鐵礦選礦技術(shù)和工藝方法分析

祝強(qiáng)

摘要：我國(guó)鐵礦石資源分布領(lǐng)域多樣，但是隨著社會(huì)發(fā)展需求的不斷增加，鐵礦石資源也逐漸呈現(xiàn)稀缺情況，主要表現(xiàn)在礦山資源不足的情況，導(dǎo)致在鐵礦石開采過程中必須要精心規(guī)劃開采程序，提高找礦精度，因此本文便是建立在鐵礦選礦技術(shù)體系以及工藝的角度進(jìn)行分析，闡述了常見的鐵礦選礦技術(shù)，分析了在選礦過程中提升質(zhì)量的相關(guān)工藝，意在通過文章論述，能夠提升鐵礦石資源的開采效率和加工效率。

關(guān)鍵詞：鐵礦;選礦技術(shù);工藝方法

隨著我國(guó)礦產(chǎn)技術(shù)體系的優(yōu)化和發(fā)展，在當(dāng)前的鐵礦石開采和加工過程中，技術(shù)體系的創(chuàng)新解決了鐵礦石開采過程中的諸多難題。同時(shí)為了進(jìn)一步滿足社會(huì)發(fā)展需求，致力于推動(dòng)礦產(chǎn)研究的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上提升鐵礦生產(chǎn)的技術(shù)水平已經(jīng)成為了多方關(guān)注的重點(diǎn)任務(wù)。我國(guó)在鐵礦開采方面投入了大量研究，鑒于中國(guó)鐵礦石的復(fù)雜性和多樣性，應(yīng)有效實(shí)施選礦技術(shù)和程序的優(yōu)化，以改進(jìn)鐵礦石的選擇和優(yōu)化過程。

一、常見的鐵礦石選礦技術(shù)體系

（一）礦石破碎技術(shù)

破碎技術(shù)是鐵礦石加工過程中的主要加工技術(shù)，同時(shí)也會(huì)直接影響后續(xù)的加工質(zhì)量，通常來講磨礦技術(shù)可分為粗破、中破和細(xì)破三個(gè)階段。礦石破碎粗碎技術(shù)采用1.2m和1.5m規(guī)格的旋回式破碎機(jī)，鐵礦塊的尺寸需要控制在1m以下，中破技術(shù)選擇的設(shè)備往往是2.1m、2.2m規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)，細(xì)破技術(shù)的設(shè)備以2.1m、2.2m規(guī)格的短頭型破碎機(jī)為主，而中、細(xì)破工藝可使鐵塊的尺寸粒度不超過12mm，經(jīng)礦石破碎處理的鐵礦石應(yīng)送至磨礦容器[1]。

（二）磨礦技術(shù)體系

通常來講大型的鐵礦選礦廠會(huì)利用兩段磨礦工藝進(jìn)行鐵礦石磨礦優(yōu)化，而中小型的鐵礦廠則會(huì)選擇單段磨礦工藝進(jìn)行磨礦技術(shù)的創(chuàng)新，不同技術(shù)體系的效果差異性不大，往往是取決于企業(yè)自身的發(fā)展質(zhì)量和實(shí)際的生產(chǎn)需求，因此在選擇過程中可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，從技術(shù)體系角度來看，這些年也誕生了三段磨礦工藝，選用小型磨礦機(jī)，如最大自磨機(jī)5.5m ×1.8m，礫石磨機(jī)2.7m×3.6m，磨礦后采用螺旋分級(jí)機(jī)進(jìn)行二次磨礦。

二、特殊鐵礦的選礦工藝和加工方法

受到自然演變規(guī)律的影響，部分鐵礦石的鐵礦含量，差異性較大，同時(shí)含有其他元素，例如磁鐵礦以及其他金屬礦，針對(duì)這些鐵礦進(jìn)行加工和篩選的過程中，需要結(jié)合其實(shí)際情況和性質(zhì)，選擇具有針對(duì)性的技術(shù)。

（一）含鐵磁礦篩選技術(shù)

針對(duì)含鐵情況進(jìn)行加工時(shí)往往利用三級(jí)磁選，磁選強(qiáng)度范圍為400～1250gs，磁選期間磁力滾筒的轉(zhuǎn)速控制在60～320轉(zhuǎn)/min，干磁處理后磁粉含量能夠高達(dá)65%，鐵礦石利用率達(dá)到90%，干燥工藝不需摻水，降低了水資源成本。除塵器均采用干燥工藝技術(shù)，以消除磁選過程中的粉塵。干法磁選后可從礦粉中得到優(yōu)化的鐵精礦粉。

