我国复杂难选铁矿的选矿技术进展.doc

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1、我国复杂难选铁矿的选矿技术进展From: 中国矿山机械信息网 钢铁工业持续稳定的发展迫切需要稳定、足量、优质的铁矿原料供给。进入21世纪，随着世界经济的复苏和结构调整的加快，特别是我国经济的快速发展，拉动了我国钢铁工业持续高增长，我国钢铁总产量已经居世界第一，2003年的钢产量达到了2.2亿t，2004年的钢产量超过了2.7亿t。随着我国钢铁工业规模的不断扩大，我国已经超过日本成为世界最大的铁矿石进口国，2003年进口铁矿石1.5亿t，2004年进口铁矿石达2.08亿t，2005年进口铁矿石达2.75亿t。进口铁矿石的数量已占我国成品铁矿石需求总量的一半以上。由于铁矿石供求缺口的增大，导致国内

2、外铁矿石价格暴涨，海运费大幅攀升，运输系统处于极度紧张状态。对于铁矿石进口依存度的提高，已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。因此，迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源，尤其是受目前选矿技术限制而不能利用的复杂难选铁矿石以及目前虽能利用但质量和利用率较低的铁矿石，增储增效，充分挖掘现有铁矿山的生产潜力，提高铁矿石的自给率，缓解进口矿的压力，维持稳定、足量、优质的铁矿原料供给，以保障钢铁工业持续稳定的发展。 1铁矿石资源及复杂难选铁矿石开发利用状况 我国铁矿石的主要特点是“贫”、“细”、“杂”，平均铁品位百分之32，比世界平均品位低11个百分点。其中百分之97的铁矿石需要选矿处理

3、，并且复杂难选的红铁矿占的比例大(约占铁矿石储量的百分之20.8)。铁矿床成因类型多样，矿石类型复杂。探明的铁矿资源量380410亿t。 主要铁矿类型有 鞍山式沉积变质型铁矿，以磁铁矿石为主，品位为百分之30百分之35，资源量为200亿t。其中鞍本地区120亿t，冀东地区50亿t，山西、北京、冀西、安徽等省市区约30亿t； 攀枝花式岩浆分异则铁矿，以磁铁矿、钛铁矿为主，品位百分之30百分之35，主要分布在四川省西昌到渡口一带，资源量为70亿t； 大冶式和邯邢式接触交代型铁矿，以磁铁矿石为主，品位百分之35百分之60，主要分布在邯邢、莱芜和长江中下游一带，资源量为50亿t，铁含量大于百分之45的

4、富矿较多； 梅山式玢岩型铁矿，以磁铁矿石为主，资源量10亿t，品位百分之35百分之60； 宣龙式和宁乡式沉积型铁矿，以赤铁矿石为主，品位低，含磷高，难处理，主要分布在河北宣化和湖北鄂西一带，资源量3050亿t； 大红山式和蒙库式海相火山沉积变质型铁矿，以磁铁矿矿石为主，品位百分之35百分之60，主要分布在云南、新疆一带，资源量为20亿t。在铁矿中的共生和伴生铁矿多，约占资源量百分之17.9，典型矿床有攀枝花铁矿、白云鄂博铁矿、大冶铁矿等，共(伴)生组分有钒、钛、稀土、铜等。 目前我国菱铁矿石和褐铁矿石资源的利用率极低，大部分没有回收利用或根本没有开采利用；我国最大量入选的矿石为鞍山式沉积变质铁

5、矿石，但其中也有部分矿石由于嵌布粒度微细，矿物组成复杂尚未得到有效的开发利用，如本钢贾家堡子铁矿，属贫磁铁矿石，储量约1.5亿t，由于矿石嵌布粒度微细，结构较为复杂，目前尚未开发利用：山西太古岚矿区的袁家村铁矿，截止1990年底，全区累计探明及保有储量为89450万t，矿石类型分石英型和闪石型，有氧化矿和原生矿。矿石嵌布粒度微细，磁铁、赤铁矿石粒度百分之75百分之80小于0.043mm，其中石英型铁矿石有百分之20-0.010mm，闪石型铁矿石有百分之40-0.010mm。原矿铁品位又较低，实属复杂难选的铁矿石。昆钢大红山铁矿，属磁铁矿赤铁矿混合矿石，储量约为4.6亿t，其中有近2.0亿t，赤

6、铁矿，由于矿石嵌布粒度微细，脉石矿物组成较复杂，选矿指标较低，也属复杂难选的铁矿石。宣龙式和宁乡式铁矿，约占我国铁矿总储量的百分之12，占我国红铁矿储量的百分之30，由于矿石嵌布粒度微细，矿石结构为鲕状，含有害杂质磷高，目前尚未开发利用。包头白云鄂博铁矿为大型多金属共生复合铁矿，除铁外，尚有稀土、铌等多种金属，已发现有71种元素，170多种矿物，矿石类型多，其中稀土储量居世界首位。对这种矿石的选矿研究从20世纪60年代开始，国内外多家科研院所与包钢合作进行了大量的试验研究工作，到目前采用弱磁强磁浮选回收铁和稀土的选矿工艺流程，这一工艺流程体现了“以铁为主，综合回收稀土矿物”的指导思想，使包钢的

