我国金属矿山选矿技术进展及发展方向(1).doc

Ser i es No.355 January2006金属矿山 METAL M I NE 总第355期 2006年第1期 韩跃新1961-,男,东北大学资源与土木工程学院,副院长,教授,博士生导师,110004辽宁省沈阳市和平区东北大学265信箱。 陈炳辰1928-,男,东北大学资源与土木工程学院,教授,博士生导师,110004辽宁省沈阳市和平区东北大学139信箱。 我国金属矿山选矿技术进展及发展方向 韩跃新袁致涛李艳军陈炳辰 东北大学 摘要从我国铁矿石资源的特点和形势论述了选矿技术发展的迫切性,介绍了我国在磁铁矿及赤铁矿选矿 技术上所取得的成绩,尤其是磁选设备和反浮选工艺研究的进展。指出今后在贫铁矿资源、复杂难选铁矿资源分 选方面还需加强研究,以实现铁矿资源利用技术的整体提高。 关键词铁矿资源磁铁矿赤铁矿复杂难选铁矿 A dvan ces in M iner a l Processing T echnology of Ch inaM eta llic M ine and I ts D eve l o pm en t O r ienta ti o n H an Yuexi n Yuan Zh itao L iYan j u n Chen Bi n gchen Nor t hea stern Un i ver sit y Abstr ac t The necessity of deve l op i ng t he technology ofm i neral processi ng i s expounded fro m the aspects of the cha r2 ac teristics and s it uatio n of Chi nairon ore reso urce.The achieve m en ts m ade i n the research of t he benefic i atio n technolo gy for m agne ti te and he m atite ores in Ch i na are presen ted,espec i a lly those i n the research ofm ag netic equi pment and reve rse fl otati on process.It i s poi nted out that the research o n the bene fi c i a ti on technol ogy f or lean and refractory i ro n ore resources should be strengthened so as t o reali ze an overall i m pro vem ent in the technol ogy for utilizi ng t he iron ore reso u rce. K eywords Iron ore resource,M agnetite,H e m atite,R e fractory i ro n ore 1铁矿石资源及形势 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,因此不得不依靠国外的优质铁矿石资源。1985年我国进口铁矿石突破1000万,t2002年突破1亿,t2003年超过日本成为世界第一铁矿石进口大国,2004年突破2亿,t高达2.08亿t。其中澳大利亚、印度、巴西进口铁矿石占据前3位,从澳大利亚进口7800万,t 从印度进口了5000万,t从巴西进口了4600万,t 这3个国家占了我国全部进口矿石量的84左右,而2005年17月份累计进口铁矿石已达2亿t。其中全球排名前3位之一的必和必拓公司每年给中国提供3000多万t铁矿石。虽然进口铁矿石品位高,但价格的暴涨及海运费的大幅攀升也给国内的钢铁企业带来了很大的压力。去年国内以宝钢为首的钢铁企业不得不接受铁矿石供应商对长期供应合同开出的涨幅高达71.5的/天价0;巴西CVRD宣称,2006年巴西出口铁矿石的价格将在今年上涨71.5的基础上再上涨10至20。 