Железная руда является основным сырьем для производства стали и одним из важнейших минералов в мировой экономике. Поскольку спрос на высококачественную железную руду растет, эффективные методы переработки становятся критически важными.
В этом руководстве рассматриваются основные этапы переработки железной руды — от добычи до гранулирования, а также основное оборудование, используемое на каждом этапе .
Зачем перерабатывать железную руду?
Железная руда является основным материалом в современных отраслях промышленности, около 98% которой используется для производства железа и стали в строительстве, инфраструктуре и машиностроении. Концентрат железа также используется для производства пигментов оксида железа, магнитных материалов и агентов по очистке воды в химической, энергетической и электронной промышленности.
К наиболее экономически ценным видам железной руды относятся:
| Тип железной руды | Содержание железа |
| Магнетит (Fe₃O₄) | ~72% |
| Гематит (Fe₂O₃) | ~69,9% |
| Лимонит（FeO(OH)·nH₂O） | 40%–60% |
| Сидерит（FeCO₃） | ~48% |
Основная цель переработки железной руды — повысить содержание железа и удалить примеси. Это повышает эффективность плавки, снижает потребление энергии и минимизирует воздействие на окружающую среду.
Как перерабатывается железная руда? (Рекомендуемое оборудование)
После добычи из открытых карьеров или подземных шахт железная руда проходит несколько стадий обработки на рудоперерабатывающем заводе для соответствия требованиям производства стали.
Различные типы железной руды ( гематит , магнетит , лимонит и сидерит) требуют особых методов обработки из-за их уникального минерального состава и свойств.
Пять основных этапов переработки железной руды включают в себя: (1) дробление и измельчение, (2) обогащение (разделение руды), (3) гранулирование или спекание, (4) плавку и рафинирование и (5) литье, прокатку и последующую обработку.
Шаг 1: Дробление и измельчение
Дробление и измельчение являются первыми этапами переработки железной руды. Основная цель — разбить железную руду на более мелкие фракции.
Обычно процесс дробления делится на три этапа: первичное дробление, вторичное дробление и тонкое дробление . На этапе измельчения руда дополнительно измельчается до мелких частиц, что повышает показатели извлечения железа.
Какое оборудование используется на этапе дробления?
Щековая дробилка (первичное дробление)
Щековая дробилка в основном используется для первичного дробления железной руды. Она может обрабатывать крупные куски железной руды с максимальным размером подачи 1200 мм.
Высокая производительность : производительность от 5 т/ч до 1500 т/ч на единицу.
Большая степень измельчения : достигается измельчение до 6:1; регулируемый размер на выходе (10–350 мм).
Прочность и износостойкость : щековые пластины изготовлены из высокомарганцовистой стали, легированной стали или композитных материалов для продления срока службы.
Конусная дробилка (вторичное и мелкое дробление)
После первичного дробления конусная дробилка используется для вторичного и тонкого дробления железной руды. Она идеально подходит для обработки твердой железной руды на этапе вторичного дробления.
Послойное дробление : уменьшает количество хлопьевидных частиц и делает размер выходного материала более однородным.
Умное управление : быстро изменяет размер разряда, повышая эффективность на 15–25%.
Гидравлическая система : оснащена двойной гидравлической и смазочной защитой, что предотвращает перегрузку и сводит к минимуму время простоя.
Ударная дробилка (вторичное и мелкое дробление)
Помимо конусных дробилок для вторичного дробления железной руды используются также ударные дробилки. Однако они больше подходят для более мягкой и средней твердости железной руды .
Экономичность : обеспечивает одноэтапное дробление, что снижает затраты на измельчение.
Высококачественные компоненты : оснащены молотками из высокохромистого сплава для повышенной износостойкости.
Герметичная конструкция : снижает уровень пыли и шума, обеспечивая более безопасную и экологичную эксплуатацию.
Какое оборудование используется на этапе измельчения? Свяжитесь с нашим менеджером по продажам
Шаровая мельница является наиболее распространенным оборудованием для измельчения железной руды. Она измельчает руду до микронных частиц (до 0,074 мм) посредством ударного и шлифовального действия стальных шаров .
Шаровая мельница FTM Machinery предназначена для крупномасштабного измельчения железной руды с производительностью до 208 тонн в час. Она поддерживает как сухой, так и мокрый процесс измельчения.
Другой распространенной шлифовальной машиной является стержневая мельница, которая лучше всего подходит для грубого помола. По сравнению с шаровой мельницей она уменьшает переизмельчение и обеспечивает более равномерный размер частиц.
Шаг 2: Обогащение (разделение руды)
Обогащение является основным процессом переработки железной руды. Цель состоит в том, чтобы отделить железные минералы от пустой породы и повысить содержание руды. Различные типы железной руды требуют различных методов обогащения, включая магнитное разделение, флотацию и гравитационное разделение.
Магнитная сепарация (для магнетита)
Магнитная сепарация разделяет железную руду на основе магнитных различий. Она в основном используется для магнетита и других магнитных железных руд .
Магнитный сепаратор FTM Machinery может перерабатывать до 280 тонн в час, обрабатывая частицы руды до 3 мм. Он эффективно отделяет богатый железом материал от отходов, что делает его идеальным для крупномасштабного производства.
Флотация (для гематита и сидерита)
Флотация использует химические реагенты для флотации железных минералов и отделения их от примесей. Она подходит для немагнитных железных руд, таких как гематит и сидерит.
