La hematita , también escrita como hematita, es un mineral de hierro débilmente magnético con mejor flotabilidad que la magnetita y una amplia distribución. Es una de las materias primas más importantes para la extracción de hierro.
Su composición es compleja. Además de contener una pequeña cantidad de magnetita, la incrustación de impurezas de la hematita tiene un tamaño de partícula desigual y un alto contenido de partículas finas, por lo que se necesitan algunos métodos de beneficio en la extracción de hierro de la hematita.
Extracción de hematita
El flujo del proceso de extracción de hierro a partir de hematita es el siguiente: trituración, molienda, extracción (separación por flotación, separación magnética, separación por gravedad, etc.) y secado.
- Etapa I Trituración y cribado de hematita.
- Hematita de molienda de etapa II
- Etapa III Extracción de hierro de la hematita.
* Separación por flotación de hematita.
* Separación magnética de hematita
* Tostado magnético de hematita
* Separación por gravedad de hematita - Etapa IV Hematita de secado
Etapa I Trituración y cribado de hematita.
En primer lugar, los minerales de hematita en bruto se envían uniformemente a una trituradora de mandíbulas a través de un alimentador vibratorio para una trituración gruesa, luego se envían a una trituradora de cono para una trituración fina. A continuación, el mineral se criba mediante una criba vibratoria. Aquellos cuyo tamaño de partícula cumpla con los requisitos se enviarán a la molienda, mientras que los demás regresarán a la trituradora de cono para su posterior trituración.
Hematita de molienda de etapa II
Los minerales de hematita finamente triturados se envían al molino de bolas para su molienda y luego se clasifican mediante un clasificador en espiral en diferentes tamaños de partículas. Los minerales calificados se enviarían al siguiente proceso, mientras que los minerales no calificados continúan moliéndose finamente.
Etapa III Extracción de hierro de la hematita.
Según los diferentes tamaños de partículas del mineral incrustado, la hematita se puede dividir en hematita de grano grueso, hematita de grano medio y hematita de grano fino.
La hematita de grano grueso se refiere al mineral de hierro con un tamaño de partícula incrustada de 2 mm o más. Es fácil extraer hierro de este tipo de hematita mediante separación por gravedad y separación magnética.
La hematita de grano medio se refiere a un mineral de hierro con un tamaño de partícula incrustada de entre 0,02 y 2 mm. Este tipo de hematita también es relativamente fácil de seleccionar, utilizando principalmente separación por gravedad, separación magnética y tostación magnética.
La hematita de grano fino se refiere a un mineral de hierro con un tamaño de partícula incrustada de menos de 0,02 mm. Según la génesis de los depósitos de mineral, este tipo de hematita es principalmente mineral de hierro de roca sedimentaria. La composición del mineral es compleja y difícil de seleccionar. En la actualidad, se adoptan procesos combinados, como separación magnética débil-separación magnética fuerte, separación-flotación magnética, tostación-flotación magnética y separación-flotación magnética por gravedad.
Separación por flotación de hematita.
La separación por flotación se utiliza principalmente para la extracción de hierro a partir de hematita de grano fino y en partículas. Si es difícil recuperar partículas finas de mineral menores de 10 μm mediante otros métodos, se puede adoptar el método de separación por flotación.
En la actualidad, se utiliza comúnmente la flotación por espuma. Su principio es moler el mineral de hematita hasta convertirlo en una suspensión agregando agua a la máquina de flotación y luego agitar y airear para producir una gran cantidad de burbujas dispersas. Parte de los minerales flotantes se adhiere a las burbujas y flotan hacia la superficie de la pulpa para formar espuma (concentrado), mientras que la ganga no flotante (relaves) permanece en la pulpa para lograr la extracción del hierro de la hematita.
(1) Reactivo de flotación
Antes del proceso de flotación, elija el reactivo de flotación correcto, ya que la elección y el funcionamiento del reactivo pueden afectar el índice de flotación final.
El reactivo de flotación es un agente químico utilizado en el proceso de flotación. Puede ajustar las propiedades de la superficie de la hematita, mejorar o reducir la flotabilidad de los minerales y hacer que las propiedades de la estabilidad de la pulpa y la espuma sean más propicias para la separación de minerales.