由于国内的铁矿石资源中易选的磁铁矿资源日益减少,迫切要求以科技的进步来推动贫铁矿资源的高效开发与利用,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。我国铁矿矿床类型多,赋存条件复杂,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[1]。世界铁矿石的平均品位在40以上,而中国铁矿石的平均品位只有32,其中97的铁矿石需要选矿处理,并且复杂难选的红铁矿占的比例大。 中国的铁矿类型主要有沉积变质型铁矿床。主要产于前寒武纪太古宙、元古宙古老的区域变质岩系中,是我国十分重要的铁矿类型,其储量占全国总储量的57.8。典型受变质铁硅质建造型铁矿床分布于辽宁鞍山-本溪一带,因此一般称为/鞍山式0铁矿。鞍山式沉积变质型铁矿以磁铁矿 34 石为主,品位为30.0035.00,资源量约为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。典型受变质碳酸盐建造型铁矿床分布于吉林大栗子,因此称为/大栗子式0铁矿。这种类型铁矿是受到轻微区域变质作用的碳酸盐型沉积铁矿床,主要产于元古宇地层中。含矿岩系主要由碎屑-碳酸盐岩组成,如砂岩、泥岩、灰岩等;岩浆晚期铁矿床。这是一类与基性、基性-超基性岩浆作用有关的矿床。因其铁矿物中富含钒和钛,通常称为钒钛磁铁矿矿床,储量占11.6。包括攀枝花式岩浆晚期分异型铁矿床和大庙式岩浆晚期贯入型铁矿床;接触交代型矿床,常称为矽卡岩型矿床。这类铁矿在我国分布十分广泛,主要集中在河北省邯郸-邢台地区、鄂东、晋南、豫西、鲁中、苏北、闽南、粤北以及川西南、滇西等地,资源量约为50亿;t梅山式陆相火山-侵入型也称玢岩型铁矿床,以磁铁矿石为主,资源量10亿;t云南大红山海相火山-侵入型铁矿床,主要分布在云南和新疆,资源量约为20亿;t宣龙式和宁乡式沉积型铁矿床。主要分布于河北宣化、龙关、湘赣边界、鄂西等地,资源量3050亿t。在铁矿中共生和伴生铁矿多,典型矿床有攀枝花铁矿、白云鄂博铁矿、大冶铁矿,共生组分有钒、钛、稀土、铜等[2]。 几十年来,广大选矿工作者针对我国铁矿资源/贫、细、杂0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,跨入世界先进行列,为我国钢铁工业发展做出了突出贡献。 2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,从20世纪6070年代磁选设备的永磁化到80年代细筛工艺的应用,使磁铁矿选矿厂生产指标有了较大的改善,精矿品位从60.00左右提高到65.0067.00。进入21世纪以来,随着钢铁工业的发展,对原料的要求越来越高。为了满足这一要求,许多单位和矿山围绕/提铁降硅0做了大量的研究开发工作,并采用各种不同的技术方案对选矿厂进行了卓有成效的技术改造,取得显著效果,使我国磁铁矿品位由65.00提高到68.50,Si O2由8.009.00降至4.00。 对磁铁矿铁品位提高、二氧化硅含量降低贡献最大的应是新型磁选设备的应用和反浮选工艺的推广。 211磁团聚重选机和电磁聚机 磁团聚重选机于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[3]。设备的设计上并不追求高的磁场强度和梯度,而要求在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。整体磁场是由每个小磁场叠加而成,在相邻的小磁场之间可以测到零磁场强度区。由于磁块的排列方式决定了该磁场区内的磁场强度和磁场力都很弱,而且磁场力的方向是沿水平方向指向中心轴,整个空间磁场强度是脉动的。矿物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的对比,同时由于外加弱磁场的作用适当强化了磁性矿物的团聚作用,改善了细粒级磁性颗粒的分选条件[4]。因此,磁聚机可在较高的上升水流速度的条件下分选,对细粒级的磁性颗粒的回收率高。它能将现有筒式磁选机难以有效分离的磁铁矿贫连生体抛弃,从而取得高品位精矿。从磁团聚重选工艺的小型试验、半工业试验和工业生产实践说明,由于该设备可以比现有常规永磁筒式磁选机有较高的磁性选择性和选别精度,可提高精矿品位23个百分点。 