（二）弱磁性鐵礦篩選工藝

弱磁性鐵礦石的礦石質(zhì)量較低，礦物組成較復(fù)雜，增加了提取鐵礦石的難度，因此采用弱磁性鐵礦石技術(shù)來提高鐵礦石的提取指標(biāo)，如常規(guī)的鐵礦石提取工藝在鐵礦石提取的情況下不能提高礦石精品度，主要是由于鐵礦石中混有大量的礦石，所以采用弱磁技術(shù)提取鐵礦石，提高了篩選指標(biāo)。鐵礦石部門的工作人員根據(jù)實(shí)際的情況采用了強(qiáng)磁-反浮選技術(shù)，前提是滿足篩選條件，并在此基礎(chǔ)上獲得優(yōu)質(zhì)鐵礦石[2]。

（三）復(fù)雜金屬礦篩選工藝

復(fù)雜金屬共生礦的優(yōu)勢(shì)在于從不同金屬類型中選擇鐵礦石。常用技術(shù)有：絮凝浮選、弱磁正浮選、焙燒磁選等，共生礦的篩選技術(shù)有實(shí)際要求，我們必須根據(jù)多金屬礦的實(shí)際情況選擇合適的篩選工藝，同時(shí)回收篩選過程中分化出來的其他金屬資源，避免浪費(fèi)。

三、鐵礦加工工藝的具體應(yīng)用

（一）反浮選加工工藝

反浮選工藝在鐵礦石選礦中得到了有效的應(yīng)用，反浮選工藝具有排硅作用。陰離子反浮選技術(shù)已在我國(guó)推廣應(yīng)用，鐵礦石產(chǎn)量可從64%提高到68%，體現(xiàn)了反浮選技術(shù)的重要性。傳統(tǒng)鐵礦石開采中使用的捕收劑往往會(huì)在鐵礦石中產(chǎn)生泡沫，這是影響鐵礦石開采效率的重要因素。正因如此，在反浮選工藝中引入了一種新型的耐溫陽離子捕收劑，能夠解決鐵礦石生產(chǎn)期間的泡沫問題，使反浮選中的鐵礦石采出指標(biāo)達(dá)到70%，回收率達(dá)到97%，需要注意的是，在進(jìn)行加工過程中，需要將溫度控制在12～20攝氏度之間。另外由于大部分磁鐵礦的粒度和其他的常規(guī)鐵礦粒度有一定差異性，粒徑較小，只有反浮選工藝才能降低磁鐵礦的降解效率。磁選工藝與反浮選工藝相結(jié)合，經(jīng)過兩種工藝的協(xié)調(diào)，可以提高細(xì)粒鐵礦石的質(zhì)量，反浮選工藝可以降低鐵礦石資源中的硅含量。反浮選工藝在提取鐵礦石時(shí)，經(jīng)過選礦、磨礦、脫水、多次拋尾、磁選、反浮選和再選礦[3]，使鐵礦石的提取質(zhì)量最大化。

（二）全磁選加工工藝

與反浮選相比，全磁選工藝的操作更簡(jiǎn)單，全磁選工藝的投資成本更低，工藝可靠，在提升鐵礦石質(zhì)量的過程中，全磁選工藝的第一階段也是通過磨礦和弱磁來實(shí)現(xiàn)的分離過程。鐵礦石經(jīng)過提煉和細(xì)化，在此基礎(chǔ)上，選用高性能磁選設(shè)備提高精調(diào)工藝效率，然后直接選用高效精調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行精選鐵礦資源的優(yōu)化。如上所述，反浮選采礦的細(xì)度是67%，而全磁選過程的細(xì)度可以達(dá)到70%。該工藝在鐵礦石加工過程中工藝流程簡(jiǎn)單，在避免出現(xiàn)開口風(fēng)險(xiǎn)的情況下，能準(zhǔn)確找到鐵礦石選礦的突破口，有利于實(shí)現(xiàn)鐵含量的提升，同時(shí)降低硅含量，有利于全磁選工藝在實(shí)踐中的經(jīng)濟(jì)效益提升。另外全磁選工藝不僅提高了鐵礦石的質(zhì)量，而且降低了鐵礦石中的硫含量，使硫含量降低到4%左右。整個(gè)磁選過程控制著鐵礦選礦的成本投入，和反浮選技術(shù)相比，其尾礦品質(zhì)類似，回收率差異性不高。

