我國鐵礦選礦技術(shù)的進(jìn)展及發(fā)展方向

我國鐵礦選礦技術(shù)的進(jìn)展及發(fā)展方向隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展。國內(nèi)各鋼鐵企業(yè)對礦石的需求量增長迅猛，國內(nèi)的礦山生產(chǎn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求，不得不依靠國外的優(yōu)質(zhì)鐵礦石資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1985年我國進(jìn)口鐵礦石突破1000萬t，2002年突破1億t，2004年突破2億t，2005年1～7月份累計(jì)進(jìn)口鐵礦石已達(dá)2億t。國內(nèi)的鐵礦石資源中易選的磁鐵礦資源日益減少，充分利用國內(nèi)的資源，提高鋼鐵企業(yè)礦石的自給率，緩解進(jìn)口鐵礦石的壓力，維持優(yōu)質(zhì)的鐵礦原料供給，必須以科技的進(jìn)步來推動貧鐵礦資源的高效開發(fā)與利用。我國鐵礦礦床類型多，貯存條件復(fù)雜，礦石類型多，硫、磷、二氧化硅等有害組分含量高，多組分共生鐵礦石占了很大比重，而且有用組分嵌布粒度細(xì)，因此采選難度大、效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差。幾十年來，廣大選礦工作者針對我國鐵礦資源“貧、細(xì)、雜”的特點(diǎn)開展了大量的研究工作，解決了諸多技術(shù)難題，使我國鐵礦選礦技術(shù)得到長足進(jìn)步和發(fā)展，總體水平有很大提高。尤其是近年來，研制并成功應(yīng)用了新的高效分選設(shè)備、新的高效浮選藥劑以及新的分選工藝。從而使選礦工藝指標(biāo)取得了突破性進(jìn)展。磁鐵礦選礦技術(shù)進(jìn)展磁鐵礦選礦是鐵礦石選礦的主體，在國內(nèi)鐵精礦產(chǎn)量中，磁鐵礦精礦約占3/4。多年來磁鐵礦選礦技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，磁鐵礦選礦廠生產(chǎn)指標(biāo)有了較大的改善，精礦品位從60％左右提高到65％～67％。目前鋼鐵工業(yè)對原料的要求越來越高，圍繞“提鐵降硅”國內(nèi)做了大量的研發(fā)工作，磁鐵礦精礦品位由65％提高到68．5％，Si02由8％～9％降至4％。新型磁選設(shè)備的應(yīng)用和反浮選工藝的推廣是“提鐵降硅”的主要方向。1新型磁選設(shè)備的應(yīng)用（1）磁團(tuán)聚重選機(jī)該設(shè)備于1985年初試制成功，開始在首鋼水廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)并獲得了很好的分選效果。設(shè)備的整個分選區(qū)內(nèi)形成一個適當(dāng)?shù)拇艌鰪?qiáng)度分布，比較均勻的弱磁場，磁場梯度小。磁性顆粒與脈石顆粒的分選主要取決于重力和上升水流力大小。磁團(tuán)聚重選工藝的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐說明，該設(shè)備可提高精礦品位2～3個百分點(diǎn)。另外首鋼礦業(yè)公司研制了變徑磁團(tuán)聚重選機(jī)和電磁聚機(jī)，在首鋼水廠、大石河鐵礦選礦廠得到了應(yīng)用。（2）磁選柱磁選柱是鞍山科技大學(xué)研制成功的一種新型高效磁選設(shè)備，給入的物料中的磁性部分在弱磁場作用下形成的弱磁聚團(tuán)在磁力及重力聯(lián)合作用下向下運(yùn)動，而夾雜于其中的脈石在上升水流的作用下向上運(yùn)動，磁聚團(tuán)在向下運(yùn)動過程中受多次的淘洗。