Железная руда: четыре основных типа и способы добычи.
2026-01-23
Железо и сталь — наиболее широко используемый металл, на их долю приходится 95% всего используемого ежегодно металла. Они не только поддерживают промышленность, но и оказывают значительное влияние на нашу жизнь. Железо и сталь используются во всем: от мебели для повседневного использования до строительства автомобилей и мостов.
Железная руда — это сырье, используемое для производства стальной продукции. Для руководителя обогатительной фабрики понимание типа железной руды является ключом к контролю затрат и рациональному использованию ресурсов. В этой статье мы познакомим вас с четырьмя основными типами железной руды и обсудим соответствующие процессы обогащения.
Ⅰ. Что такое железная руда?
Железная руда — это природная горная порода или минерал, из которого можно извлечь ценное металлическое железо (Fe). Железная руда по сути представляет собой железосодержащее соединение, железо вступает в химическую реакцию с другими элементами, поэтому цвет железной руды может варьироваться.
В природе существует более 300 типов железной руды, но основными, экономически целесообразными для ее добычи, являются магнетит, гематит, лимонит и родонит. Из них гематит и магнетит являются абсолютными лидерами. Они различаются по содержанию железа, характеристикам ядра, процессам добычи и рыночной стоимости.
II. 4 типа железной руды
1. Магнетит – руда высшего качества
Магнетит (Fe₃O₄) имеет самое высокое содержание железа среди всех железных руд, до 72,4%, поэтому его можно напрямую переплавлять для получения стали с минимальным количеством примесей и высоким качеством. В то же время он обладает сильными магнитными свойствами, и с помощью магнитной сепарации можно получить высококачественный концентрат с содержанием железа более 70%, что является наиболее экономичным вариантом обогащения.
Магнетит обычно имеет черный цвет и твердость от 5,5 до 6,5. Магнетит широко используется не только в производстве стали, но и часто применяется в производстве материалов для пигментов, керамики и электронной техники. Австралия, Бразилия, Северная Америка и Швеция обладают богатыми запасами магнетита.
2. Гематит – крупнейшие запасы
Гематит (Fe₂O₃) – важная железная руда, которая может содержать до 70% железа, но не обладает природными магнитными свойствами. Когда содержание железа превышает 60%, такой гематит называется «рудой прямой поставки» и может использоваться непосредственно в плавке.
Гематит может быть красного, светло-красного или черного цвета и обычно имеет твердость от 5,5 до 6,5. Эта руда может использоваться для производства железа, а также широко применяется для изготовления пигментов и ювелирных изделий. В мире основными производителями гематита являются Австралия, Бразилия и Индия.
Благодаря своим обильным и обширным запасам, гематит является крупнейшей и наиболее важной железной рудой в мире. О его свойствах можно судить по цвету руды.
3. Лимонит – средняя производительность
Лимонит (FeO(OH)-n(H2O)) представляет собой смесь нескольких водосодержащих оксидных минералов железа, таких как игольчатая железная руда. Он имеет относительно низкое содержание железа, до 59,8%. Лимонит имеет высокое содержание воды и обычно требует предварительной обработки обезвоживанием перед плавкой.
Лимонит имеет широкий спектр цветов, таких как желтовато-коричневый, темно-коричневый или темно-серый. Его твердость обычно колеблется от 4 до 5,5. Несмотря на низкое содержание железа, лимонит может использоваться для производства железа, а также в лакокрасочной и строительной промышленности. Лимонит широко распространен, но крупных месторождений относительно немного.
Из-за низкого выхода и высокого содержания воды лимонит используется в качестве низкокачественной железной руды. Прямая плавка этой железной руды неэффективна и дорогостояща, и перед переплавкой в железо ее необходимо брикетировать.
4. Сидерит — немагнитная руда
Сидерит (FeCO3) — это железная руда, содержащая карбонаты, которая часто находится в симбиозе с другими минералами (баритом, кварцем и т. д.). Он имеет относительно низкое содержание железа, до 48,2%, что является самым низким показателем среди основных типов железной руды, и не является магнитным.
Сидерит имеет серый или желто-коричневый цвет и т.д., а его твердость составляет от 3,75 до 4,25. Эта руда используется для выплавки железа и стали, а также является хорошим сырьем для производства пигментов благодаря своему стабильному и невыцветающему цвету. Большинство месторождений сидерита образовались в осадочных или гидротермальных геологических средах.
Наиболее важной особенностью сидерита является его немагнитность, а также отсутствие вредных примесей, таких как сера и фосфор, что делает конечный продукт очень чистым. Ваш сорт этой руды необходимо предварительно обжечь, чтобы разрушить карбонаты и повысить содержание железа.
Краткая сравнительная таблица
| Магнетит | Гематит | Лимонит | Звездное небо | |
| Содержание железа | 72.40% | 70% | 59.80% | 48.20% |
| Магнетизм | Сильный | Слабый природный | Слабый | Немагнитный |
| Твердость | 5.5-6.5 | 5.5-6.5 | 4-5.5 | 3.75-4.25 |
| Цвет | Черный | Красный, светло-красный | Желтовато-коричневый, серовато-черный | Серый, желтовато-коричневый |
III. Процесс добычи железной руды
Тип железной руды определяет выбор процесса добычи, который также тесно связан с вашей экономической выгодой. Ниже приведены рекомендуемые процессы обогащения для четырех типов железных руд, которые помогут вам добиться эффективной добычи.
1. Магнетит
Сырье руды подается в щековую дробилку для грубого дробления, а затем в конусную дробилку для среднего и тонкого дробления, чтобы получить частицы руды размером 10-20 мм. Измельченная руда поступает в шаровую мельницу для измельчения до 0,074-0,2 мм, чтобы обеспечить полное диссоциацию мономера магнетита. Полученная суспензия направляется в магнитный сепаратор для получения концентрата, и, наконец, после обезвоживания можно получить высококачественный концентрат железной руды.