Según las diferencias de función, los reactivos de flotación suelen dividirse en tres categorías: colectores, agentes espumantes y reguladores.
- Colectores : intente recolectar los minerales objetivo cambiando la hidrofobicidad de la superficie del mineral para que las partículas minerales flotantes se adhieran a las burbujas de aire. Según las propiedades, los colectores se pueden dividir en colectores no polares, colectores aniónicos y colectores catiónicos, incluido el ácido alquilditiofosfórico o sus sales, la sal de xantato, los ácidos grasos y las aminas grasas;
- Agentes espumantes : tienen como objetivo recolectar para producir una capa de espuma que pueda hacer flotar minerales, lo que puede mejorar el grado de mineralización de las burbujas y la estabilidad en el proceso de flotación. Los agentes espumantes comúnmente utilizados incluyen aceite terpénico, ácido cresótico y alcohol;
- Reguladores : tienen como objetivo cambiar las propiedades de la superficie de las partículas de mineral, ajustar la interacción entre los minerales y los recolectores y ajustar las propiedades de la pulpa.
Según sus usos, los reguladores se pueden dividir en seis categorías.
① Activadores : tienen como objetivo promover el efecto del colector y los minerales y mejorar la flotabilidad de los minerales. Los activadores comúnmente utilizados incluyen sulfato cúprico y sulfuro de sodio;
② Inhibidores : tienen como objetivo debilitar el efecto de los colectores y minerales y reducir la flotabilidad de los minerales. Los inhibidores comúnmente utilizados incluyen cal, sulfuro de sodio, dióxido de azufre, cianuro de sodio y gelatina soluble;
③ Reguladores del valor del pH : tienen como objetivo ajustar el valor del pH de la pulpa, controlar las propiedades de los minerales, la composición química de la pulpa y las condiciones de acción del medicamento para mejorar el efecto de flotación. Los reguladores comúnmente utilizados incluyen cal, carbonato de sodio, hidróxido de sodio y ácido sulfúrico;
④ Dispersantes : Tienen como objetivo promover la dispersión del lodo fino en la lechada. Los dispersantes comúnmente utilizados son vidrio soluble y Na 2 CO 3 ;
⑤ Floculantes : tienen como objetivo promover la aglomeración de lodo fino en la lechada y acelerar la velocidad de sedimentación en el agua. Los floculantes comúnmente utilizados son el almidón y la poliacrilamida;
⑥ Antiespumantes : tienen como objetivo debilitar la estabilidad de la espuma mineralizada y eliminar los efectos nocivos del exceso de espuma en el efecto de clasificación y transporte de la espuma. Los antiespumantes más utilizados son el tripolifosfato de sodio.
El tipo y la cantidad de reactivos deben determinarse mediante pruebas e investigaciones de flotación de minerales y luego verificarse en condiciones industriales. Aumentar la cantidad de colector y agente espumante puede aumentar la velocidad de flotación y obtener mejores índices de flotación. Sin embargo, una adición excesiva reducirá la tasa de recuperación y la calidad del concentrado. Los inhibidores y activadores también deben estar en la cantidad adecuada, ya que una adición excesiva o insuficiente reducirá el índice de flotación.
El punto de dosificación puede afectar la eficacia de los reactivos. Los colectores insolubles, los reguladores del valor del pH y los inhibidores se añaden a menudo al molino de bolas. Los reactivos que se contrarrestan entre sí se añaden por separado. Generalmente, el segundo reactivo se agregará después de que el primero haya surtido efecto completo.
Los métodos de dosificación incluyen la adición única y la adición por lotes. El método de suma única es simple y tiene un efecto fuerte, por lo que se usa con frecuencia. Para el método de adición por lotes, es adecuado para agentes que son fáciles de eliminar mediante espuma, fáciles de reaccionar en la suspensión y que requieren un control estricto en la dosificación. Para lograr una mayor eficacia, a menudo se mezclan en proporciones reactivos con diferentes estructuras.
