Лимонит, одна из основных руд для добычи железа, образует важную часть квартета, известного как «семейство железных руд", наряду с гематит, магнетит и сидерит.
В природных условиях лимонит создает характерную красную «железную шапку" в зонах окисления сульфидных месторождений. Эта железная шапка часто служит геологическим индикатором, сродни знаку: «Рядом могут быть залежи руды!"
Что такое лимонит?
Строго говоря, лимонит не является отдельным минералом, а представляет собой комбинацию нескольких минералов, включая гетит, акаганеит, волокнистый ферригидрит, кремнезем и глину.
Минеральные свойства лимонита
| Химическая формула лимонита | FeO(OH)·nH2O |
| Содержание железа в лимоните | 37%-55% |
| Лимонитовая форма | Сталактитовый, ботриоидный, массивный или пористый |
| Удельный вес лимонита | 2.9–4.3 |
| Твердость лимонита | 4–5.5 |
| Лимонитовый цвет | Желто-коричневый до коричнево-черного |
| Кристаллическая система лимонита | Орторомбическая |
| Лимонитовая полоса | Желтовато-коричневый |
| Лимонитовый блеск | Землистый |
| Прозрачность лимонита | Непрозрачный |
Лимонит делится на скарновый лимонит и высококремнистый лимонит.
Скарновый лимонит в основном состоит из лимонита, гематита и кварца, а высококремнистый лимонит состоит в основном из лимонита, гематита, гетита и кварца. В коричневой форме его иногда называют коричневым гематитом или коричневой железной рудой.
Где встречается лимонит?
Лимонит — распространенная железная руда, но его распространение не так широко распространено, как у некоторых других железосодержащих минералов. Он часто сосуществует с другими железными рудами, такими как гематит и магнетит.
Стоит отметить, что лимонит обычно образуется на болотах и заболоченных территориях, его часто называют болотной железной рудой.
Соединенные Штаты: Месторождения лимонита можно найти в различных частях Соединенных Штатов, включая Аппалачи и Средний Запад.
Бразилия: В Бразилии имеются значительные залежи лимонита, особенно в районе Железного четырехугольника.
Индия: район Пракасам в прибрежном регионе Андхра штата Андхра-Прадеш.
Австралия: Лимонит часто ассоциируется с другими железорудными минералами в таких регионах, как Пилбара в Западной Австралии.
Китай: Месторождения лимонита встречаются в различных провинциях Китая и часто связаны с другими месторождениями железной руды.
Россия: Проявления лимонита находятся в разных частях России, в том числе на Урале.
Южная Африка: Лимонит можно найти в некоторых месторождениях железной руды в Южной Африке.
Как обработать лимонит?
Лимонитовая руда отличается низким содержанием железа и имеет сложный характер. Один метод сортировки не может обеспечить удовлетворительные технологические показатели. Поэтому для повышения степени извлечения лимонитовой руды часто применяется комбинированный подход к обогащению.
Среди этих методов намагничивающий обжиг-магнитная сепарация доказал свою эффективность при работе с низкосортными, сложными и трудноперерабатываемыми лимонитовыми рудами.
Проведение испытаний на минералы перед обогащением руды является необходимым шагом для добиться наилучших результатов обогащения.
Вот этап переработки руды с первичным минеральным составом лимонита с содержанием железа 48,01% и магнетитом в качестве вторичного минерала. Жиловые минералы включают кварц и иллит.
Шаг 1: Дробление
Необработанная лимонитовая руда поступает в щековую дробилку через вибрационный питатель, подвергаясь удар и сжатие высокоскоростной вращающейся головки щековой дробилки, обеспечивающее предварительное дробление.
Впоследствии валковая дробилка дополнительно измельчает руду посредством вращения своих валков. , уменьшая размер частиц примерно до 2 мм.
После дробления виброгрохот эффективно отделяет измельченную руду, изолируя частицы, достигшие желаемой зернистости, а негабаритные частицы отправляются обратно в дробилку для дальнейшего измельчения.
Шаг 2: Обжарка намагничивания
После многочисленных экспериментальных исследований, проведенных инженерами FTM, были определены следующие время и температура обжарки для достижения наилучшего эффекта восстановления.
Лимонитовую руду смешивают с восстановителем (5% угольного порошка) и подвергают восстановительному обжигу в вращающаяся печь (обжиг при 850℃ в течение 15 минут).
Лимонитовая руда теряет свободную воду и кристаллическую воду при нагревании и после обжига восстанавливается до магнетита с содержанием железа 54,15%.
Преимущества намагниченной обжарки:
- Удаляет кристаллическую воду из лимонитовой руды, улучшая содержание железа.
- Восстанавливает лимонитовую руду до магнетита, что полезно для последующей магнитной сепарации.
Шаг 3: Шлифование
Обжаренный лимонит отправляется в шаровую мельницу для измельчения. Шаровая мельница наполнена мелющими шарами определенного количества и размера, которые измельчают руду за счет трения и ударов, создаваемых вращающимся телом мельницы.
