低品位の菱鉄鉱および褐鉄鉱の鉄鉱石をどのようにアップグレードするか？

2025年11月29日

低品位の菱鉄鉱およびゴルヌ鉱をのアップグレードは、一般的に鉄分を増加させ、不純物を最小限に抑えるための選鉱技術を通じて行われます。これらの鉱石は、その複雑な鉱物学とシリカ、アルミナ、リンなどの不純物の存在のために、しばしば困難です。以下は、アップグレードに一般的に使用されるアプローチです：

1. 物理的分離技術

物理的方法は、鉄鉱石をアップグレードする際の最初のステップであることが多いです。これらの方法は、密度、磁性、または粒子サイズの違いを利用して鉄を濃縮します。

a.重力選鉱

サイドライトおよびリモナイト鉱石は、高い不純物を含むことがよくあります。ジャギング、スパイラル、またはシェーキングテーブルなどの重力選別法は、より密度の高い鉄鉱物を濃縮しながら、より軽いガング（例：石英、粘土）を除去することができます。

b.磁気分離

両方の siderite と limonite は、特に焼成後（磁気特性を強化するため）に磁気分離機を使用して処理することができます。磁気分離は、シリカやアルミナを除去するのに効果的です。

1. 弱い磁気セパレーターサイダリットは弱い磁性を持っているため、高勾配磁気選別機が必要になる場合があります。
2. 高強度磁気セパレーター褐鉄鉱に対しては、この方法は鉱石の焙焼によって磁性が改善された後によく機能します。

2. 熱処理（焙焼）

焙焼は、鉄鉱石を高温で空気や特定の試薬と共に加熱し、鉄を含む鉱物をより反応しやすい形や濃縮された形に変換するプロセスです。例えば：

1. 鉱石を磁化するための焙焼:
   • リモナイトとサイダー石は、還元的または中性の雰囲気で制御された温度で加熱することによってマグネタイト（Fe₃O₄）に変換できます。これにより、後続の選鉱工程での分離を容易にするために、彼らの磁気特性も向上します。
2. サイタリットの焼成について:
   • サイドライト（FeCO₃）を高温でCO₂ガスを放出しながらヘマタイト（Fe₂O₃）またはマグネタイトに分解します。これにより、鉄分が向上します。

3. フロート選鉱

浮選は、リンや硫化物のような微細な粒子や不純物を分離するのに効果的です。

• 逆浮選シリカ鉱石を除去し、鉄鉱鉱が濃縮物に残るようにします。
• 脂肪酸やコレクターなどの試薬を加えることで、分離プロセスを促進することができます。

4. 湿式冶金法

特に複雑な不純物が含まれた困難な鉱石の場合：

• 浸出希薄なHClまたはH₂SO₄による酸浸出は、リンやアルミナのような不純物を除去しながら、鉄鉱石を残すことができます。

5. 集積

限られた用途の高品位鉱石は、ペレット化または焼結されることがあります。

• ペレット化は、微粉をバインダーを使ってペレットに変換するプロセスです。これらのペレットは、後に製鉄プロセスで使用されることがあります。
• 焼結は揮発性不純物を除去し、鉱石の全体的な組成を改善するのに役立ちます。

6. 先進技術（選択的減少）

低品質のサイデライトとリモナイトは、鉄酸化物が融点以下で金属鉄に還元される選択的還元プロセスを経る可能性があります。これにより、高純度の鉄が直接生成されます。

7. バッチテストと最適化

異なる鉱石は、これらの方法の独自の組み合わせを必要とする場合があります。パイロットスタディ、鉱物学的分析、バッチ処理テストは、最適なアップグレーディングアプローチを決定するために重要です。

8. 環境への配慮

低品位鉱石のアップグレードは、しばしば廃棄物や排出物を生成します（例：サイダー石の焙焼中に放出されるCO₂）。省エネルギー機器や廃棄物管理戦略を採用することで、環境規制の遵守を確保してください。

これらの方法は、効率とコスト効果を最大化するために、鉱石の特定の鉱物学的組成と品位に応じて調整されるべきです。

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