品位逐漸提高。設(shè)備在本鋼南芬選礦廠和歪頭山選礦廠、吉林板石溝選礦廠得到了應(yīng)用。東北大學(xué)研制成功脈沖振動磁場磁選柱，該設(shè)備在線圈內(nèi)形成自上而下不斷“運(yùn)動”的振動磁場。較強(qiáng)的“振動”磁場與較強(qiáng)的上升水流相結(jié)合，可基本消除磁性夾雜，大幅提高鐵精礦品位。在不同電流條件于實(shí)驗(yàn)室對本鋼南芬選礦廠的細(xì)篩給礦進(jìn)行選別，可提高品位3．54～8．27個百分點(diǎn)。該設(shè)備已應(yīng)用于丹東地區(qū)含硼鐵礦石的精選及朝陽某廠生產(chǎn)超級鐵精礦。（3）低場強(qiáng)自重介跳汰機(jī)北京科技大學(xué)礦物加工室經(jīng)過多年研究，開發(fā)低場強(qiáng)自重介跳汰機(jī)，將磁電、跳汰與重介質(zhì)選礦結(jié)合起來?？勺鳛榇盆F礦精選設(shè)備。2000年研制的300mm的小型設(shè)備用于提高首鋼水廠選礦廠鐵精礦品位。工業(yè)分流試驗(yàn)結(jié)果：給礦品位為62．64％，精礦品位為68．27％，作業(yè)回收率91．72％。（4）低場強(qiáng)脈動磁選機(jī)低場強(qiáng)脈動磁選機(jī)由馬鞍山礦山研究院研制成功，具有以下特點(diǎn)：磁系包角大。極數(shù)多；磁感應(yīng)強(qiáng)度較低，且從掃選區(qū)到精礦卸料區(qū)由高到低呈不均勻分布；設(shè)有永磁脈動裝置，可在旋轉(zhuǎn)的圓筒表面形成永磁脈動磁場以松散磁團(tuán)聚，剔除夾雜的脈石。該設(shè)備在酒鋼選礦廠、鞍鋼大孤山選礦廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，結(jié)果表明能更好地拋出細(xì)粒脈石和貧連生體。（5）BX多極磁選機(jī)強(qiáng)磁-反浮選的流程進(jìn)行了改造。鐵精礦品位達(dá)到了64．38％。2003年鞍山礦業(yè)公司研究所在對關(guān)寶山鐵礦石進(jìn)行了選別工業(yè)試驗(yàn)研究，采用兩段連續(xù)磨礦、中礦再磨、重選——強(qiáng)磁——陰離子反浮選工藝，精礦品位為64．62％，尾礦品位為15．63％。鐵礦選礦技術(shù)的發(fā)展方向1難選鐵礦石選礦技術(shù)褐鐵礦中富含結(jié)晶水，用物理選礦方法鐵精礦品位很難達(dá)到60％，但焙燒后因燒損可大幅提高鐵品位，同時褐鐵礦在磨礦過程中泥化現(xiàn)象嚴(yán)重。分選時的金屬回收率低。為進(jìn)一步提高江西鐵坑鐵礦選礦指標(biāo)，馬鞍山礦山研究院進(jìn)行了強(qiáng)磁——反浮選新工藝研究，采用強(qiáng)磁選獲得粗精礦，強(qiáng)磁精礦進(jìn)反浮選作業(yè)進(jìn)一步除雜，鐵精礦品位達(dá)到56．73％?；厥章蕿?8．52％。陳興華等針對廣東某褐鐵礦進(jìn)行了不同浮選工藝方案試驗(yàn)，最終采用陽離子浮選脫硅工藝。在較佳工藝參數(shù)條件下。閉路流程獲得了精礦品位為59％以上、鐵回收率為84％左右的良好指標(biāo)。李永聰采用浮選、重選、磁選和焙燒磁選等選礦方法進(jìn)對新疆某褐鐵礦行了試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，焙燒磁選工藝可獲得鐵精礦品位59．12％、回收率為92．19％的技術(shù)指標(biāo)。王毓華針對某褐鐵礦采用單一反浮選工藝選別，研究了脫泥、單一陽離子及陰陽離子聯(lián)合等技術(shù)方案對反浮選指標(biāo)的影響。結(jié)果表明。采用添加新型陽離子表面活性劑DTL脫泥、石灰活化含硅礦物、淀粉抑制鐵礦物、油酸及十二胺聯(lián)合使用的新工藝方案，取得良好的指標(biāo)：鐵品位57．18％、回收率74．9％。