我国红铁矿选矿技术研究现状及发展方向.pdf

S e ri e s No ． 3 4 5 Ma r c h 2 0 0 5 金 属 矿 山 MET AL MI NE 总 第 3 4 5期 2 0 0 5 年第3期 专题综述 我国红铁矿选矿技术研 究现状及发展方向 李维兵 刘保平 陈占 金。 景建华 1 ． 鞍钢集团鞍 山矿业公 司研究所； 2 ． 安钢集团舞阳矿业公司； 3 ． 鞍钢集团鞍山矿业公司 摘要研究了我国红铁矿石工艺矿物学特征， 介绍了国内红铁矿选矿应用的主要工艺流程， 分析了目前国 内红铁矿选矿工艺流程的主要特点。并对今后红铁矿选矿技术进步提出了建议。 关键词红铁矿重选强磁选阴离子反浮选 Pr e s e n t S t a t u s a n d De v e l o p me n t Or i e n tat i o n o f Ch i n a S Re d I r o n Or e Be n e fi e i a t i o n Te c h n o l o g y Re se a r c h L i We i b i n g L i u B a o p i n g C h e n Z h a n j in J i n g J i a n h u a 1 ． A n s h a n Mi n i n g C o ． R e s e a r c h I n s t i t u t e ，A n S t e e l G r o u p； 2 ． W u y a n g Mi n i n g C o ． ， A n S t e e l G r o u p ； 3 ． A n s h a n Mi n i n g Co． ， A n S t e e l G r o u p Ab s t r a c t Th e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e t e c h n o l o g i c a l mi n e r a l o g y o f Ch i n a r e d i r o n o r e s a r e s t u d i e d ．T h e ma i n t e c h n o - l o g i c a l flo ws h e e t s d o me s t i c a l l y u s e d f o r r e d i r o n o r e b e n e fic i a t i o n a r e d e s c ribe d ．B a s e d o n t h e c h a r a c t e ris t i c s o f t h e i r t e c h n o l o g i c al mi n e r a l o gy a n d t h e p r e s e n t s t a t u s o f t h e i r b e n e fi c i a t i o n fl o ws h e e t s ，t h e ma i n f e a t u r e s o f t h e d o me s t i c r e d i r o n o r e be ’ n e fi c i a t i o n flo ws h e e t s p r e s e n t l y u s e d a r e ana l y z e d a n d s u g g e s t i o n s o n t h e f u t u r e a d v an c e i n t h e i r b e n e fic i a t i o n t e c h n o l o gy are g i v e n． Ke y wo r d s Re d i r o n o r e ，Gr a v i t y s e p a r a t i o n，Hi g h i n t e n s i t y ma g n e t i c s e p a r a t i o n，An i o n i c r e v e r s e fl o t a t i o n 随着我国经济的高速发展 ， 国内对铁矿石 的需 求量越来越大。