(2) Proceso de flotación de hematita
Según el valor de la espuma mineralizada, el proceso de flotación de hematita se divide en flotación positiva de hematita y flotación inversa de hematita.
La flotación positiva de hematita consiste en raspar los minerales útiles con espuma y, mientras tanto, descartar los minerales de ganga inútiles (relaves). Mientras que la flotación inversa de hematita consiste en raspar los minerales inútiles con espuma y los minerales útiles se descargan.
En resumen, la espuma de flotación positiva son los minerales útiles, mientras que la espuma de flotación inversa son los minerales inútiles.
La flotación positiva de hematita se diferencia de la flotación inversa tanto en la selección de reactivos como en el rango de aplicación. Por la naturaleza del mineral de hematita, la flotación inversa tiene más ventajas que la flotación positiva.
| Proceso de flotación | reactivos | Solicitud | Ventajas | Desventajas |
| Flotación positiva | Ácidos grasos o sulfato de hidrocarbil y sulfonato de petróleo | Para minerales de baja ley con composición mineral simple, buena flotabilidad del mineral de hierro y bajo contenido de lodo. | Tiene prescripción simple, bajo costo y fácil operación. | Suelen tener espuma pegajosa, difícil de concentrar y filtrar. |
| Flotación inversa | Colectores catiónicos | Para minerales de alta ley con composición compleja | Simplifica el proceso, evita el deslamado y reduce la pérdida de minerales de hierro. | N / A |
| Colectores aniónicos | Para mineral de alta ley con cuarzo flotante | La composición del mineral de hierro y el contenido de lodos tienen poco efecto sobre el índice de flotación, son fáciles de concentrar y filtrar. | Tienen reactivos complicados, gran consumo y eliminación de relaves (valor de pH hasta 11). |
Flotación positiva de hematita : utiliza colectores aniónicos (ácidos grasos o sulfato de hidrocarbil y sulfonatos de petróleo) para realizar el proceso de flotación en la suspensión débilmente alcalina o débilmente ácida. El carbonato de sodio se utiliza para dispersar el lodo y precipitar iones metálicos nocivos multivalentes.
Flotación inversa de hematita : Utiliza colectores aniónicos o catiónicos. El recolector catiónico usa carbonato de sodio para ajustar el pH de la suspensión = 8-9, usa almidón, dextrina, etc. para inhibir los minerales de hierro y luego usa un recolector de amina (éteramina, amina grasa) para hacer flotar la ganga de cuarzo. Mientras que el recolector aniónico usa hidróxido de sodio o hidróxido de sodio y carbonato de sodio para ajustar el valor del pH de la pulpa por encima de 11, usa almidón y dextrina para inhibir la hematita, usa cloruro de calcio para activar el cuarzo y luego usa el recolector (ácidos grasos). ) para capturar la ganga de cuarzo.
(3) Eliminación de relaves de hematita
Debido a la gran dosis del proceso de flotación (especialmente la flotación inversa) y al complicado sistema de reactivos, los relaves a menudo contienen muchas sustancias tóxicas, aguas residuales e iones de metales pesados. Si no se manejan adecuadamente, contaminarán el medio ambiente, destruirán la ecología y aumentarán los riesgos potenciales para la seguridad.
Para resolver estos problemas, las plantas de beneficio generalmente toman las siguientes medidas : almacenamiento en presas de relaves, reselección de relaves, deshidratación de relaves, relleno de relaves en el área minada (es decir, rellenar los desechos de relaves eliminados nuevamente en el área minada). ), etc.
El método de separación por flotación se utiliza más ampliamente en la extracción de hierro a partir de hematita. Es económicamente eficiente. En comparación con otros métodos de beneficio, funciona mejor para separar los minerales de hematita pobres y de grano fino que son difíciles de separar. Sin embargo, debido a las complicadas cuestiones de los reactivos, es necesario consultar a los profesionales y prestar especial atención a la eliminación de los relaves de hematita.
Separación magnética de hematita
La separación magnética de hematita se utiliza para separar el mineral de hematita débilmente magnético de grano grueso (20-2 mm) y de grano medio.
