12-08.
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赤铁矿的浮选过程可以分为正浮选和反浮选两种方式。最早使用脂肪酸型捕收剂进行铁矿物浮选,后来发展出了在碱性、中性和酸性条件下进行的正浮选方法。羟肟酸钠作为一种阴离子捕收剂,在氧化铜矿、稀土矿物、钛铁矿、锡石、黑钨矿和二氧化锰的浮选中得到了广泛的研究。在赤铁矿的浮选中,羟肟酸钠在适当的pH条件下表现出良好的捕收效果。最佳的浮选pH范围为4~6。然而,在羟肟酸钠浮选赤铁矿的过程中,它对赤铁矿和石英都有很强的抑制作用,对分选不利。
(R可以是烷基、芳基及其衍生物)
羟肟酸钠主要作为捕收剂使用,其应用举例如下:
1)用于细粒金红石矿分步浮选粗选抛尾。该技术利用硫酸铝抑制金红石和活化硅酸盐矿物的特性,通过油酸钠的反浮选作用实现有效脱泥。同时,利用氟硅酸钠和羧甲基纤维素与矿浆中的剩余硫酸铝协同作用,抑制脉石矿物。在金红石的正浮选过程中,使用羟肟酸钠和苄基胂酸(或苯乙烯膦酸)作为组合捕收剂。这种“先抑制金红石反浮选,再活化金红石正浮选”的“分步浮选”方法可以实现细粒金红石的粗选抛尾,提高金红石的富集比和回收率,降低选矿成本。
2)用于一种异极矿浮选过程的活化。该方法将异极矿纯矿物干磨至320目合格粒级,然后加入羟肟酸钠、碳酸钠和硫化钠组合调整剂作为异极矿的活化剂。通过调整剂的作用,可以提高异极矿的浮选回收率。
3)用于一种含高砷、锑且易泥化矿物的金矿的选矿。该工艺采用碳酸钠作为浮选矿浆调整剂,水玻璃和六偏磷酸钠作为含泥化类矿物的抑制剂和分散剂,硫酸铜作为含金矿物的活化剂,戊基黄药、丁铵黑药作为含金硫化矿物的捕收剂,羟肟酸钠作为含金氧化矿物的捕收剂,2号油作为起泡剂。通过该工艺流程,可以得到高回收率的金精矿。
[1] 羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究
[2] CN200910094686.4细粒金红石矿分步浮选粗选抛尾方法
[3] CN201110440627.5一种异极矿浮选过程的活化方法
[4] CN201610870719.X一种含高砷、锑且易泥化矿物的金矿的选矿工艺