近些年来 ， 铁矿石进 口连年大幅度 增长， 2 0 0 0年为 6 9 9 7万 t ， 2 0 0 2年为 1 ． 1亿 t ， 2 0 0 3 年为 1 ． 4 5亿 t ， 2 0 0 4年达 2 ． 0 8 亿 t 。这在一定程度 上也引发了世界范围内的铁矿石价格暴涨 ， 造成了 国家外汇的大量 的流失。在这种情况下 ， 利用好国 内的现有资源， 对有效抑制铁矿石价格的上涨， 推进 我国国民经济持续、 健康、 协调发展， 显得十分重要。 但是， 经过建国 5 O年来的开发利用 ， 一方面， 我国易 选的磁铁矿资源正面临 13益短缺的局面， 后备磁铁 矿铁矿山明显不足； 另一方面， 我国相对好选的红铁 矿铁矿山大多进人 了深层开采时期 ， 采矿成本逐年 升高。与此相反的是 ， 我国尚存大量未被开发利用 的红铁矿铁矿山， 这些铁矿山的红铁矿大多可选性 较差。因此， 在近几年选矿技术发展较快的基础上 ， 总结好的经验 ， 探讨存在的问题， 加快推进选矿技术 进步 ， 更好地利用这部分资源 ， 具有重大的现实意义 和深远的历史意义。为此 ， 通过介绍我国重点红铁 矿铁矿山铁矿石的工艺矿物学特征及一些铁矿山工 艺流程改进过程 ， 并对此进行分析 ， 目的在于引起大 家对此的关注 ， 上下一心 ， 群策群力 ， 从根本上解决 好红铁矿选矿的问题。 1 红铁矿工艺矿物学特征 我 国红铁矿资源较为丰富 ， 主要分布在辽宁 、 河 北 、 甘肃 、 安徽 、 内蒙 、 河南 、 湖北 、 山西 、 贵州等地。 本次研究主要以齐大山、 东鞍山 、 关门山、 胡家庙 、 司 家营 、 弓长岭 、 宣化 、 丰宁、 舞 阳红铁矿石为对象， 进 行工艺矿物学研究。 1 ． 1 红铁矿石化学全分析及物相分析 对齐大山、 东鞍山、 关 门山、 胡家庙、 司家营、 弓 长岭 、 宣化 、 丰宁、 舞阳红铁矿石进行化学全分析及 物相分析， 结果分别见表 I 、 表 2 。 1 ． 2 红铁矿石物质组成与结构特点 1 齐大山红铁矿。矿石中铁矿物主要为磁铁 矿、 假象赤铁矿 、 赤铁矿， 次要为褐铁矿 ； 脉石矿物主 要为石英 ， 次要为闪石 一阳起石。矿石结构构造较 为简单 ， 主要为条带状构造 ， 伴有少量揉皱状和块状 李维兵 1 9 6 4一 ． 男 ， 鞍钢集团鞍山矿业公 司研究所科技部 ， 部长 ， 高级工程师， 1 1 4 0 0 2辽宁省鞍山市东解放路 1 3 2号。 维普资讯 总第3 4 5期 金 属 矿 山 2 0 0 5年第3期 构造 ， 矿石结构为磁铁矿多呈他形一半 自形晶， 假象 赤铁矿多为磁铁矿半 自形晶， 赤铁矿多呈假象粒状 、 板条状 、 片状晶， 铁矿物呈粗细不均匀嵌布。 表 l 红铁矿石化学全分析结果 ％ 红铁矿石 T F e F e O S i O 2 A 1 2 0 3 C a O Mg o M n O S P I g 齐大山 2 9 ． 2 8 5 ． 6 6 5 2 ． 9 4 1 ． 6 5 1 ． O 1 1 ． 0 2 0 ． 0 8 0 ． 0 7 0 ． 0 9 1 ． 3 6 东鞍山 3 2 ． 8 6 1 ． 9 1 5 1 ． 3 3 0 ． 9 3 0 ． 0 4 0 ． 2 3 0 0 6 0 ． 0 6 1 0 ． 074 1 ． 3 1 关门山 3 2 ． 4 8 1 ． 7 1 5 0 ． 2 5 0 ． 5 1 0 ． 1 1 0 ． 2 2 0 ． 08 0 ． 0 1 6 0 ． 0 3 3 1 ． 2 3 胡家庙 2 9 ． 