（三）紅礦加工工藝

紅礦是鐵礦石的一種，我國(guó)鐵礦石中紅礦含量高，實(shí)際開采難度大，已開采的紅礦床少，紅礦市場(chǎng)十分緊缺，加大了礦產(chǎn)開采過程的實(shí)際壓力。紅礦是鐵礦石加工中的一個(gè)難題。在紅礦選礦以及加工的過程中，經(jīng)常使用試劑和設(shè)備，因此這二者也是技術(shù)體系創(chuàng)新重點(diǎn)。在研究推廣新型的鐵礦石篩選和加工技術(shù)的過程中，我們致力于提高采礦技術(shù)的質(zhì)量，提高資源利用率，促進(jìn)紅礦資源的高效利用。

（四）試劑優(yōu)化工藝

試劑是鐵礦石提質(zhì)的中心點(diǎn)，將試劑應(yīng)用于鐵礦石提質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意更新鐵礦石提取工藝的基本需求，試劑可以提高鐵礦石提取工藝的效率。以浮選過程中的捕收劑和抑制劑為例，可以綜合以下幾個(gè)方面分析藥劑優(yōu)化工藝的幾個(gè)性能，如：新型硫酸鹽類和混合脂肪酸類捕收劑能提高對(duì)鐵礦石的吸附能力，有效地提升礦山鐵礦石資源篩選效率，特別是用于鐵礦石生產(chǎn)的mh-88捕收劑，鐵礦石金屬回收率可達(dá)75%;捕收劑中的胺可用于含硅鐵礦石的浮選。在中國(guó)，胺類捕收劑的產(chǎn)量較低，更新后主要是混合原料。胺和十二烷基脂肪胺在鐵礦選礦過程中得到了積極的應(yīng)用，提高了鐵礦選礦效率;目前，鐵礦選礦過程中采用的新型試劑陽離子捕收劑ge-61具有耐低溫、選礦效率高的優(yōu)點(diǎn)[4]，并且代替了原有的磁選拋尾工藝，能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化篩選和加工的流程。

四、鐵礦石選礦設(shè)備的發(fā)展

在鐵礦石技術(shù)的發(fā)展過程中，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的簡(jiǎn)化。傳統(tǒng)的輸送技術(shù)和工藝設(shè)備較為復(fù)雜，這將對(duì)鐵礦開采的工藝效率產(chǎn)生影響。推廣簡(jiǎn)化裝置的開發(fā)，可以提高技術(shù)效率的優(yōu)勢(shì)。

支持環(huán)保的工藝管理，使鐵礦石加工的工藝和過程對(duì)環(huán)境造成的破壞減少。在今后的礦產(chǎn)加工發(fā)展中，要注重環(huán)保要求，注重鐵礦石加工工藝和流程的環(huán)保設(shè)計(jì)，重視加工對(duì)環(huán)境的影響。在鐵礦石的提取技術(shù)和工藝創(chuàng)新中，重點(diǎn)考察了如何降低鐵礦石產(chǎn)品中的鉀、氟等污染物，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

在我國(guó)發(fā)展鐵礦石技術(shù)創(chuàng)新的過程中，應(yīng)適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，提高我國(guó)鐵礦石技術(shù)水平和篩選過程的效率。自動(dòng)化技術(shù)是未來鐵礦選礦技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。強(qiáng)調(diào)了工廠自動(dòng)化和技術(shù)自動(dòng)化的重要性。自動(dòng)化技術(shù)可以取代苛刻條件下的人工操作[5]，提高選礦工藝的安全性，防止安全事故的發(fā)生，體現(xiàn)技術(shù)自動(dòng)化的發(fā)展價(jià)值，進(jìn)而體現(xiàn)技術(shù)自動(dòng)化的效益。

結(jié)束語：

鐵礦石選礦技術(shù)和加工工藝為我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。在鐵礦石開采領(lǐng)域，要更加注重技術(shù)和工藝創(chuàng)新，積極提高開采技術(shù)和方法的實(shí)用化水平，以滿足鐵礦石開采的基本需要，詳細(xì)考察鐵礦石資源分布情況，提高鋼鐵工業(yè)和社會(huì)的整體工作水平，確保礦產(chǎn)行業(yè)的效益和利用率最大化，以強(qiáng)化整體社會(huì)發(fā)展質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚偉.鐵礦選礦技術(shù)及其發(fā)展[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（36）：149-150.

[2]陸永軍，業(yè)超.青海某鐵礦選礦工藝設(shè)計(jì)[J].云南冶金，2013，42（04）：19-21+68.

[3]章永成.淺析鐵礦選礦技術(shù)和工藝方法[J].民營(yíng)科技，2009（10）：8.

[4]陳國(guó)榮.廣西某鈦鐵礦的選礦工藝設(shè)計(jì)[J].有色金屬（選礦部分），2009（05）：29-32.

[5]王俊理.我國(guó)金屬礦山選礦技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展方向[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（12）：295.