Su principio es utilizar la diferencia magnética de varios minerales para realizar la separación. En el campo magnético, las partículas minerales magnéticas se agregan para formar los "cúmulos magnéticos" o "cadenas magnéticas", que se mueven hacia los polos magnéticos. Mientras que los minerales no magnéticos, como las gangas adheridas al cilindro, se caen durante el giro.
La separación magnética de hematita se puede dividir en dos procesos: separación magnética débil-magnética fuerte y flotación magnética fuerte.
(1) Separación magnética débil-fuerte
Es adecuado para separar el mineral mixto de hematita y imán de baja ley.
El proceso de separación magnética débil a menudo se agrega antes del proceso de separación magnética fuerte para separar los minerales magnéticos fuertes en el mineral en caso de que los minerales magnéticos fuertes puedan causar el bloqueo del separador magnético.
Después de la separación magnética débil, se lleva a cabo la separación magnética fuerte y la selección de barrido. Luego, el mineral de hematita se concentra mediante un potente separador magnético.
(2) Fuerte flotación magnética
Este método es adecuado para la extracción de hierro a partir de hematita de grano fino.
En primer lugar, el concentrado grueso se selecciona mediante una fuerte separación magnética, mientras que los minerales de ganga, como el cuarzo simple y la clorita fangosa, se descargan directamente, lo que desempeña una doble función de deslamado y lanzamiento de colas. Luego, el mineral de hematita calificado se concentra mediante el proceso de flotación del concentrado grueso molido.
La separación magnética es también uno de los métodos de beneficio de hematita más utilizados. Tiene las ventajas de bajo costo, alta eficiencia de separación, proceso de separación simple y ausencia de contaminación para el medio ambiente.
Tostado magnético de hematita
Cuando el mineral de hematita contiene minerales ricos y complicados y es difícil de clasificar, la tostación magnética puede ser la primera opción. Se utiliza principalmente para separar el mineral de hematita fino y particulado.
Su principio es magnetizar el mineral de hematita bajo ciertas condiciones de temperatura y atmósfera para reducir la hematita o la hematita falsa a magnetita. Luego, basándose en las diferencias magnéticas entre los minerales magnéticos y la ganga, se obtiene el concentrado de hematita.
Para obtener concentrado de hematita de mayor calidad, este método suele combinarse con la flotación inversa. Debido a la enorme inversión en equipos de tostación magnética y al alto costo de beneficio, no se recomienda para plantas de beneficio a pequeña escala.
Separación por gravedad de hematita
La separación por gravedad se utiliza principalmente para la extracción de hierro a partir de hematita débilmente magnética de grano grueso y medio.
Su principio es utilizar la diferencia de tamaño de partícula (o gravedad específica) entre la hematita y otros minerales de ganga y verse afectado por fuerzas mecánicas (gravedad y dinámica de fluidos) en el medio en movimiento (agua, aire, etc.) para realizar la extracción de hematites.
Hay dos tipos de separación pesada: separación por gravedad para partículas gruesas y separación por gravedad para partículas finas.
(1) Separación por gravedad de partículas gruesas
Este método se utiliza para extraer hierro de la hematita de grano grueso. El grado geológico del depósito de hematita es relativamente alto (alrededor del 50%), pero el yacimiento es más delgado y tiene más capas intermedias, y el mineral se agotará debido a la mezcla de rocas estériles durante la extracción.
Para este tipo de mineral de hematita, adoptamos "Sólo trituración pero no molienda". Luego, los relaves de grano grueso se descartan mediante separación por gravedad para restaurar el grado geológico.
(2) Separación por gravedad de partículas finas
Se utiliza para la extracción de hierro a partir de hematita de grano fino con alto contenido magnético. Después de la trituración, el mineral se muele para realizar la separación de monómeros de los minerales y luego se obtiene el concentrado de alta ley mediante separación por gravedad.