3 2 5 ． 7 】 5 6 ． 1 0 0 ． 4 3 0 ． 0 3 0 ． 3 2 0 ． O 1 0 ． 028 0 ． 037 0 ． 5 9 司家营 2 9 ． 1 4 3 ． 6 8 5 3 ． 1 5 2 ． 8 1 0 ． 2 2 0 ． 6 6 0 ． 9 4 0 ． 0 1 2 0 ． 032 0 ． 0 5 弓长岭 2 9 ． 4 1 2 ． 9 1 5 4 ． 68 0 ． 7 2 0 ． 2 9 1 ． 5 7 0 ． 04 0 ． 0 1 3 0 ． 0 6 7 0 ． 6 2 宣化5 5 ． 3 6 6 ． 6 0 1 2 ． 9 0 1 ． 8 4 0 ． 2 8 0 ． 8 7 0 ． 1 3 0 ． 1 1 2 4 ． 5 8 丰宁3 5 ． 1 8 1 ． 2 6 3 8 ． 0 0 1 ． 7 6 3 ． 8 1 0 ． 5 2 0 ． O 1 0 ． 3 1 0 ． 0 6 8 2 ． 9 0 舞阳3 0 ． 4 6 0 ． 6 3 50． 7 0 2 ． 5 0 0 ． 25 0 ． 2 2 0 ． 07 0 ． 0 2 3 0 ． 047 2 ． 1 6 2 东鞍山红铁矿。矿石中铁矿物主要为假象 赤铁矿 、 磁铁矿 ， 次要为赤铁矿、 褐铁矿、 菱铁矿； 脉 石矿物主要为石英 、 鳞绿泥石 ， 次要为铁闪石 、 阳起 石、 透闪石等。矿石结构构造较为复杂， 主要为条带 状构造， 其次为隐条带状构造和块状构造， 部分为揉 皱状构造和角砾状构造 ； 矿石的结构主要为变晶结 构， 其余为鳞片状变晶结构、 交代结构、 蜂窝状和土 状结构、 包裹体结构。 3 关门山红铁矿。矿石矿物组成 比较简单 ， 但铁矿物嵌布粒度细。其主要铁矿物为赤铁矿 ， 次 为磁铁矿 、 褐铁矿 ； 脉石矿物几乎全部为石英。矿石 构造主要为致密块状 、 条纹状和条带状。 4 胡家庙红铁矿。矿石中铁矿物主要为磁铁 矿 、 赤铁矿 ， 次为假象赤铁矿 ， 同时含有少量褐铁矿； 脉石矿物主要为石英 ， 次为阳起石、 透闪石。矿石构 造多为条带状构造 ， 结构多以粒状变晶结构为主。 5 司家营红铁矿。矿矿物组成较为简单 ， 其 ． 2 ． 中铁矿物主要为磁铁矿 、 假象赤铁矿 ， 次为赤铁矿； 脉石矿物以石英为主， 次为阳起石 、 透闪石。矿石构 造以条带状为主， 结构以粒状变晶结构和交代结构 为主。 6 弓长岭红铁矿。矿石矿物组成较为简单 ， 石英 、 假象赤铁 矿、 磁铁矿 、 赤铁矿含量 占 9 0 ％以 上 ， 其铁矿物主要为假象赤铁矿 、 磁铁矿 ， 次为镜铁 矿 、 褐铁矿； 脉石矿物主要为石英， 其次为角闪石类 矿物。矿石的结构构造与齐大 山红铁矿石基本一 致。 7 宣化红铁矿。矿石铁矿物主要以赤铁矿为 主， 次为磁铁矿以残 留体形态存在于赤铁矿 中和少 量黄铁矿以包裹体形式存在于石英中； 脉石矿物主 要为石英。矿石的结构构造较为复杂 ， 不利于铁矿 物的解离。其中矿石的构造 主要为结核状构造， 矿 石的结构主要为鲕粒状结构 ， 次为交代残余结构。 8 丰宁红铁矿。矿石铁矿物主要为赤铁矿 、 次为磁铁矿； 脉石矿物主要为石英 ， 次为少量萤石和 长石。矿石的构造 以致密块状 、 浸染状 、 角砾状为 主， 矿石的结构赤铁矿为 自形一半 自形晶， 磁铁矿为 他形晶 ， 石英为半 自形一他形晶。 9 舞阳红铁矿。矿石铁矿物 主要为赤铁矿， 次为磁铁矿 、 褐铁矿； 脉石矿物主要为石英 ， 次为碧 玉、 霓次透辉石。矿石的构造主要为块状构造 、 片状 构造和条带状构造 ， 矿石的结构主要为变晶结构 、 交 代残余结构， 次为浸染状结构和海绵陨铁结构。 2 红铁矿选矿试验研究 2 ． 1 齐大山红铁矿选矿试验研究 齐大山红铁矿石选矿工业应用始于 1 9 7 4年 ， 应 用工艺流程为粗碎 、 中碎后产品分为粗细两个部分， 粗粒部分用焙烧磁选工艺进行选别， 细粒部分用两 段连续磨矿 、 浮选 一磁选工艺流程进行选别。