我国铁矿选矿技术的进展及发展方向

我国铁矿选矿技术的进展及发展方向随着我国经济持续高速的发展，钢铁工业迅速发展。国内各钢铁企业对矿石的需求量增长迅猛，国内的矿山生产已远远满足不了需求，不得不依靠国外的优质铁矿石资源。据统计，1985年我国进口铁矿石突破1000万t，2002年突破1亿t，2004年突破2亿t，2005年1～7月份累计进口铁矿石已达2亿t。国内的铁矿石资源中易选的磁铁矿资源日益减少，充分利用国内的资源，提高钢铁企业矿石的自给率，缓解进口铁矿石的压力，维持优质的铁矿原料供给，必须以科技的进步来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。我国铁矿矿床类型多，贮存条件复杂，矿石类型多，硫、磷、二氧化硅等有害组分含量高，多组分共生铁矿石占了很大比重，而且有用组分嵌布粒度细，因此采选难度大、效率低、产品质量差。几十年来，广大选矿工作者针对我国铁矿资源“贫、细、杂”的特点开展了大量的研究工作，解决了诸多技术难题，使我国铁矿选矿技术得到长足进步和发展，总体水平有很大提高。尤其是近年来，研制并成功应用了新的高效分选设备、新的高效浮选药剂以及新的分选工艺。从而使选矿工艺指标取得了突破性进展。磁铁矿选矿技术进展磁铁矿选矿是铁矿石选矿的主体，在国内铁精矿产量中，磁铁矿精矿约占3/4。多年来磁铁矿选矿技术不断发展和进步，磁铁矿选矿厂生产指标有了较大的改善，精矿品位从60％左右提高到65％～67％。目前钢铁工业对原料的要求越来越高，围绕“提铁降硅”国内做了大量的研发工作，磁铁矿精矿品位由65％提高到68．5％，Si02由8％～9％降至4％。新型磁选设备的应用和反浮选工艺的推广是“提铁降硅”的主要方向。1新型磁选设备的应用（1）磁团聚重选机该设备于1985年初试制成功，开始在首钢水厂进行了工业试验并获得了很好的分选效果。设备的整个分选区内形成一个适当的磁场强度分布，比较均匀的弱磁场，磁场梯度小。磁性颗粒与脉石颗粒的分选主要取决于重力和上升水流力大小。磁团聚重选工艺的工业生产实践说明，该设备可提高精矿品位2～3个百分点。另外首钢矿业公司研制了变径磁团聚重选机和电磁聚机，在首钢水厂、大石河铁矿选矿厂得到了应用。（2）磁选柱磁选柱是鞍山科技大学研制成功的一种新型高效磁选设备，给入的物料中的磁性部分在弱磁场作用下形成的弱磁聚团在磁力及重力联合作用下向下运动，而夹杂于其中的脉石在上升水流的作用下向上运动，磁聚团在向下运动过程中受多次的淘洗。品位逐渐提高。设备在本钢南芬选矿厂和歪头山选矿厂、吉林板石沟选矿厂得到了应用。东北大学研制成功脉冲振动磁场磁选柱，该设备在线圈内形成自上而下不断“运动”的振动磁场。较强的“振动”磁场与较强的上升水流相结合，可基本消除磁性夹杂，大幅提高铁精矿品位。在不同电流条件于实验室对本钢南芬选矿厂的细筛给矿进行选别，可提高品位3．54～8．27个百分点。该设备已应用于丹东地区含硼铁矿石的精选及朝阳某厂生产超级铁精矿。（3）低场强自重介跳汰机北京科技大学矿物加工室经过多年研究，开发低场强自重介跳汰机，将磁电、跳汰与重介质选矿结合起来。可作为磁铁矿精选设备。2000年研制的300mm的小型设备用于提高首钢水厂选矿厂铁精矿品位。工业分流试验结果：给矿品位为62．64％，精矿品位为68．27％，作业回收率91．72％。（4）低场强脉动磁选机低场强脉动磁选机由马鞍山矿山研究院研制成功，具有以下特点：磁系包角大。极数多；磁感应强度较低，且从扫选区到精矿卸料区由高到低呈不均匀分布；设有永磁脉动装置，可在旋转的圆筒表面形成永磁脉动磁场以松散磁团聚，剔除夹杂的脉石。该设备在酒钢选矿厂、鞍钢大孤山选矿厂进行了工业试验，结果表明能更好地抛出细粒脉石和贫连生体。（5）BX多极磁选机强磁-反浮选的流程进行了改造。铁精矿品位达到了64．38％。