在此基础上首钢矿业公司研制了变径磁团聚重选机,在部分铁矿山得到了应用,选别指标有较大的提高。无论非变径还是变径的磁聚机,其磁场是永磁场,磁场不能调节,适应能力差,因此又研制了电磁聚机[3,5],在首钢水厂、大石河铁矿选矿厂得到了应用。应用实践表明,其提高品位的能力高,精矿质量稳定。 212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,结构简单,主要由筒体、励磁线圈和电控装置组成。它既充分分散磁团聚,又利用了磁团聚。其磁感应强度在020mT之间,而且可以根据矿石性质的变化随时调节,分选空间的磁场时有时无、顺序向下、循环往复,循环周期也可根据矿石性质的变化而调节。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可在磁力及重力联合作 35 韩跃新等我国金属矿山选矿技术进展及发展方向2006年第1期 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而成为溢流,磁聚团在向下运动过程中受多次的淘洗,品位逐渐提高[6]。设备在鞍钢弓长岭选矿厂、本钢南芬选矿厂和歪头山选矿厂、吉林板石沟选矿厂等的工业应用表明其提质作用很明显[7]。 东北大学研制成功脉冲振动磁场磁选柱。该设备利用RL C充放电,在线圈内可形成较高的磁场强度,同时用精心设计的触发电路来控制充放电过程,使得每个线圈具有独特的通电机制瞬间放电-中断-瞬间放电,从而在线圈内形成自上而下不断/运动0的振动磁场。较强的/振动0磁场与较强的上升水流相结合,实现了既利用较强的磁团聚又对磁聚团施加较强破坏的新的分选方式。因此磁性夹杂可以基本消除,有利于大幅提高铁精矿品位。在实验室条件下选别本钢南芬选矿厂的细筛给矿,在不同电流条件下可将其品位提高3.548.27个百分点[8]。现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。经过改进后的复合磁场精选机既有脉动磁场又有恒定磁场,在保证大幅提高精矿品位的同时可实现直接抛尾。213低场强自重介质跳汰机[9] 北京科技大学矿物加工室经过多年研究开发了低场强自重介质跳汰机。该设备将磁电、跳汰与重介质选矿结合起来研究,作为磁铁矿精选设备取得了一些成果。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。工业分流试验结果表明给矿品位62.64,精矿品位68.27,作业产率84.16,作业回收率91.72,满足了首钢矿业公司铁精矿品位68的计划要求。低场强自重介质跳汰机突破了微细粒重选流膜选矿模式,解决了微细粒物料的/深水层0重选问题,使其在大型选矿厂及大处理量作业中能发挥较好的作用,可以说,它是一种有效的微细粒/深水层0磁重分选设备。 214低场强脉动磁选机 低场强脉动磁选机是马鞍山矿山研究院研制的一种适合于磁铁矿精矿精选的永磁磁选机。与普通的永磁筒式磁选机相比,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,从而提高精矿质量。该设备采用溢流和底流可以控制,并设有上升水的高液位顺流槽,使底箱具有吹散、分散和选别作用。磁振动系统不需要单独的传动设备,随圆筒转动,场强随时间时有时无,且频率较高,能有效地使矿物在圆筒上上下跳动,达到精选目的。该设备在酒钢选矿厂、鞍钢大孤山选矿厂进行了工业试验,试验表明能更好地抛出细粒脉石和贫连生体[10]。 215BX多极磁选机 包头新材料应用设计研究所研制开发的BX多极磁选机主要由永磁滚筒、传动装置、槽体、机架、磁偏角调整装置、卸矿水管、漂洗水、精矿箱、给矿箱等部分组成。BX磁选机与原磁选机相比主要有以下特点BX磁选机磁极极数多达10极,原磁选机仅45极;BX磁选机磁系包角140b,比原磁选机105b大;BX磁选机磁场强度高;BX磁选机有高压冲洗水;BX磁选机尾矿溢流口高。弓长岭选矿厂的应用试验表明,在给矿品位、浓度相同和给矿量均衡稳定的前提下,B X磁选机精矿品位比原磁选机提高4.7个百分点,尾矿品位降低0.5个百分点,尾矿磁性铁含量降低0.62个百分点,尾矿产率为12. 66。