Основное оборудование
Дробильное оборудование: щековая дробилка (крупное дробление), конусная дробилка (среднее и мелкое дробление), вибрационный грохот (сортировка)
Измельчающее оборудование: шаровая мельница с решеткой, спиральный классификатор
Обогащающее оборудование: магнитный сепаратор (слабый магнетизм)
Обезвоживающее оборудование: высокочастотное обезвоживающее сито, камерный фильтр-пресс, сгуститель
2. Гематит
После грубого измельчения руды щековой дробилкой и тонкого измельчения ударной дробилкой, она поступает в шаровую мельницу для измельчения с целью отделения гематита от хондритов. После измельчения и сортировки в суспензию необходимо добавить известь для регулирования значения pH, затем добавить жидкое стекло + танин в качестве ингибитора (для подавления гематита), а затем добавить катионный ловушку эфирамин и тщательно перемешать до равномерного смешивания ловушки и суспензии.
Наконец, полученная суспензия подается в флотационную машину с механическим перемешиванием для эффективного разделения гематита и жильного камня. Флотационный концентрат следует обезвоживать с помощью фильтра для соответствия требованиям последующего хранения и транспортировки.
Основное оборудование
Дробильное оборудование: щековая дробилка, ударная дробилка
Измельчающее оборудование: шаровая мельница, гидроциклон, высокочастотный вибрационный грохот
Обогащающее оборудование: резервуар для смешивания пульпы, флотационная машина с механической мешалкой
Обезвоживающее оборудование: фильтрующая машина
3. Лимонит
Сначала с помощью колесной пескомойной машины удаляются примеси из лимонита, чтобы избежать засорения последующего обогащающего оборудования. Затем с помощью вибрационного грохота отделяется крупнозернистая руда (2-30 мм), соответствующая стандарту повторного отбора. Крупнозернистая руда затем подается в отсадочную машину для удаления жил. На этом этапе можно получить грубый концентрат с содержанием железа около 45%.
Переотборный крупнозернистый концентрат следует поместить в шаровую мельницу и измельчить до размера частиц 0,074 мм, затем с помощью мощного магнитного сепаратора извлечь мелкозернистый лимонит, в результате чего получится концентрат с содержанием 55-60%. Наконец, концентрат можно использовать для выплавки железа и стали путем обезвоживания с помощью фильтр-пресса.
Основное оборудование
Оборудование предварительной обработки: щековая дробилка, колесная пескомойка, самоцентрирующийся вибрационный грохот
Оборудование повторного отбора: отсадочная машина
Оборудование для измельчения: шаровая мельница
Оборудование для магнитной сепарации: магниторазделитель
Оборудование для обезвоживания: фильтр-пресс, сгуститель
4. Сидерит
Сырье измельчается до размера частиц 8-15 мм щековой и конусной дробилкой. Затем отправляется в барабанную сушилку для сушки до поверхностной влажности ≤5%, чтобы избежать образования комков при обжиге, что увеличивает стоимость последующей обработки. После сушки руда поступает в вертикальную печь для удаления карбонатов из сидерита и превращения его в магнетит с сильным магнитным полем. После охлаждения руды можно получить готовый железорудный концентрат в соответствии с процессом извлечения магнетита.
Основное оборудование
Оборудование предварительной обработки: щековая дробилка, конусная дробилка, барабанная сушилка
Оборудование для обжига: шахтная печь
Оборудование для измельчения: шаровая мельница
Оборудование для обогащения: магнитный сепаратор
Оборудование для обезвоживания: фильтр-пресс
Переработка отходов обогащения
Отходы обогащения могут быть переработаны в грунтосодержащий заполнитель, используемый в строительстве зданий или дорог, что не только повышает коэффициент использования минеральных ресурсов, но и увеличивает доход.
Заключение
Для ответственного за переработку минеральных ресурсов определение типа железной руды является основой для оценки ценности месторождения и разработки процесса обогащения. Мы надеемся, что четыре типа железной руды, представленные в статье, помогут вам повысить коэффициент использования ресурсов и эффективность работы месторождения.
Если у вас есть вопросы по разработке месторождения или оптимизации переработки, компания Sandreck с удовольствием на них ответит.
Часто задаваемые вопросы
В: Какой тип железной руды наиболее выгоден для снижения затрат на обогащение?
О: Магнетит. Он обладает сильными магнитными свойствами и может быть эффективно отделен простым магнитным разделением. Ваши инвестиции в оборудование и энергозатраты значительно ниже, чем при добыче других руд, что делает его наиболее экономически выгодным выбором.
В: Гематит (DSO) можно подавать непосредственно в печь, сколько инвестиций я могу сэкономить, покупая сырую руду?
О: Высокосортный (>60%) гематит имеет высокое содержание железа и низкое содержание примесей. Покупая такую сырую руду, вы можете сэкономить десятки миллионов долларов инвестиций в строительство обогатительной фабрики и последующие затраты на измельчение. Вам нужно лишь подумать о том, как повысить коэффициент использования руды в процессе плавки.
В: Есть ли смысл добывать немагнитный родонит?
О: Да. С помощью процесса «обжиг-магнитное разделение» его можно преобразовать в легко отделяемый магнетит, получив таким образом высококачественный концентрат.
В: Как отходы обогащения могут приносить доход?
А: Отходы обогащения можно перерабатывать в бетонный заполнитель или строительные материалы. Это не только решает проблему экологически безопасного складирования, но и увеличивает доход вашего рудника.