投产 以来 ， 各项技术指标一直不理想。1 9 8 5年 1季度， 将细粒部分改变为阶段磨矿 、 粗细分选 、 重选 一磁选 一 酸性正浮选工艺 ， 取得 了原矿品位 2 9 ． 1 2 ％ ， 精矿 品位 6 2 ． 4 7 ％ ， 尾矿品位 1 2 ． 2 4 ％， 回收率 7 2 ． 0 9 ％的 选别指标 ， 比以前有了较大的提高。与此同时 ， 为了 加快齐大山铁矿石 的利用步伐 ， 1 9 7 6年 ， 国家科委 就把齐大山铁矿石选矿新工艺研究列入 国家重点 科技项 目 中去。从 1 9 7 6年开始， 北京矿冶研究总 院、 东北工学院、 鞍山钢铁学院、 鞍钢矿山研究所 、 长 沙矿冶研究院、 马鞍山矿山研究院 、 鞍山黑色冶金矿 山设计研究院等多家科研单位进行了诸多工艺流程 维普资讯 李维兵等 我 国红铁矿选矿技术研 究现状及发展方向 2 0 0 5年第3期 的研究 。在此基础上 ， 选取长沙矿冶研究 院推荐的 连续磨矿、 弱磁 一强磁 一阴离子反浮选工艺 、 马鞍山 矿山研究院推荐的连续磨矿 、 弱磁 一强磁 一酸性正 浮选工艺、 鞍钢矿业公司研究所推荐的阶段磨矿 、 重 选 一 磁选 一酸性正浮选和连续磨矿 、 弱磁 一强磁 一 阳离子反浮选工艺于 1 9 8 8年进行工业试验 ， 4个工 艺流程取得的工业试验指标见表 3 。 表 3 齐大山红铁矿石 4种工艺流程工业试验结果 ％ 在上述研究的基础上， 选出连续磨矿 、 弱磁 一 强 磁 一阴离子反浮选工艺于 1 9 9 8年建成了齐大山铁 矿选矿分厂即鞍钢 集 团 新钢铁调军 台选 矿厂。 齐大山铁矿选矿分厂投产后 ， 选矿技术指标连年提 高， 至 2 0 0 3年 ， 已取得了原矿品位 2 9 ． 8 6 ％、 精矿品 位 6 7 ． 5 4 ％、 尾矿品位 8 ． 3 1 ％ 的技术指标。鞍钢矿 山研究所针对齐大山选矿厂选矿技术指标不高的实 际， 多年来进行长期的研究工作， 于 2 0 0 0年在优化 工艺流程结构的基础上完成了用阴离子反浮选代替 酸性正浮选的工业试验工作 ， 取得了重大进展。齐 大山选矿厂以此进行了浮选 、 磁选两车间技术改造， 使选矿技术指标取得了重大进展 。2 0 0 3年， 在原矿 品位 2 9 ． 6 0 ％的情况下 ， 取得了精 矿品位6 7 ． 5 9 ％、 尾矿品位 1 0 ． 5 6 ％ 、 金属回收率 8 2 ． 2 4 ％的指标。 2 ． 2 东鞍山红铁矿选矿试验研究 东鞍山红铁矿选矿工业应用始于 1 9 5 8年 ， 采用 的工艺流程为连续磨矿 、 单一碱性正浮选 ， 选矿技术 指标不高。至 2 0 0 0年， 其选矿技术指标仅为原矿品 位 3 2 ． 7 4 ％ ， 精矿品位 5 9 ． 9 8 ％， 尾矿品位 1 4 ． 7 2 ％ ， 金属回收率 7 2 ． 4 9 ％。多年来， 广大选矿工作者围 绕提高东鞍山红铁矿选矿技术指标先后进行了①阶 段磨矿、 强磁 一酸性正浮选； ②阶段磨矿、 强磁 一阴 离子反浮选； ③阶段磨矿、 强磁 一阳离子反浮选； ④ 阶段磨矿、 重选 一磁选 一酸性正浮选； ⑤连续磨矿、 重选 一 磁选 一 酸性正浮选； ⑥连续磨矿、 弱磁 一 强磁 一 酸性正浮选； ⑦连续磨矿、 弱磁 一强磁 一阳离子反 浮选； ⑧连续磨矿、 旋流器分级 一粗级别酸性正浮 选、 细级别碱性正浮选； ⑨连续磨矿、 分级 一分支浮 选； ⑩连续磨矿 、 软化介质碱性正浮选 ； ⑩连续磨矿 、 粗细分级 、 螺旋溜槽 一离心机 ； ⑥ 阶段磨矿 、 粗细分 级、 螺旋溜槽 一 离心机 ； ⑩连续磨矿 、 旋流器脱泥 一 阴离子反浮选； ⑩阶段磨矿、 粗细分级、 螺旋溜槽 一 离心机 一 酸性正浮选 ； ⑥ 阶段磨矿 、 粗细分级 、 螺旋 溜槽 一离心机 一阴离子反浮选 等多个工艺试验研 究 ， 取得 了一定的进展。