7、白云鄂博铁矿的选矿技术获得了重大的突破。技术是在不断地进步，目前从技术角度看，这种工艺获得的铁精矿品位低，其主要原因是铁精矿中含有硅酸盐类矿物，尤其是钾钠含量高，严重影响高炉冶炼效果。稀土矿物回收率低，总回收率不足百分之20，另外其他有价元素更没有得到回收。 2我国难选铁矿石选矿技术进展 2.1菱铁矿石选矿技术 由于菱铁矿的理论铁品位较低，且经常与钙、镁、锰呈类质同象共生，因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到百分之45以上，但焙烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。比较经济的选矿方法是重选、强磁选，但难以有效地降低铁精矿中的杂质含量。强磁选浮选联合工艺能有效地降低铁精矿中的杂质含量，铁精矿焙

8、烧后仍不失为一种优质炼铁原料。我们对太钢峨口铁矿尾矿中碳酸铁矿物的回收利用进行了大量的研究工作。该碳酸铁的赋存状态是以铁镁碳酸盐类质同象系列矿物为主，研究推荐采用筛分强磁选浮选联合工艺流程，最终铁精矿品位为百分之35以上(焙烧后铁品位百分之51以上)，Si02含量降至百分之4以下，四元碱度达到3以上，既是一种铁原料，又具有炼铁熔剂的性能，与酸性铁精矿混合冶炼能大大改善冶金性能，预算年效益可达数千万元。中性或还原磁化焙烧弱磁选是最原始且可靠的菱铁矿选矿技术，虽然加工成本较高，但随着铁矿资源紧缺和价值的升高，该技术的研究与应用逐渐趋于升温。块状铁矿石(1575mm)采用竖炉焙烧已具有长期成功的生产

9、实践，而对于粉状铁矿石的焙烧，虽然曾进行过包括沸腾炉、回转窑焙烧等大量的技术研究，但至今尚未有大规模的生产实践。近几年国内有关科研院所又重新加强对粉状铁矿石焙烧技术的研究，并提出了所谓的“闪烁焙烧技术”，即利用回转窑焙烧技术使粉状铁矿石快速磁化焙烧。采用该技术对武钢大冶铁矿的强磁精矿、酒钢强磁中矿、陕西大西沟铁矿等富含碳酸铁矿物的铁矿石进行了试验研究，铁精矿品位可提高到百分之55百分之60以上。 2.2褐铁矿石选矿技术 由于褐铁矿中富含结晶水，因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到百分之60，但焙烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。另外由于褐铁矿在破碎磨矿过程中极易泥化，难以获得较高的金属回

10、收率。褐铁矿选矿工艺有还原磁化焙烧弱磁选、强磁选、重选、浮选及其联合工艺。过去具有工业生产实践的选矿工艺有强磁选、强磁选正浮选，但由于受褐铁矿石性质(极易泥化)、强磁选设备(对-20m铁矿物回收率较差)及浮选药剂的制约，其选别指标较差，而还原磁化焙烧弱磁选工艺的选矿成本较高，因此该类铁矿石基本没有得到有效利用。为了提高细粒铁矿物的回收率，曾进行用褐煤作还原剂和燃料的回转窑焙烧磁选技术的半工业试验、絮凝强磁选技术工业试验等，均取得较好的试验结果。我们对江西铁坑褐铁矿石进行了选择性絮凝强磁选技术工业试验，结果表明铁金属回收率可提高10个百分点以上，但由于絮凝设备及选择性絮凝工艺条件的控制尚未过关而

11、未能工业化。近两年来，随着新型高梯度强磁选机及新型高效反浮选药剂的研制成功，强磁选反浮选焙烧联合工艺分选褐铁矿石取得明显进展，即先通过强磁反浮选获得低杂质含量的铁精矿，然后通过普通焙烧或者与磁铁精矿混合生产球团矿可大幅度提高产品的铁品位，仍不失为优质炼铁原料。我们对江西铁坑褐铁矿等铁矿石的试验研究结果表明，反浮选精矿铁品位可达到百分之57、SiO2含量降至百分之5左右，经焙烧后产品的铁品位可达到百分之64以上，与焙烧、磁选、反浮选联合工艺相比，生产成本大幅度下降，使该类型铁矿石具有经济开采利用价值，并且2005年将投入生产。 2.3复合铁矿石选矿技术 我国大多铁矿石中都含有两种以上的铁矿物，种

12、类越多其可选性越差。该类铁矿石中以共生有赤铁矿、镜铁矿、针铁矿、菱铁矿、褐铁矿等弱磁性铁矿物者较为难选。常规的选矿工艺均可用于分选该类铁矿石，但当矿石中含菱铁矿或褐铁矿较多时，其铁精矿品位和回收率均难以提高。为此，近几年开展了大量的相关研究工作，较突出的研究成果是弱磁强磁浮选和磁化焙烧反浮选等联合工艺。例如，我们对酒钢铁矿石(含镜铁矿、菱铁矿及褐铁矿等)粉矿(-15mm)采用强磁正浮选工艺的研究结果表明，与现场采用的单一强磁选工艺相比，在铁精矿品位提高2个百分点(达到百分之49以上，烧后达到百分之58以上)的同时，铁金属回收率提高12个百分点以上(达到百分之74以上)。另外，紧密结合酒钢焙烧精