Флотационная машина FTM Machinery имеет производительность обработки 20 м³ в минуту. Она эффективно удаляет кремний и фосфор из низкосортных руд и лучше всего подходит для комплексного обогащения железной руды. Однако она не подходит для частиц размером менее 0,01 мм.
Гравитационное разделение (для гематита и лимонита)
Гравитационное разделение основано на разнице в плотности между железной рудой и пустой породой. Лучше всего подходит для грубой железной руды .
- Спиральный желоб : лучше всего подходит для мелкой железной руды (0,3–0,02 мм), высокая эффективность.
- Вибростол : используется для окончательной очистки, эффективен для частиц железной руды размером от 2 мм до 0,074 мм, с эффективностью разделения более 90%.
- Сепаратор-отсадчик : подходит для железной руды средней и крупной фракции, производительность 5–50 тонн в час. Он энергоэффективен и идеально подходит для обогащения низкосортной железной руды.
После обогащения железный концентрат проходит дополнительную обработку с использованием загустителя для удаления излишков воды, что повышает содержание железа для плавки.
Ниже приведены основные методы и оборудование, используемые для обогащения железной руды. В таблице ниже обобщены типичные методы обработки для различных типов железной руды :
| Тип руды | Метод обогащения | Основное оборудование |
| Магнетит | Магнитная сепарация | Щековая дробилка, шаровая мельница, мокрый магнитный сепаратор |
| Гематит | Флотация/гравитационное разделение | Щековая дробилка, отсадочный сепаратор, флотационная машина |
| Лимонит | Обжиг магнитной сепарации/гравитационной сепарации | Вращающаяся печь, мокрый магнитный сепаратор, спиральный желоб |
| Сидерит | Обжиг магнитное разделение/флотация | Вращающаяся печь, мокрый магнитный сепаратор, флотационная машина |
Шаг 3: Гранулирование и спекание
После обогащения руды железный концентрат перерабатывается путем окомкования или спекания для доменного производства чугуна. Различные типы железного концентрата имеют различные свойства, определяющие их применение.
- Концентраты магнетита и гематита мелкозернистые и богаты железом, пригодны для окомкования или спекания.
- Концентраты лимонита и сидерита содержат большое количество влаги и примесей, что делает их непригодными для прямого гранулирования и требует спекания для улучшения производительности плавки.
В процессе спекания порошок железной руды, возвратная мелочь и флюсы (например, известняк, коксовый порошок) смешиваются и спекаются при высоких температурах, образуя прочный агломерат для доменных печей.
При гранулировании используется дисковый гранулятор для смешивания порошка железной руды со связующими веществами (такими как бентонит и негашеная известь) для образования однородных гранул, идеально подходящих для получения тонких концентратов .
Дисковый гранулятор является ключевым для гранулирования железного концентрата , используя вращающийся диск и регулируемую систему распыления для смешивания порошка и связующего в гранулы, которые затем обжигаются во вращающейся печи перед использованием. Свяжитесь с нашим менеджером по продажам
Преимущества дискового гранулятора FTM Machinery:
- Равномерное гранулирование : размер гранул контролируется (3–16 мм), степень гранулирования составляет более 95%.
- Гибкость в эксплуатации : угол наклона диска регулируется (35°–55°), что подходит для различных рудных порошков и технологических требований.
- Энергоэффективность и экологичность : потребляет меньше энергии и снижает выбросы пыли на 30% по сравнению с грануляторами с вращающимся барабаном.
Шаг 4: Плавка и рафинирование (производство чугуна и стали)
После переработки железной руды в агломерат или окатыши ее можно использовать для производства чугуна и стали.
Плавка (производство чугуна)
- Процесс доменной печи (ДП): Агломерат и окатыши смешиваются с коксом в доменной печи для получения чугуна посредством восстановительной реакции. Шлак может использоваться в цементе и дорожном строительстве.
- Процесс получения железа прямого восстановления (DRI): природный газ или водород восстанавливают руду при низких и средних температурах для получения губчатого железа.
После производства чугуна продукт все еще содержит примеси и требует дальнейшей очистки для получения стали.
Рафинирование (сталеплавильное производство)
- Конвертерная кислородная печь (ККП): Кислород продувается через чугун для удаления примесей и превращения его в расплавленную сталь.
- Электродуговая печь (ЭДП): подходит для прямого восстановления железа или стального лома, где для плавки материалов в жидкую сталь используется электричество.
Шаг 5: Литье, прокатка и последующая обработка
После очистки расплавленная сталь отливается в заготовки, затем подвергается горячей или холодной прокатке в конечные продукты, такие как пластины, арматура или трубы. Дальнейшие процессы, такие как термическая обработка, оцинковка или покрытие, могут использоваться для повышения прочности, коррозионной стойкости и применимости.
Заключение
Переработка железной руды включает дробление, измельчение, обогащение, гранулирование и многое другое, что влияет на качество продукции и эффективность производства. FTM Machinery фокусируется на предоставлении эффективных и надежных решений в области оборудования для этой отрасли.
Наша команда экспертов может порекомендовать подходящие дробилки, шаровые мельницы и другое оборудование в соответствии с вашими потребностями, предоставляя техническую поддержку на всех этапах обработки для повышения эффективности. Свяжитесь с нами сейчас