2003年鞍山矿业公司研究所在对关宝山铁矿石进行了选别工业试验研究，采用两段连续磨矿、中矿再磨、重选——强磁——阴离子反浮选工艺，精矿品位为64．62％，尾矿品位为15．63％。铁矿选矿技术的发展方向1难选铁矿石选矿技术褐铁矿中富含结晶水，用物理选矿方法铁精矿品位很难达到60％，但焙烧后因烧损可大幅提高铁品位，同时褐铁矿在磨矿过程中泥化现象严重。分选时的金属回收率低。为进一步提高江西铁坑铁矿选矿指标，马鞍山矿山研究院进行了强磁——反浮选新工艺研究，采用强磁选获得粗精矿，强磁精矿进反浮选作业进一步除杂，铁精矿品位达到56．73％。回收率为58．52％。陈兴华等针对广东某褐铁矿进行了不同浮选工艺方案试验，最终采用阳离子浮选脱硅工艺。在较佳工艺参数条件下。闭路流程获得了精矿品位为59％以上、铁回收率为84％左右的良好指标。李永聪采用浮选、重选、磁选和焙烧磁选等选矿方法进对新疆某褐铁矿行了试验研究。研究结果表明，焙烧磁选工艺可获得铁精矿品位59．12％、回收率为92．19％的技术指标。王毓华针对某褐铁矿采用单一反浮选工艺选别，研究了脱泥、单一阳离子及阴阳离子联合等技术方案对反浮选指标的影响。结果表明。采用添加新型阳离子表面活性剂DTL脱泥、石灰活化含硅矿物、淀粉抑制铁矿物、油酸及十二胺联合使用的新工艺方案，取得良好的指标：铁品位57．18％、回收率74．9％。我国菱铁矿资源较为丰富，已探明储量18．34亿t。菱铁矿含铁品位低，采、选、冶均较困难，且多数位于陕西、山西、贵州、甘肃和青海等西部缺水地区，特别需要开发适合其自然条件的矿物加工技术。菱铁矿的理论铁品位较低，经常与钙镁锰呈类质同象共生，用物理选矿方法铁精矿品位很难达到45％以上，焙烧后因烧损品位可大幅提高。孙炳泉对太钢峨口铁矿尾矿中碳酸铁矿物的回收进行了研究，采用筛分强磁选浮选联合流程，最终铁精矿品位为35％以上(焙烧后铁品位为51％以上)。罗立群等对陕西大西沟菱铁矿矿石进行了试验研究，结果表明应用中性磁化焙烧干式自然冷却异地磁选技术，将在700℃下焙烧70min的焙烧矿先封闭冷却至400～300℃，再排入空气中冷却至室温，可形成强磁性的磁铁矿和γ-Fe203，焙烧矿的磁选流程试验获得了精矿铁品位59．56％～59．37％、铁回收率达72．03％～73．72％的良好指标。鲕状赤铁矿嵌布粒度极细且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹，是最难选的铁矿石类型。这种铁矿石另外一个特点是通常含磷偏高，介于0．4％～1．1％之间，有的更高。陈述文等分别采用固定床法和流动床法，其中包括内加热法和外加热法对贵州赫章鲕状赤铁矿石进行了直接还原-磁选试验，直接还原可改变其物相由氧化铁转变为可采用弱磁选分离的金属铁，将矿石的微细粒的鲕状结构转变为粒度粗大的粒状结构，为选别回收创造条件。童雄曾提到某种新工艺对某鲕状赤铁矿进行选冶回收，在成本大幅度降低情况下，铁精矿品位和回收率分别达55．62％和41．51％。2预选技术2004年中钢集团马鞍山矿山研究院与德国KHD洪堡威达克公司对马钢高村低品位铁矿石进行了高压辊磨机半工业试验及辊磨产品选别试验。对3～0mm品位为26．27％的辊磨产品进行磁选预抛尾，可预先抛除产率47．80％、品位8．3l％的合格尾矿。酒泉钢铁公司采用美国奥托昆普公司的永磁强磁选机对块矿预抛尾，铁品位可提3．08个百分点，抛尾产率达14．28％。长沙矿冶研究院研制的DPMS永磁强磁选机也在多家选厂获得了应用。马鞍山矿山研究院研制的粗粒永磁辊式强磁选机在梅山矿业公司、四川会东满银沟矿业集团公司获得了应用。结语目前我国经济的发展受资源的制约严重．科学地发展我国的矿业，合理利用矿业资源，实现资源的高效利用，核心在于科技的进步。钢铁工业在国展经济中起举足轻重的地位，铁矿资源的高效利用应是选矿工作者一项艰巨的任务。多年来国内各相关院校和矿山企