En comparación con otros métodos de beneficio, la separación por gravedad se puede aplicar a una amplia gama de materiales y tiene las ventajas de un bajo costo de producción y menos daño al medio ambiente. Sin embargo, debido a su baja capacidad de procesamiento unitario y su baja tasa de recuperación, a menudo adoptamos un proceso combinado de fuerte separación magnética y separación por gravedad. Es decir, una gran cantidad de relaves no calificados son descartados por la fuerte separación magnética. Luego, la separación por gravedad se utiliza para separar el concentrado magnético y mejorar el grado del concentrado de hematita.
Etapa IV Hematita de secado
Después de la extracción, la hematita debe concentrarse primero para eliminar el agua con un espesante y luego secarse con una secadora. Finalmente se obtienen los polvos de hierro de alta calidad.
Plantas de beneficio de hematita
Planta de beneficio de hematita en África
Una planta de beneficio en África procesó la hematita arcillosa con cristales negros duros. Este tipo de mineral de hematita es de grano grueso y fácil de separar de la ganga, adoptando así el método de molienda por etapas y separación por gravedad.
Después de triturar, cribar y moler en una etapa, la hematita se envió al conducto en espiral para el procesamiento de separación por gravedad. Finalmente, esta planta de beneficio obtuvo el 49% de concentrado mezclado y una alta tasa de recuperación superior al 90%.
Planta de beneficio de hematita en la India
El mineral de hematita procesado por una planta de beneficio en la India tiene un tamaño de grano desigual y minerales de ganga como el cuarzo. Adoptó un proceso combinado de molienda por etapas y separación por gravedad, separación magnética y flotación inversa.
Luego de una etapa de molienda, se obtuvo cerca del 60% del concentrado de grano grueso y relaves. Luego, mediante separación por gravedad, se separó el concentrado de grano grueso y se desecharon los relaves. Finalmente, se adoptó la fuerte flotación magnética inversa para obtener el concentrado de grano fino.
Los indicadores finales del proceso fueron los siguientes: la calificación seleccionada alcanzó el 23,15%; la ley de concentrado alcanzó 65,95%; la ley de relaves alcanzó 10,05%. El proceso tenía la doble característica de beneficio económico razonable y tecnología avanzada, lo que mejoró enormemente los indicadores técnicos de beneficio de la planta.
Planta de beneficio de chematita en EE. UU.
En Michigan, Estados Unidos , existía una especie de acuerdo muy fino hematita de distribución uniforme y formas oolítica, renal y otras coloidales. Fue muy difícil estar separados. En comparación con los índices de separación magnética, separación por gravedad y tostación magnética-separación magnética, se adoptó el proceso de molienda continua, tostación magnética-separación magnética débil.
Después de tres moliendas, la ley concentrada del mineral original fue inferior al 57% y la tasa de recuperación fue inferior al 10%. Después del proceso de tostación magnética y separación magnética débil, el grado de concentrado de hematita alcanzó el 62% y la tasa de recuperación alcanzó el 80%, lo que resolvió fundamentalmente el problema tanto del beneficio como de la recuperación.
Planta de beneficio de hematita en Singapur
En Singapur se instaló una planta de beneficio en una zona donde abundan grandes cantidades de minerales magros de hematita. El volumen de extracción de hematita era enorme, pero el problema de los desechos era grave y no se podía lograr una mejora en la tasa de utilización de los recursos de hematita. Después del análisis exhaustivo, la línea de producción de beneficio de hematita adoptó el proceso de molienda por etapas, fuerte separación magnética y flotación inversa.
Primero, después de la molienda, el mineral de hematita grueso se envió al separador magnético para su separación gruesa y selección fina. Durante el proceso de magnetización, se agregó un proceso de desmagnetización para eliminar el magnetismo de los minerales y mejorar la ley del concentrado. A continuación, la hematita se envió a la máquina de flotación para su flotación inversa. Finalmente, el concentrado que contenía una gran cantidad de agua se envió a un espesador para que se encogiera y luego se secó en una secadora.
Este proceso no sólo puede mejorar eficazmente la eficiencia de la producción, sino también reducir el desperdicio de recursos y ahorrar costos.
Referencias
1. Procesamiento por flotación
2. Procesamiento de hematita por flotación.