13、矿性质特点，避免多段磁选方法和剩磁影响，用再磨反浮选和再磨弱磁反浮选流程进行了降低焙烧磁选精矿中的杂质含量的试验。在入选粒度百分之82-75m的条件下，取得了SiO2+Al2O的杂质含量由百分之11以上降到了百分之6以下，精矿铁品位由百分之55提高到百分之59以上(烧损后铁品位达百分之60以上)，降杂作业回收率达百分之94的良好指标。 2.4多金属共生铁矿石选矿技术 我国难选多金属共生铁矿石主要有包头白云鄂博稀土铁矿和攀枝花钒钛磁铁矿等，该类型铁矿石的特点是矿物组成及共生关系复杂，由此造成铁精矿选别指标低及共伴生有价元素的回收率低。其中以包头白云鄂博稀土氧化铁矿石尤为难选。目前包钢选矿厂氧化铁

14、矿行采用弱磁强磁反浮选工艺进行选铁，其强磁精矿中主要有易浮类萤石、碳酸盐等矿物和难浮难选的含铁硅酸盐类矿物。对于易浮类萤石、碳酸盐等矿物包钢选矿厂通过几十年研究和生产实践已经形成了较成熟方法，即以水玻璃为抑制剂、GE-28为捕收剂的弱碱性反浮选生产工艺，而难浮难选的含铁硅酸盐类矿物一直没有得到有效分离，致使铁精矿品位较低(徘徊在百分之55以下)，精矿中钾纳含量高。对于取自于现场，细度为-0.076mm占百分之88左右、铁品位百分之43.5左右的强磁精矿样，采用优化组合的反浮选正浮选工艺流程，并在正浮选作业采用新型高效捕收剂，全流程浮选闭路试验指标为精矿产率百分之53左右、精矿铁品位百分之62左

15、右、回收率百分之75左右，同时有害元素如P、K2O、Na2O、F降低幅度很大，为改善该类型铁矿石的选别指标开辟了一条有效的新途径。另外，对于攀枝花钒钛磁铁矿石，分别采用细筛再磨工艺选铁和高梯度强磁浮选工艺选钛等，该矿石的各项选别指标均得到显著提高。 2.5鲕状赤铁矿石选矿技术 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，因此鲕状赤铁矿石是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型。过去曾对该类型铁矿石进行了大量的选矿试验研究工作，其中还原焙烧弱磁选工艺的选别指标相对较好，但由于其技术难点是需要超细磨，而目前常规的选矿设备及药剂难以有效地回收-10m的微细粒铁矿物，因此该类型

16、铁矿石资源基本没有得到利用。随着我国可利用的铁矿资源逐渐减少，研究鲕状赤铁矿石的高效选矿技术已凸显重要性和紧迫性。相关初步研究结果证明，超细磨选择性絮凝(聚团)强磁选或浮选、还原焙烧超细磨选择性絮凝(聚团)弱磁选或浮选等高效选矿工艺或选冶联合工艺已显现其优越性。 2.6高硫、磷铁矿石选矿技术 我国大部分铁矿石含有硫、磷等有害杂质。特别是对于富含磁黄铁矿、微细粒磷灰石或胶磷矿的铁矿石，其铁精矿除杂的难度极大。铁精矿除硫常用的工艺有浮选、焙烧，而后者成本高且产生环境污染，因此研究的主攻方向是强化浮选。我公司研发出以高效活化剂为关键技术的磁铁矿与磁黄铁矿高效分离工艺。通过对国内外多个磁黄铁矿型高硫磁

17、铁矿选矿降硫研究与应用结果证明，与常规浮选相比，铁精矿含硫量可降低0.5个百分点，重要的是铁精矿含硫量可以满足后续用户的要求。大量的研究成果证明，铁精矿除磷可采用磁选、反浮选、选择性絮凝(聚团)、酸浸、氯化焙烧酸浸、生物浸出及其联合工艺等，其中磁选反浮选、选择性絮凝(聚团)反浮选联合工艺较经济，氯化焙烧酸浸工艺除磷效果较好，但成本较高，而生物浸出是将来的发展方向。 3结论 通过大量的选矿技术研究和攻关，近年我国复杂难选铁矿石选矿技术已取得可喜的进展，但由于受我国铁矿石种类复杂及综合选矿技术经济水平不高的制约，导致我国复杂难选铁矿石资源的利用率极低，甚至个别矿种基本没有得到利用。因此以后应加强以

18、下几个方面的技术攻关工作：(1)研究及应用高效的多碎少磨技术与装备；(2)加强高效焙烧技术与装备研究，重点是细粒(粉状)物料焙烧技术与装备等；(3)加强高效细粒磨矿分级工艺与装备研究；(4)加强高效细粒铁矿选矿工艺与装备研究，重点是深化研究选择性絮凝(聚团)反浮选联合工艺、装备及其自动控制，研究选冶联合工艺及生物浸出工艺，研究高效回收微细粒铁矿物的强磁选机和浮选设备等；(5)研制适合于铁矿物与含铁硅酸盐类矿物、硫、磷等有害杂质矿物高效分离的浮选药剂以及微细粒铁矿石的高效分散剂、絮凝(聚团)剂、浮选药剂等。neteagle | 2007-12-21 选矿知识 贫铁矿及其洗选工艺介绍 From:

19、选矿机械设备中国现已查明的铁矿矿床约1760多处， 分布在全国600多个县内10亿t以上的大型矿区有鞍本、攀西、冀东北京密怀、五台岚县、宁芜罗河、鄂西、包头白云、鲁中和云南惠名等9个，合计占总储量的67.3%。总储量的51.3%集中在辽宁、四川和河北三省，已开发利用的占总储量的36.3%。中国铁矿石资源丰而不富，在约500亿t储量中97.7%为贫矿，平均品位33%，低于世界铁矿石平均品位11个百分点，含铁量大于50%的富矿仅占2.3%，绝大部分须经选别方可入炉。 中国铁矿石资源质量不高，其矿石大都以细粒条带状、鲕状及分散点状结构存在，甚至呈显微细粒结构。有些是多金属共生复合矿床，一些有价矿物往

20、往需细磨至200目占90%才能单体分离，给选别等作业带来了难度。在开发过程中消耗大宗能量的同时，也给环境带来了污染。贫铁矿资源的特点决定了它的开发利用与其它矿产有所不同，采掘工程量大，产值低，利润少，资金利用率低。 近年来，铁矿石进口量大幅增长，2004 年达到2.1 亿t，进口铁矿石的金属量已占中国入炉金属量的50%。同时，铁矿石市场价格见涨，2004年价格上涨18.6%，2005年4月又上涨71.5%，市场竞争的压力越来越大。基本工艺 1 磁铁石英岩的选矿磁铁石英岩即铁隧岩，或鞍山式贫铁矿石，多集中分布在鞍本、五岚及冀东地区。矿石中主含磁铁矿和石英，依据磁铁石英岩的磁学性质，一般利用磁铁矿

21、和石英磁化系数的较大差别进行磁选，典型的这一类选矿厂有美国伊里选厂、明塔克选厂、加拿大亚当斯选厂、前苏联的库尔斯克矿石公司、中国的大石河南芬和大孤山等选矿厂。 磁铁石英岩的分选工艺是经三至四段破碎至2515 mm，或经一段破碎到350250mm，通过自磨与球磨 (砾磨) 结合，实施三段细磨，进入多段磁选。 磁铁石英岩选矿的工艺特点是采取阶段磨矿和磁选流程，以便阶段排出单体脉石，减少下一阶段的磨矿量。 2 磁铁矿石的选矿 磁铁矿石属于矽卡岩型矿石，其中主要铁矿物为磁铁矿，还含有少量的硫化矿物，并伴生有钴镍钒等有色金属，脉石为矽卡岩。矿石呈斑点状、角砾状、带状和块状。磁化系数与磁铁石英岩相似。根据

22、粒度嵌布特性可分为粗粒、细粒、微细粒和极微细粒嵌布矿石。典型的这一类选矿厂有美国恩派尔选厂、格雷斯选厂、加拿大希尔顿选厂和澳大利亚怒江选厂。中国的多集中分布在鄂东、邯郸、山东、江苏和安徽等地有五家子铁矿和玉石洼铁矿等。 依据磁铁矿石的物理性质，最有效的选矿方法是以磁选法回收磁性矿物，以浮选法回收伴生的硫化矿物。其分选工艺多是二至四段破碎， 并在破碎流程中配有一至二段干式磁选，选别中碎或细碎产品。对进一步深选产品，经二至三段细磨，进行二至五次湿式磁选， 获得最终铁精矿产品采用磁选浮选或浮选磁选等联合流程，在提高铁精矿品位的同时，还可回收伴生矿物成为相应的精矿产品，以及精矿的脱硫。磁铁矿石磨矿粒度

23、较粗且泥化的粒子含量较少，一般用磁选机即可进行脱泥。 选别磁铁矿石的选矿厂按照全循环供水流程操作，循环水利用率为75%85%。 3 赤铁矿和赤-磁铁矿石的选矿 (1) 赤铁矿和赤-磁铁矿石在入选矿石中占有较高的比重。多分布在中国鞍山、前苏联的库尔斯克磁力异常区、美国的密执安、加拿大的魁北克、巴西考埃和利比亚帮格地区。以赤铁矿为主的矿石，主要是选别具有良好物理性质的粗粒嵌布矿石，而微细粒嵌布赤铁矿石的利用尚属世界上探索的课题。中国的赤铁矿石具有细粒和微细粒嵌布的浸染状结构，主要含赤铁矿和石英赤 - 磁铁矿石中赤铁矿和磁铁矿的比例变化很大，按其比例可分为矽卡岩型 (如帮格矿石) 和镜铁矿型 (如卡

24、罗尔矿石)。 (2) 赤 - 磁铁矿石的选矿工艺。现在多采用磁选重选流程、磁选浮选流程或重选磁选浮选流程。有的选厂先用重选方法回收赤铁矿。再从重选尾矿中用磁选方法回收磁铁矿；也有用浮选法 (挪威拉那选厂)和用电选法(加拿大瓦布什选厂) 进行精选，或在最后一段选别前用细筛处理。磁选重选流程首先用弱磁场磁选回收磁铁矿，而后用重选法从磁选尾矿中回收赤铁矿；而磁选浮选流程则以浮选作为分选赤铁精矿的主要过程，用重选法回收粗粒赤铁矿和磁铁矿，用磁选法回收细粒磁铁矿。对于致密结晶的赤-磁铁石英岩，重选法广泛地用于选别粗粒嵌布矿石，强磁选或浮选用于选别细粒矿石。对于黏土质赤-磁铁矿石，主要用洗矿或干式磁选。