大孤山工业试验表明,其提质效果明显,原矿品位29.73,精矿品位67.44,尾矿品位10. 25,金属回收率77.27[1113]。 216磁铁矿反浮选工艺 对于脉石为硅质的磁铁矿精矿进行提质反浮选脱硅是除精选之外的最好途径。尖山铁矿为鞍山式磁铁矿床,矿石中的主要矿物为磁铁矿、赤铁矿、石英、铁闪石、透闪石。尖山选矿厂设计年处理原矿500万,t矿石经破碎筛分、三段磨矿、两段细筛、五次磁选后铁精矿品位达65.15,含Si O28。马鞍山矿山研究院针对该矿石在小型试验中对反浮选工艺进行了探索,认为胺类阳离子捕收剂和阴离子捕收剂相比,选择性差,并且铁精矿中Si O2含量较高。确定尖山铁矿选矿厂提铁降硅工艺为阴离子反浮选,采用一次粗选、一次精选、三次扫选的工艺流程。新增加阴离子反浮选工艺流程后,年处理磁选精矿为230万,t年产含铁品位68.18、Si O24.00的反浮选铁精矿214.159万t[14]。 弓长岭选矿厂磁选最终产品的TFe品位为65.50,2002年应用阳离子反浮选法对磁选精矿进行再选,浮选精矿品位达到68.80,Si O2 3.90,铁回收率98.50[15]。鲁南矿业公司选矿厂采用阴离子反浮选后,磁铁精矿品位由原来的 36 总第355期金属矿山2006年第1期 64提高到了67.00[16]。 此外武汉理工大学研制了新型耐低温阳离子捕收剂GE-601,克服了十二胺等起泡量大、泡沫发粘、难消泡,泡沫产品难处理的缺点。为我国铁矿石采用阳离子反浮选脱硅工艺创造了良好的条件。GE-601反浮选某磁选磁铁矿精矿,经二次粗选、二次扫选,中矿顺序返回的闭路流程,在22e时获得的指标为精矿铁品位69.31、回收率97.90;在12e低温条件下,获得了与常温条件基本一致的良好指标精矿品位69.17、回收率97.87。以GE -601为捕收剂的阳离子反浮选工艺,药剂制度简单、添加方便,利于操作。由于不使用淀粉作抑制剂,可以解决阴离子反浮选因淀粉作用引起的铁精矿过滤难、水分过高的问题,从而提高过滤效率,降低过滤费用[17]。 3赤铁矿选矿技术进展 赤铁矿石包括磁铁矿-赤铁矿混合矿石是我国的重要铁矿资源,也是我国难选矿石的主要类型之一。20世纪60年代初期,国内主要采用焙烧-磁选及单一浮选工艺处理赤铁矿石,生产技术指标较差。后来经过不断攻关改造,指标虽然有所改善,但没有太大的进展。近年来,随着一些新工艺、新设备、新药剂的成功研制与应用,赤铁矿选矿技术取得重大突破,工艺指标达到更高水平。鞍钢调军台和齐大山选矿厂精矿品位均已达到67.50,东鞍山选矿厂也达到64.50[18]。 特别是SLon立环脉动高梯度磁选机和反浮选等高效选矿设备和技术的应用使我国赤铁矿选矿技术达到了国际先进水平。 311SLon立环脉动高梯度磁选机 20世纪80年代末期由赣州有色冶金研究所研制出的SLon型脉动高梯度磁选机,以其独特的结构和良好的选矿性能引起了国内外选矿界的高度重视和密切关注。经过20多年来的不断改进,该机已形成了系列产品。S Lon立环脉动高梯度机的稳定性和良好的分选性能使该机广泛应用于我国红矿选矿工业中,成为我国新一代高效强磁选设备。 SLon立环脉动高梯度磁选机主要由脉动机构、激磁线圈、轶轭、铁环和各种矿斗、水斗组成,用导磁不锈钢制成的圆棒或钢板网作磁介质。该机的转环采用立式旋转方式,对于每一组磁介质而言,冲洗磁性精矿的方向与给矿方向相反,粗颗粒不必穿过磁介质堆便可冲洗出来。该机的脉动机构驱动矿浆产生脉动,可使分选区内矿粒群保持松散状态,使磁性矿粒更容易被磁介质捕获,使非磁性矿粒尽快穿过磁介质堆进入到尾矿中去[19]。显然,反冲精矿和矿浆脉动可防止磁介质堵塞;脉动分选可提高磁性精矿的质量。这些措施保证了该机具有较大的富集比、较高的分选效率和较强的适应能力。 在20多年的研制过程中,针对生产中存在的问题,经过多次的改进,SLon立环脉动高梯度磁选机的选矿和机电性能不断得到提高和发展。迄今为止,S Lon磁选机在国内的销售总量已达400多台,并出口南非、秘鲁等国家,广泛应用于赤铁矿、非金属矿选矿。 调军台选矿厂应用6台SLon-2000型立环脉动高梯度强磁选机代替原有的部分Shp-3200平环强磁选机用于尾矿的强磁选,铁精矿品位提高1.19个百分点、尾矿品位降低1.56个百分点、铁回收率提高8.19个百分点。