2 0 0 1年 ， 鞍钢矿山研究所 在多年研究并完成实验室研究 的基础上， 结合齐大 山选矿厂工艺改造 的成功经验 ， 在东鞍山烧结厂一 选车间进行了连续磨矿、 粗细分选 、 中矿再磨 、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选和连续磨矿 、 粗细分选 、 中矿 再磨 、 磁选 一 重选 一阴离子反浮选两种工艺流程试 验， 分 别 取 得 了 原 矿 品 位 3 1 ． 3 8 ％ 、 精 矿 品 位 6 4 ． 0 8 ％ 、 尾矿品位 1 3 ． 7 7 ％ 、 金属回收率 7 1 ． 4 7 ％和 原矿品位 3 2 ． 9 4 ％ 、 精 矿 品位 6 4 ． 7 4 ％ 、 尾 矿 品位 1 4 ． 6 8 ％ 、 回收率 7 1 ． 6 9 ％ 的技术指标 。在 此基 础 上， 于 2 0 0 2年按连续磨矿 、 粗细分选 、 中矿再磨重选 一 磁选 一阴离子反浮选工艺完成了工业改造。2 0 0 3 年 ， 实现原矿品位 3 2 ． 5 0 ％ 、 精矿品位 6 4 ． 4 9 ％、 尾矿 品位 1 7 ． 1 7 ％、 金属 回收率 7 6 ． 1 1 ％的技术指标。 2 ． 3 司家营红铁矿选矿试验研究 司家营红铁矿石是我国红铁矿石的重要后备矿 山。由于冀东地区存在大量的磁铁矿资源 ， 故司家 营红铁矿石一直没有得以开发。近年来 ， 受冀东地 区磁铁矿资源 日益枯竭和铁精矿价格持续走高的影 响， 唐钢决定加快开发司家营红铁矿石的步伐。司 家营红铁矿石研究工作始于 1 9 5 8 年 ， 以马鞍山矿山 研究院、 北京矿冶研究总院为代表 的有关科研 、 设 计 、 高校等单位进行了大量工作 ， 完成了阶段磨矿反 浮选 、 阶段磨矿简化流程正浮选 、 阶段磨矿正浮选 、 连续磨矿正浮选 、 M P D补充试验正浮选 、 连续磨矿 阴离子反浮选等多个工艺流程研究 ， 取得了较好的 效果 。2 0 0 2年 ， 唐钢委托鞍钢矿山研究所进行 了阶 段磨矿 、 粗细分级 、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选和阶 段磨矿 、 粗细分级、 磁选 一 重选 一阴离子反浮选工艺 研究 ， 分别 取 得 了原 矿 品 位 2 9 ． 1 4 ％ 、 精 矿 品位 6 6 ． 5 7 ％ 、 尾矿品位 8 ． 8 7 ％ 、 金属 回收率 8 0 ． 2 4 ％和 原矿品位 2 9 ． 1 4 ％ 、 精 矿 品位 6 6 ． 4 0 ％ 、 尾 矿 品位 9 ． 0 8 ％、 金属回收率 7 9 ． 7 5 ％ 的指标。根据上述 结 果， 鞍钢矿业公司研究所推荐阶段磨矿、 粗细分级 、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选工艺为司家营红铁矿选 矿改造方案。 ． 维普资讯 总第3 4 5期 金 2 0 0 5年第3期 2 ． 4 舞阳红铁矿选矿试验研究 舞阳矿业公司具有较多的红铁矿资源。由于其 红铁矿内存在碧玉 ， 具有比石英更大的密度和磁性 ， 使其与铁矿物分离变得较为困难。早期 ， 长沙矿冶 研究院为之进行 了大量 的工作， 取得 了一定成效。 进入 2 1 世纪， 选矿技术水平得到了较大的提高 ， 新 工艺 、 新药剂 、 新设备得以较快发展。在此情况下， 舞阳矿业公司决定加快其红铁矿研究步伐。先后委 托马鞍山矿山研究院、 鞍钢矿山研究所进行选矿试 验研究 ， 马鞍山矿山研究院为此进行了大量的工作 ， 先后完成了多个工艺流程的探索性研究 ， 并就强磁 一 反浮选工艺、 强磁 一重选 一反浮选工艺进行 了连 选试验研究 。其中强磁 一 反浮选工艺取得了原矿品 位 2 8 ． 