25、(3) 赤铁矿石的选矿。可采用洗矿、重选、浮选、磁选和焙烧磁选法，或用浮选和电选作为精选作业，按不同矿石性质， 组成不同形式的选矿工艺流程。对粗粒或块状矿石混入贫化物料时，多用重悬浮液选矿。有些选矿厂对粒状矿石采用跳汰选矿，对于中细粒矿石用螺旋选矿机进行重选，或用强磁选机进行磁选。 (4) 对于微细粒嵌布的石英铁质岩用浮选法或焙烧磁选法来处理。美国 Tilden 选矿厂用选择性絮凝、阳离子反浮选处理细磨到80% - 0.025mm的矿石。鞍山烧结总厂和齐大山选矿厂曾用竖炉，前苏联克里沃中部采选公司选矿厂曾用回转窑对细粒嵌布赤铁矿石进行还原焙烧处理后再磁选获得铁精矿。 钒钛磁铁矿石的选矿 钒钛磁

26、铁矿石中的磁铁矿与钛矿物连晶，颗粒粗大。脉石为辉长岩橄榄岩和绿泥石， 颗粒分布不均且难细磨。矿石可磨性系数约为磁铁石英岩的 1/ 2，属于易选、难磨和矿物纯度低的矿石，伴有工业品位的钛和钒钴镍等有用元素。 钒钛磁铁矿石主要集中在中国攀西地区和前苏联的乌拉尔地区。攀枝花冶金矿山公司对破碎产品直接进行细磨，采用了一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程，选矿厂采用循环水供应系统，对于此类矿石除了回收铁精矿外，同时还回收钛矿物和硫镍矿物产品。 -褐铁矿石的选矿 褐铁矿石主要呈鲕状、粉状和致密块状结构， 鲕粒大小不一。除主要矿物为褐铁矿外，还含有少量赤铁矿菱铁矿。脉石主要为石英、碌泥石、方解石、泥质物

27、和黏土等矿物，还含有锰磷坤等杂质。 褐铁矿的选矿 目前广泛采用洗矿、重选、磁选联合流程。 菱铁矿石的选矿 矿石中主要金属矿物为菱铁矿及少量的褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿和硅酸铁等。非金属矿物为石英和方解石等。 菱铁矿石在世界上应用不够广泛，仅在欧洲一些铁矿资源较少的国家，如捷克、波兰、前南斯拉夫、奥地利等国进行大规模的工业应用。菱铁矿石的主要选矿方法是焙烧磁选法和重选法。 主要设备 -破碎磨矿设备 中国铁矿石破碎作业基本按照五种流程进行生产，一段破碎多是供自磨机磨矿用料， 破碎粒度为3500mm 或2500mm二段破碎、三段开路破碎、三段闭路破碎和四段破碎多是供球磨机或棒磨机磨矿用料，破碎粒度为25

28、0mm、200mm、150mm 和120mm。按破碎产品粒度分为粗碎、中碎和细碎三种破碎设备。 粗破碎机采用颚式破碎机或旋回破碎机。大型铁矿石选厂多用 1500mm2100mm颚式破碎机和1500mm/300mm 或1200mm/180mm旋回破碎机。中破碎机采用标准型圆锥破碎机。细破碎机采用短头型圆锥破碎机。 磨矿主要采用一段磨矿、二段磨矿和三段磨矿流程。其中有连续磨矿和阶段磨矿或带有选别或带有细筛的磨矿流程。 歪头山、金山店、石人沟和漓渚等20多个铁矿拥有自磨机70余台，其中较多的是 f5.5m1.8m自磨机，半自磨技术是向自磨机中加入3%5%、f120f150mm 的钢球，以提高自磨机的

29、处理量，而采用砾磨对一些矿石具有降低球耗和电耗，从而降低选矿成本的效果。 中国铁矿石选厂有自磨机、棒磨机、砾磨机和球磨机，其中自磨机约占 10%，棒磨机和砾磨机约占3%，其余基本上为球磨机，铁矿选矿厂生产中使用最多的是f2.7m3.6m和 f3.6m4.0 m规格的球磨机。 -预选设备 中国有大石河、水厂、程潮吉山等29个铁矿选矿厂采用干式磁滑轮预选。目前应用较好的有f8001400mmCT108型以及f12501270mm永磁磁滑轮 (或称大块磁选机)。 采用密度较低的粗粒加重剂配制成密度较大的重悬浮液，用重介质振动溜槽进行铁矿石预选，排出夹石和围岩一般分选粒度为7510mm处理量较大。 采

30、用梯形、矩形、圆形和大粒跳汰机对弱磁性铁矿石进行不同粒度块矿预选的技术是成功的。对150mm 矿石采用 ZXY 型圆形跳汰机可预先排出产率约为 13% 含铁为 14% 的尾矿；对 3010 mm 矿石采用 AM30 型大粒跳汰机预选可获得较高回收率的高品位铁精矿。 -磁选设备 细粒磁铁矿湿式磁选用单筒、双筒和三筒永磁磁选机进行分选，有f 12003000 mm (瑞典、芬兰、前苏联) 和 f 15003000 mm (前苏联)、f 15001500 mm (Krupp 双筒) 及 CTS、CTB、CTN-1224 型(中国) 等各种型号，一段或二段磁选机多采用顺流型底槽；三段或四段为半逆流型；