与Shp-3200型平环强磁选机相比,该机具有运行可靠、设备作业率高达99、磁介质不堵塞、选矿指标好、操作维护方便、省水省电等优点,获得了优良的技术经济指标[20]。 从2001年至2004年,齐大山选矿厂一选和二选车间全部改为阶段磨矿、重选-强磁-反浮选的选矿流程,采用11台SLon-1750型强磁机控制细粒级尾矿品位,另采用11台SLon-1500中磁机控制螺旋溜槽尾矿品位。SLon立环脉动高梯度磁选机在该流程中为降低尾矿品位和提高铁回收率发挥了关键作用。该机脱泥效果好,为反浮选提高铁精矿品位和降低药剂消耗创造了良好的条件。新流程的铁精矿品位达到67.50以上,铁回收率达到78. 00[19,21,22]。 东鞍山烧结厂将10台S Lon-1750型立环脉动高梯度中磁机用于控制螺旋溜槽尾矿品位,提前抛出部分粗粒尾矿,为大幅度减少中矿循环量和提高全系统的生产能力发挥了重要作用,全流程的中矿循环量由161.56降低至90.00以下,每个系统的生产能力由40t/h提高到55t/h左右[23]。 鞍钢弓长岭矿业公司决定新建的弓长岭选矿厂三选车间,设计规模为年处理鞍山式赤铁矿300万t。设计的选矿流程为阶段磨矿、重选-强磁-反浮选流程。采用4台SLon-2000型立环脉动高梯度强磁机作为细粒级的抛尾设备,另采用4台SLon-2000中磁机作为粗粒级螺旋溜槽尾矿的抛尾设备。该流程设计的综合选矿指标为原矿品位 37 韩跃新等我国金属矿山选矿技术进展及发展方向2006年第1期 28.78、铁精矿品位67.19、铁回收率76.29[19]。 攀枝花铁矿密地铁选矿厂将SLon-1500型立环脉动高梯度磁选机应用于微细粒级钛铁矿磁选-浮选流程中的磁选部分。当给矿的T i O2品位为9.23时,经一次磁选作业,获得了含T i O2为19.58的精矿,其回收率为63.12[24]。 2004年福建上杭湖洋铁矿采用1台SLon-1250型立环脉动高梯度磁选机分选铁矿原矿主要含有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿。取得了综合铁精矿品位63100的较好指标。 昆钢大红山选矿厂年处理磁铁矿-赤铁矿50万t的选矿厂使用了4台S Lon-1500立环脉动高梯度强磁选机,进行了一次粗选和二次精选,使选厂最终精矿品位达到64100、回收率达到80100以上。 满银沟铁矿利用SLon立环脉动高梯度强磁选机处理低品位矿石,采用1台SLon-1000型立环脉动高梯度强磁选机和1台SLon-750立环脉动高梯度强磁选机组成一次粗选、一次扫选流程。工业试验结果表明,粗选精矿品位60.31、产率42.75、回收率51.40;扫选精矿品位55.17、产率19.24、回收率29.36,综合回收率70.64[25]。 海南铁矿采取二次弱磁选-一次强磁选工艺流程。选用SLon-1750型立环脉动高梯度强磁选机对弱磁性矿物进行处理,得到产率42.69,回收率55.03,铁品位63.94的弱磁性精矿,有效地回收了微细粒级弱磁性铁矿物。 马钢姑山铁矿1989年至2001年,对原流程进行强磁选改造,一段磨矿后采用3台SLon-1750型立环脉动高梯度强磁选机粗选抛尾,粗精矿进二段磨矿磨至-200目占85左右,然后用3台SLon-1750型立环脉动高梯度强磁选机精选,精选作业的尾矿再用SLon-1500立环脉动高梯度强磁选机扫选。该流程与原一段磨矿重选流程相比较,磁选流程精矿品位高4.57个百分点,回收率高14.88个百分点[26,27]。 为解决产品含硫、磷较高的缺点,梅山铁矿采用弱磁选机回收磁铁矿,16台S Lon-1500型立环脉动高梯度强磁选机通过粗选和扫选回收矿物中的赤铁矿和菱铁矿的流程。该流程除硫率57.28,除磷率69.13,铁精矿含硫量0.464,含磷0.327,符合冶炼要求。312赤铁矿反浮选工艺 我国目前赤铁矿反浮选工艺多采用阴离子反浮选的选别工艺[28]。 齐大山选矿厂原先采用的工艺流程为阶段磨矿、重选-磁选-酸性正浮选工艺流程,其技术指标为原矿品位28.49,铁精矿品位63.60,尾矿品位11.36,金属回收率73.20。2000年底和2001年底,鞍钢齐大山选矿厂一选车间、二选车间两个选矿车间分别按阶段磨矿、重选-磁选-阴离子反浮选工艺流程进行了技术改造。