Путем испытаний было установлено, что когда крупность измельченного лимонита достигает пропорции около 85% при 0,074 мм, это обеспечивает идеальную степень извлечения железного концентрата.
Шаг 4: Магнитное разделение
Измельченный порошок лимонита отправляется в магнитный сепаратор для сортировки.
Благодаря процессу обжига, усиливающему магнетизм руды, магнитные минералы притягиваются магнитной силой и эффективно разделяются.
Для лимонита с содержанием железа 48,01% методом обжига-измельчения-магнитной сепарации можно получить железный концентрат с содержанием железа 62,94% и степенью извлечения 87,99%.
Решения FTM Machinery для лимонитовой руды
В зависимости от природы руды при обогащении лимонита можно использовать гравитационную сепарацию, флотацию или сочетание процессов гравитационно-магнитной сепарации.
Вот пример из практики лимонитового завода в КазахстанеПоговорите с экспертом по бенефикации
Основным металлическим минералом является лимонит, а основными жильными минералами являются кальцит, кварц и глинистые минералы. Содержание руды составляет 49,27%.
Содержание железа в руде высокое, в основном это мелкозернистая руда с хорошей селективностью, поэтому для обогащения используется гравитационная сепарация.
- После дробления сырьевой руды используется троммельный грохот для удаления глинистых примесей из сырьевой руды.
- Шаровая мельница измельчает руду до крупности 0,074 мм.
- Наконец, трясущий стол используется для завершения выбора концентрата.
В итоге получают железный концентрат с содержанием 60,1% и степенью извлечения 57,32%.
- Преимущества: низкая стоимость, небольшие инвестиции, простой процесс, отсутствие необходимости в химических реагентах.
- Недостатки: более низкая скорость восстановления, меньшая производительность переработки.
- Применимо: Небольшие железорудные заводы с меньшей мощностью переработки лимонитовой руды.
Для чего используется лимонит?
Металлургический вспомогательный материал: После процесса спекания лимонит становится идеальным сырьем для производства стали на сталелитейных заводах. Сложный процесс спекания прочно связывает частицы лимонита, образуя спеченные блоки, которые обеспечивают эффективное сырье для доменной плавки, одновременно повышая эффективность производства и снижая производственные затраты.
Производство стали: Железо, добываемое из лимонита, является незаменимым сырьем для производства стали. Широко используемый в строительстве, транспорте и машиностроении, лимонит поставляет в эти отрасли высококачественную продукцию железа.
Химическое сырье: Железные элементы в лимоните можно перерабатывать в железный порошок или магнитные материалы, которые широко используются в пигментах, магнитных материалах и катализаторах, обеспечивая обильное сырье для химической промышленности.
Производство абразивов Лимонит, обладающий исключительной твердостью и долговечностью, служит абразивным материалом. После шлифования он становится идеальным материалом для изготовления наждачной бумаги, шлифовальных кругов и абразивных инструментов, широко используемых в таких отраслях, как обработка металлов, производство плитки и производство стекла.
Производство огнеупорных материалов: Лимонит демонстрирует превосходные огнеупорные свойства при высоких температурах, что позволяет производить огнеупорный кирпич, покрытия и огнеупорные глины. Эти огнеупорные материалы находят широкое применение в металлургическом строительстве и химической промышленности, обеспечивая надежную опору печей, высокотемпературного оборудования и тепловых экспериментов.
Улучшитель почвы: Лимонит, богатый железом и микроэлементами, действует как превосходная добавка к почве, улучшая ее структуру и плодородие. Кроме того, он может снизить кислотность почвы, повысить уровень pH почвы, создавая благоприятную среду для роста растений.
Часто задаваемые вопросы
1. Как отличить лимонит, гематит и магнетит?
Лимонит, гематит и магнетит представляют собой три отдельные железные руды, которые можно дифференцировать по различным характеристикам:
- Содержание железа: в лимоните обычно содержание железа варьируется от 37% до 55%, в то время как гематит может приближаться к 70%, а магнетит может превышать 70%.
- Цвет: Лимонит обычно имеет оттенки от коричневого до желто-коричневого, гематит кажется красным, а магнетит черным или железно-черным.
- Магнитные свойства: Лимонит обычно обладает слабым магнетизмом, гематит обычно немагнитен, а магнетит проявляет сильный магнетизм.
- Твердость: Лимонит имеет твердость от 4 до 5,5, гематит от 5,5 до 6, а магнетит может иметь твердость от 5,5 до 6,5.
- Кристаллическая структура: Лимонит часто появляется в виде глыбистых или пористых образований, тогда как гематит и магнетит имеют более регулярную кристаллическую структуру.
- Химический состав: Лимонит состоит в основном из водного гидроксида железа, гематит — в основном из оксида железа, а магнетит — из оксида железа-железа.
2. Содержит ли лимонит золото?
Лимонит сам по себе не содержит значительного количества золота. Золото часто находится в кварцевых жилах или ассоциируется с сульфидными минералами, такими как пирит. Следовательно, если золото присутствует в месторождениях, богатых лимонитом, оно скорее связано с другими минералами в геологическом контексте, чем является неотъемлемой частью самого лимонита.