31、而球磨机排矿直接磁选的多用逆流型。 竖式还原焙烧炉曾用于鞍山式赤铁-石英岩进行磁化焙烧，在齐大山、包头和酒钢选矿厂进行焙烧磁选，生产铁精矿。中国有 130 多座竖炉，容积为 50m3、70m3、100m3 和 160m3。 回转焙烧炉在捷克和前联邦德国选矿厂进行褐铁矿和菱铁矿的磁化焙烧。 各种结构形式的干式感应辊式强磁选机、洪堡Jones 型湿式平环强磁选机和在此基础上发展的多种类型的强磁选机， 以及连续作业的瑞典 Sala 高梯度强磁选机在弱磁性铁矿石的选别中获得应用。 -浮选设备 各种结构型号的浮选机用于处理细粒和微细粒嵌布的贫铁矿石。 国内外定型制造和使用的浮选机仍以机械搅拌式为主，并且

32、有着同一发展趋势，即随着细贫难选物料处理量的与日俱增，向着充气量足够、生产能力大、电能消耗少、选别指标好以及便于操作和维护等方面发展。代表产品有芬兰 OK-16MX14、WEMCO144、DR600H，充气机械搅拌式有 BFP-240、BFR600 等。 重选及洗矿设备 多种规格型号的重介质选矿机、跳汰机、旋流器、螺旋溜槽、振动溜槽、螺旋选矿机、槽式洗矿机、洗矿筒和湿式回转筛取得了广泛应用。对于粗粒或块状矿石混入贫化物料时，多用重悬浮液选矿。有些选矿厂对粒状矿石进行跳汰选矿，对于中细粒矿石主要用螺旋选矿机进行重选。 螺旋选矿机在美国、加拿大、瑞典利、比里亚等国家的新老选厂广泛使用。如加拿大卡罗

33、尔选厂采用 4000 多台，经过一次粗选和两次精选，直接获得精矿，对粗选尾矿再进行磁选，最终铁精矿品位为 66.5%。 电选设备 加拿大北克拉布拉多矿采用生产率为 1.7 t/ h 的电选机分选弱磁性贫铁矿石，取得了满意结果。 粒铁炉 德国、捷克、波兰、朝鲜、西班牙和中国采用了生产率为 300800 t / d 的粒铁炉，处理微细粒嵌布的高硅难选贫铁矿石，指标良好。 脱水设备 浓缩一般采用周边传动或中心传动的浓缩机，还有倾斜板浓密箱。 过滤采用圆筒或圆盘真空过滤机、磁滤机以及带式压滤机。筒型内滤式真空过滤机可用于过滤磁选和浮选铁精矿。采用筒型磁滤机过滤磁选铁精矿。采用盘式真空过滤机过滤细粒浮选

34、铁精矿。采用压滤机过滤微细粒矿泥精矿。为解决细粘物料卸料困难的课题，出现了折带式过滤，机面积已达 131.9m2。 为了提高微细粒物料过滤的效率，过滤机正围绕着降低滤饼和过滤介质阻力的方向在改进，如添加絮凝剂和助滤剂，选用合理的过滤介质等。陶瓷过滤机即属于织物介质外新型多孔固体介质的应用。 精矿和尾矿输送技术 澳大利亚怒江选矿厂采用了f244 mm长约90km的长距离铁精矿输送管道，其泵站配有4450kW电动机驱动的柱塞泵排出压力105141MPa输送铁精矿 250万 t/ a，利用率达97%。 浓度超过40%的尾矿水力输送技术正在逐步推广之中。 技术进步 磁铁矿石选矿 细粒嵌布磁铁矿选矿技术

35、进步。主要表现在选矿工艺的发展和完善、选矿设备的更新和改造、选矿综合指标的不断提高等方面： (1) 采用新型破碎机，或改造旧有圆锥破碎机，或改开路破碎流程为闭路破碎流程，以降低磨矿能耗，减小入磨矿石粒度。近二十多年来，国外出现了超重型弹簧圆锥破碎机和高能液压圆锥破碎机，以及双轴重型振动筛，因而出现了新三段一闭路单段球磨的所谓“新常规碎磨”流程，使产品粒度达到了78mm实现了“多碎少磨”，减少了能耗。提高了磨机处理能力。高压辊磨机目前只是广泛用于水泥工业中，有望从水泥熟料的破碎进入铁矿石选厂。超细磨机崭露头角磨机衬板的发展经历了从金属衬板到非金属衬板，再发展到磁性衬板，经济效益显著； (2) 普

36、遍采用磁滑轮预选作业，组成预选磁选流程，以提高磨机处理量能力和原矿品位。中国的实践证明可排出 8%、含铁 9% 的大粒脉石，提高入磨品位 2%，电耗降低 2% 左右； (3) 改干式自磨为湿式自磨，改闭路湿式自磨为开路或半开路湿式自磨。用直线振动筛代替一段磨矿分级中的螺旋分级机。在二段分级中采用水力旋流器，以提高磨矿分级效率。 (4) 普遍采用击振细筛或高频细筛，与磨矿分级分选形成磁选细筛流程，以便在较高回收率条件下，获得含铁 65% 以上的优质铁精矿产品； (5) 采用f1050mm 或f1250 mm大筒径磁选机以提高磁选能力和精矿品位。如大孤山采用 BX f1050 mm2400 mm