2003年上半年,在原矿品位为29.50的情况下,实现铁精矿品位67.40以上,尾矿品位11.00以下[29]。 鞍钢东鞍山烧结厂一选车间2002年按两段连续磨矿、中矿再磨、重选-强磁选-反浮选的流程进行了改造,使选矿指标由原工艺流程的原矿品位32.47,铁精矿品位59.98,尾矿品位14.72,金属回收率72.94提高到原矿品位31.38,铁精矿品位64.38。尽管该工艺流程对东鞍山铁矿石降低尾矿品位相对比较困难,但是,该工艺流程对东鞍山铁矿石较大的提质幅度使其仍有较强的生命力[30]。 调军台选矿厂采用两段连续磨矿、弱磁选-强磁选-阴离子反浮选流程,精矿铁品位达67.50,铁回收率75.0078.00[18]。 2003年89月鞍山矿业公司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-强磁选-阴离子反浮选工艺,取得了原矿品位30.69、精矿品位64.62、尾矿品位15.63、理论回收率64.71的较理想的选别指标[31]。 4铁矿石资源利用的发展方向 411难选铁矿石选矿技术 相对磁铁矿石及赤铁矿石,菱铁矿石、褐铁矿石及含多种铁矿物的复合铁矿石的可选性较差,要充分利用这部分资源,选矿技术是关键。 41111褐铁矿选矿技术 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60.00,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。江西铁坑铁矿为进一步提高选矿指标,委托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,从而获得高品质铁精 38 总第355期金属矿山2006年第1期 韩跃新等 我国金属矿山选矿技术进展及发展方向 矿, 品位可达 到 56. 73 , 回 收率 为 58 52 . [ 2 32 ] , 2006年第 1期 [ 36] 。 指标 。 反浮选采用 N aOH 作矿浆调整剂, 玉米淀粉为抑制 剂, 椰油胺为捕收剂。浮选在常温下进行, 浮选浓度 为 30 。 陈兴华等针对广东某褐铁矿进行了不同浮选工 艺方案的试验, 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 59100 以上、 铁回 收率 为 84100 左右 的良 好指 标 [ 33] 41113 鲕状赤铁矿选矿技术 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, 是国内外公认 的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, 有的甚 . . 至更高。 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, 为选别创造条件 。童雄曾提到用某种新工艺 对某鲕状赤铁矿进行选冶回收, 在成本大幅度降低 的情况下, 铁 精矿 的品 位 和回 收 率分 别 达到 55 . 62 和 41 51 . [ 39] [ 38] 。 李永聪采用浮选、 重选、 磁选和焙烧磁选等选矿 方法对新疆某褐铁矿进行了试验研究。试验研究表 明, 在原矿品位 46 15 的情况下, 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 . [ 34] 指标 。 王毓华针对某褐铁矿性质相对较简单的特点, 采用单一反浮选工艺选别褐铁矿。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。试验结果表明, 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, 取得了 良好的分选指标。经脱泥和反浮选后, 得到含铁品 位为 57 18 、 . 铁回收率 74 90 的褐铁矿精矿 . 41112 菱铁矿选矿技术 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、 冶均较困难, 且多 。 