我國菱鐵礦資源較為豐富，已探明儲量18．34億t。菱鐵礦含鐵品位低，采、選、冶均較困難，且多數(shù)位于陜西、山西、貴州、甘肅和青海等西部缺水地區(qū)，特別需要開發(fā)適合其自然條件的礦物加工技術(shù)。菱鐵礦的理論鐵品位較低，經(jīng)常與鈣鎂錳呈類質(zhì)同象共生，用物理選礦方法鐵精礦品位很難達(dá)到45％以上，焙燒后因燒損品位可大幅提高。孫炳泉對太鋼峨口鐵礦尾礦中碳酸鐵礦物的回收進(jìn)行了研究，采用篩分強(qiáng)磁選浮選聯(lián)合流程，最終鐵精礦品位為35％以上(焙燒后鐵品位為51％以上)。羅立群等對陜西大西溝菱鐵礦礦石進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明應(yīng)用中性磁化焙燒干式自然冷卻異地磁選技術(shù)，將在700℃下焙燒70min的焙燒礦先封閉冷卻至400～300℃，再排入空氣中冷卻至室溫，可形成強(qiáng)磁性的磁鐵礦和γ-Fe203，焙燒礦的磁選流程試驗(yàn)獲得了精礦鐵品位59．56％～59．37％、鐵回收率達(dá)72．03％～73．72％的良好指標(biāo)。鮞狀赤鐵礦嵌布粒度極細(xì)且經(jīng)常與菱鐵礦、鮞綠泥石和含磷礦物共生或相互包裹，是最難選的鐵礦石類型。這種鐵礦石另外一個特點(diǎn)是通常含磷偏高，介于0．4％～1．1％之間，有的更高。陳述文等分別采用固定床法和流動床法，其中包括內(nèi)加熱法和外加熱法對貴州赫章鮞狀赤鐵礦石進(jìn)行了直接還原-磁選試驗(yàn)，直接還原可改變其物相由氧化鐵轉(zhuǎn)變?yōu)榭刹捎萌醮胚x分離的金屬鐵，將礦石的微細(xì)粒的鮞狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱６却执蟮牧罱Y(jié)構(gòu)，為選別回收創(chuàng)造條件。童雄曾提到某種新工藝對某鮞狀赤鐵礦進(jìn)行選冶回收，在成本大幅度降低情況下，鐵精礦品位和回收率分別達(dá)55．62％和41．51％。2預(yù)選技術(shù)2004年中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院與德國KHD洪堡威達(dá)克公司對馬鋼高村低品位鐵礦石進(jìn)行了高壓輥磨機(jī)半工業(yè)試驗(yàn)及輥磨產(chǎn)品選別試驗(yàn)。對3～0mm品位為26．27％的輥磨產(chǎn)品進(jìn)行磁選預(yù)拋尾，可預(yù)先拋除產(chǎn)率47．80％、品位8．3l％的合格尾礦。酒泉鋼鐵公司采用美國奧托昆普公司的永磁強(qiáng)磁選機(jī)對塊礦預(yù)拋尾，鐵品位可提3．08個百分點(diǎn)，拋尾產(chǎn)率達(dá)14．28％。長沙礦冶研究院研制的DPMS永磁強(qiáng)磁選機(jī)也在多家選廠獲得了應(yīng)用。馬鞍山礦山研究院研制的粗粒永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)在梅山礦業(yè)公司、四川會東滿銀溝礦業(yè)集團(tuán)公司獲得了應(yīng)用。結(jié)語目前我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受資源的制約嚴(yán)重．科學(xué)地發(fā)展我國的礦業(yè)，合理利用礦業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，核心在于科技的進(jìn)步。鋼鐵工業(yè)在國展經(jīng)濟(jì)中起舉足輕重的地位，鐵礦資源的高效利用應(yīng)是選礦工作者一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。多年來國內(nèi)各相關(guān)院校和礦山企