37、磁选机台时产量 44.16 t/ h，给矿粒度0.074 mm 占 78.62%，回收率 99.39%，精矿品位 59.54%，比原磁选机精矿品位提高 0.8%。 (6) 广泛采用磁铁矿石阶段磨矿磁选流程，以获得高质量的铁精矿产品； (7) 加拿大克雷格蒙特选厂采用了“以粒度为基础的 PSM 控制”，除了两套正在使用的 PSM100外，又在磁铁矿回收回路安装了 PSM200 用于325 目占 85%95% 的较细磨矿粒度，既保持了规定的磨矿粒度，同时又能使磨机的处理量最大，从而降低了每吨精矿的成本。 赤铁矿石选矿 细粒嵌布赤铁矿石的开发利用，促进了赤铁矿浮选、重选、强磁选和焙烧磁选等选矿工艺的

38、发展。 (1) 赤铁矿全浮选流程。采用脂肪酸类阴离子捕收剂，碳酸钠作矿浆调整剂 (矿浆 pH 值为 910)，浮选赤铁石英岩类型矿石中的赤铁矿，解决了矿浆黏度大，精矿脱水难等问题。采用二段浓缩作业，降低了金属流失； (2) 强磁浮选流程。主要特点是通过强磁选将矿石中的单体石英和易泥化的绿泥石等脉石矿物在粗磨条件下排出，成为合格精矿，从而为进一步细磨和浮选创造有利条件； (3) 焙烧磁选流程。采用竖炉对 7520 mm 赤铁矿石，以焦炉和高炉混合煤气加热与还原，生成人造磁铁矿石，再进行磁选获得铁精矿产品。竖炉还原焙烧鞍山式赤铁-石英岩，具有铁精矿品位 65.82% 和回收率 78.41% 的指标

39、。 (4) 焙烧磁选反浮选流程。为了提高焙烧磁选铁精矿质量，采用十二胺阳离子捕收剂， 在中性矿浆中进行反浮选。在十二胺用量为 120180 g/ t (对磁选精矿) 条件下，得到了铁精矿品位 65.85% 和回收率 75.85% 的指标； (5) 强磁选流程。前苏联中央采选联合企业克里沃罗格矿床氧化铁质石英岩的处理，1989年由磁化焙烧转化为强磁选的。新流程投入运，行解决了焙烧产生的灰尘和废气净化问题和每吨精矿约需 100m3 天然气的高能耗问题，用当量燃料吨数表示的总能耗由磁化焙烧的0.202 降到强磁选的 0.054，是氧化铁质石英岩选矿不经焙烧的重大进展； (6) 阶段磨矿、重磁阴离子反

40、浮选流程。齐大山选矿厂采用 MZ-21 高效低耗无毒新药剂和 Slon型立环脉动高梯度强磁机， 在金属回收率没有降低并保持选厂原有生产能力的条件下，铁精矿品位达到67.14%，选矿药剂费用降低24.89%，淘汰了传统的焙烧磁选工艺，能耗费用降低 48.93%，吨精矿加工成本降低 3.28%，还杜绝了焙烧使用煤气造成的人身安全和环境污染。 磁-赤铁矿石选矿 (1) 重选磁选浮选流程。鞍山式磁-赤铁矿石在粗磨条件下即有一部分铁矿物呈单体解离，需及早回收。该流程能获得回收率高的优质铁精矿产品较具竞争力。其主要特点是在一次磨矿旋流器分级后，用螺旋溜槽回收部分粗粒级铁矿物。细粒级用磁选浮选流程回收各中间

41、产品合并后进行二次分级磨矿，再返回分选回路。 (2) 磁选重选流程。对细粒嵌布磁-赤铁矿石，中国发展了以磁选回收部分磁铁矿物，对其尾矿用螺旋溜槽和离心选矿机回收弱磁性矿物的工艺。 (3) 连续磨矿磁选 (弱磁强磁)反浮选流程。主要特点是采用连续磨矿，将矿石直接磨至单体解离， 只控制最终磨矿产品粒度。采用弱磁强磁选可以起到排出尾矿和脱泥的双重作用，减轻或消除矿泥对浮选的有害影响。强磁选脱泥效果最佳。采用反浮选 (浮出石英等脉石) 适应了矿石中磁铁矿、赤铁矿和假象赤铁矿不同比例的变化，尤其是阴离子反浮选对矿泥的适应能力强，如鞍钢调军台选矿厂根据此流程改造后，在原矿品位 29.60% 的情况下，取得

42、了精矿品位 67.59% 以上，尾矿品位 10.56%金属回收率82.24% 的指标。 多金属铁矿石选矿 攀枝花冶金矿山公司对钒钛磁铁矿石的破碎产品直接进行细磨，采用一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程，得到了含铁 51.59%回收率为74.47% 的铁精矿。 对于白云鄂博铁矿，采用弱磁强磁浮选联合流程，综合回收铁、铌、稀土矿物。其特点是在磨矿粒度达到200 目占 95%96% 时，用弱磁选回收磁性铁矿物，以强磁选舍弃含铁硅酸盐，并使稀土矿物、铌矿物在强磁中矿中初步富集，再从中用浮选法回收铌矿物及稀土矿物。可以得到很好的稀土和铌精矿产品指标，以及品位 65.29%回收率为 77.13% 的