选、 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 [ 36] 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, 因此用物理选矿方法铁精矿 品位很难达到 45100 以上, 但焙烧后因烧损品位 可大幅提高。比较经济的方法是重选、 强磁选, 但难 以有效地降低铁精矿中杂质的含量。 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 35100 以 上 焙 烧 后 铁 品 位 为 [ 37] 51100 以上 。为适应西部地区的铁矿资源和 自然条件, 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 e 下焙烧 70 m in 的 焙烧矿先封闭冷却至 400 300 e , 再排入空气中 冷却至室温, 可形成强磁性的磁铁矿和 C - Fe2 O3, 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 . . [ 35] 。 412 预选技术 在高品位铁精矿的生产技术上虽然已取得了长 足的进步, 但从资源的总量看, 要保证资源的可持续 性利用, 必须合理开发与利用大量的极贫矿和表外 矿, 这是将来我国铁矿山亟待解决的共性问题。 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 0 mm 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 、 . 尾矿品位 8 31 . 的合格尾矿。可以说该研究为国内极贫铁矿石的利 [ 40] 用开创了新的局面 。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进行预抛尾, 铁 品位 可 提 高 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 [ 42] 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上海梅山矿业 公司、 四川会东满银沟矿业集团公司获得了应用, 对 鞍钢某选厂红铁矿石预选抛除开采过程中混入的围 [ 43] 岩取得了较好的试验结果 。 5 结 论 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。钢铁工业在我国 经济中起举足轻重的作用, 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 院校和矿山企业在这方面作了很多的工作, 在磁铁 39 [ 41 ] 。 总第 355期 金 属 矿 山 望 1金属矿山, 2005 2 1 5 2006年第 1期 矿选矿技术、 赤铁矿选矿技术方面取得了许多成果, 如各种磁选设备及反浮选工艺在铁精矿提质降杂方 面发挥了很大的作用; 在贫铁矿资源利用方面也有 了一定的进步, 在提高入磨铁矿石品位的同时提高 了贫铁矿资源的利用率。今后我们还需加强复杂难 选铁矿资源的利用, 以实现铁矿资源利用技术的整 体提高。 参 考 文 献 19 熊大和. SLon立环脉动高 梯度磁 选机分 选红矿 的研究 与应用. 金属矿山, 2005 8 24 29 20 熊大和, 张国庆. SLon- 2000 磁选 机在调 军台的 工业试 验与应 用. 金属矿山, 2003 12 37 39 21 熊大和. SLon型磁选机在齐大山选矿厂的 应用. 金属矿 山, 2002 4 42 44 22 赫荣安, 陈平, 熊大和. SLon 强磁机选别鞍山式 贫赤铁矿的试验 及应用. 金属矿山, 2003 9 19 24 23 熊大和. SLon 磁选机分选东鞍山氧化铁矿石的 应用. 金属矿山, 2003 6 21 24 24 陈江安, 饶宇欢. SLon 磁选机分选攀钢钛铁 矿的工业试 验. 2003 年全国破碎、 磨矿及选别设备学术研讨与技术交流会, 北海, 2003 25 黄会春, 廖国平, 范志坚. 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