43、铁精矿。我国磁铁矿选矿存在的问题及发展展望 From: http:/www.posui.org 磁铁矿在我国铁矿物的储量中占了很大的比例，达到了488。找出合理的选矿工艺及选矿设备来处理磁铁矿物对于我们国家矿山的发展及整个钢铁业的发展都有着极为重要的意义。近年来我国的选矿工作者经过了不懈的努力使磁铁矿选矿工艺及设备有了很大的发展，铁精矿品位有了很大的提高。个别选矿厂已经达到了70，全国平均提高了l以上；而且杂质含量明显下降，有的选矿厂应用单一磁选法把二氧化硅含量降到了2以下。给炼铁创造了有利的条件，同时也发展了矿山自己 。 以下是存在问题，分述如下： 1、磨矿产品细度不尽合理 我国磁铁矿物的嵌

44、布粒度极不均匀，从几微米到几毫米都有，且在同一矿山同一矿体中存在同样的问题，给选矿作业带来了很大的困难。现在的工艺为了磁铁矿物的单体分离达到工艺要求，就必然会以最小的嵌布粒度作为标准进行磨矿，其结果造成部分矿物的过磨。 当矿物产生过磨时，矿粒自身的键力大于其自身的惯性力时，使选矿工艺变得无计可施，其后果是精矿品位的降低及金属回收率的降低，之所以存在这种现象，主要有以下几方面因素。 (1)磨矿设备单一。我国磨矿设备品种单一，且选矿厂只能在目前市场上仅有的几种类型中选择，不外乎自磨，球磨，棒磨。自磨以其选择性磨矿作用强而被选矿工作者看好，但其难磨粒子的存在又给推广应用造成了很大的障碍。这是因为处理

45、难磨粒子的破碎系统对铁器的进入限制很严，非铁磁性金属的剔除很难做到，铁磁性金属又难与磁性矿物分开，所以顽石破碎系统很难运行，使自磨机的生产能力无法提高，满足不了选矿生产要求，这样就限制了自磨机在磁铁矿山的推广应用。精确的除铁装置，顽石破碎系统放宽对铁器的限制界限，是今后研究的方向。 近年来国内的选矿工作者及设备制造厂进行了这方面的研究，而且收到了一些效果。例如柱磨机已在现场试验，获取了一些非常重要的数据，为今后的科研奠定了一定的基础。球磨机除规格之外其作用相同，其可选择的范围有限。国内对这方面的重视不够，投入的也很少，使选矿工作者没有选择的余地。其结果是只能用流程来适应设备，选矿工艺流程无法达

46、到最优。 近年选矿工作者对国外的辊磨机、艾沙磨、搅拌磨进行了一些研究，现在还停留在试验阶段，由于其造价高也给其推广应用带来一定的困难，真正进人选矿流程还没有先例。国内近几年研制的柱磨机为选矿工作者提供了新的磨矿设备，这类磨矿设备对矿物磨碎有其独到的作用，且造价低，磨矿成本低，为选矿工作者提供了新的思路，为磨矿开辟了新的道路。由于近些年才进入市场，而且磁铁矿还处于试验阶段，其设计质量，制造精度，耐磨材料，连续运转能力，可操控性还有待进一步提高。其处理能力还很小，不利于大规模生产的需要，今后应该在设备大型化工作间隙自适应方面进一部研究。减少手动调节次数。这样才能在磁铁矿厂推广应用。 （2）磨矿作业

47、的给矿粒级过宽。现在的磨矿工艺普遍是两段这在磨矿介质的选择上存在很大困难。针对性特别强的选择磨矿介质很难做到，针对性磨矿也无法实现，造成部分矿物被过磨，给选别作业带来很大困难。同时一味的追求短流程也是造成这种局面的一个重要因素。这也是一个误区，我们的研究方向应该是增加磨矿段数，使给矿粒级变窄，使磨矿介质的选择更有针对性，通过提高每段磨矿效率来提高整体磨矿效率，这样消耗并没有增加。 （3）分级作业有待进一步完善。我国磁铁矿选矿厂现在应用的分级设备主要有螺旋分级机，水利螺旋器，高频细筛。螺旋分级机大部分选矿厂多年来一直在应用，由于近年来铁精矿价格市场对品位加价幅度的提高，促使人们对对提高铁精矿品位更加重视，螺旋分级机的分级效率低，反向富级的缺点也得到人们的格外重视，所以在一些选矿厂已经被一些其他设备所代替，最终会被淘汰掉。 水利螺旋器正在被大量应用于选矿厂用于分级设备，同时也也存在一些问题：一是由于水利螺旋机是利用重力场进行分级，这就要求水利螺旋器内重力场是稳定的。这样矿物才能被精确分级，但是我们现在的自动控制水平很难做到使水利螺旋器内有由一个稳定的重力场，故精确分级无法实现；二是由于应用上的误区使水利螺旋器