8 6 ％ 、 精矿品位 6 5 ． 0 2 ％ 、 尾矿品位 1 2 ． 3 1 ％、 金属回收率 7 0 ． 7 4 ％的指标 ； 强磁 一重选 一反浮选 工艺取得 了原矿品位 2 8 ． 7 9 ％ 、 精矿 品位6 5 ． 2 2 ％、 尾矿品位 1 1 ． 2 6 ％、 金属回收率 7 2 ． 5 6 ％的指标。最 终推荐 阶段磨矿 、 粗细分选 、 强磁 一重选 一阴离子反 浮选工艺为建厂工艺 。 2 ． 5 其它红铁矿选矿试验研究 在上述红铁矿研究取得较大进展的同时， 鞍山 关门山、 胡家庙 ， 辽阳弓长岭 ， 河北宣化 、 丰宁等地红 铁矿石也在鞍钢矿业公司研究所进行了研究。研究 表明， 关门山、 胡家庙 、 弓长岭红铁矿具有较好的可 选性 ， 具备开发利用的价值 ； 在现有的技术上 ， 开发 河北宣化 、 丰宁红铁矿石还需进行大量的工作。其 中， 推荐关门山铁矿采用的阶段磨矿、 粗细分选 、 重 选 一磁 选 一阴离 子反 浮选 工艺取 得 了原矿 品位 3 1 ． 0 9 ％ 、 精矿品位6 4 ． 6 8 ％、 尾矿 品位 1 2 ． 4 7 ％ 、 金 属回收率 7 4 ． 1 9 ％的试验指标 ； 推荐胡家庙铁矿采 用的阶段磨矿 、 粗细分选 、 重选 一 磁选 一阴离子反浮 选 工 艺 取 得 了 原 矿 品 位 3 0 ． 0 7 ％ 、 精 矿 品 位 6 6 ． 2 8 ％、 尾矿品位 1 3 ． 2 l ％ 、 回收率 7 0 ． 0 3 ％的试验 指标 ； 推荐弓长岭铁矿采用的阶段磨矿 、 粗细分选、 重选 一磁选 一阴离子反浮选工艺取得 了原矿品位 2 8 ． 7 8 ％ 、 精矿品位 6 7 ． 7 9 ％ 、 尾矿品位 7 ． 9 5 ％ 、 金属 回收率 8 1 ． 9 9 ％ 的试验指标。对河北宣化 、 丰宁红 铁矿石的试验研究主要是探索性工作。重点对矿石 的矿物组成 、 结构构造、 主要矿物的赋存状态和嵌布 情况进行了研究 ； 并进行了不同选矿方法单机试验。 阶段结果表明， 宣化红铁矿具有 的鲕粒状结构和交 代残余状结构是导致铁矿石难选的主要原因， 应在 提高磨矿分级效率基础上加强细磨工作解决其选矿 问题。丰宁红铁矿因为存在萤石和长石导致选矿指 标不理想， 应通过提高选矿设备选矿效率改善其选 矿指标。 3 红铁矿选矿新进展及工艺特点 鞍钢齐大山铁矿选矿分厂于 1 9 9 8建成连续磨 矿、 弱磁 一强磁 一阴离子反浮选工艺， 在我国红铁矿 选矿史上具有重要意义。强磁与阴离子反浮选工艺 的联合应用和高品位铁精矿的生产与处理同一种矿 石而指标相对较低的齐大山选矿厂形成了鲜明的对 比。在此情况下 ， 在鞍山率先开始了新一轮提高红 铁矿选矿技术指标的研究工作。目前 ， 除齐大 山铁 矿选矿分厂外， 已有齐大山选矿厂 、 东鞍山烧结厂完 成了技术改造 ， 司家营选矿厂 、 舞 阳红铁矿选矿厂 、 弓长岭红铁矿选矿厂 已经开始建设， 并取得重大进 展。关门山、 胡家庙红铁矿选矿厂也正在筹划建设 中。纵观国内红铁矿近年来工业应用 的新情况 ， 主 要有以下 3个工艺流程得到 了较好的应用 ， 一是连 续磨矿 、 弱磁 一强磁 一阴离子反浮选工艺的应用 ； 二 是阶段磨矿 、 粗细分选、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选 工艺的应用； 三是阶段磨矿、 粗细分选、 磁选 一重选 一 阴离子反浮选工艺的应用。 3 ． 1 连续磨矿 、 弱磁 一 强磁 一阴离子反浮选工艺的 应用及工艺特点 国内应用连续磨矿 、 弱磁 一强磁 一阴离子反浮 选工艺流程的厂家 目前有一家， 为鞍钢齐大山铁矿 选矿分厂。其工艺流程的特点如下。 1 具有较好的工艺流程结构。从我国红铁矿 选矿 目前现状看 ， 强磁选是最有效的抛尾手段之一 ， 阴离子反浮选是提高精矿品位最有效手段之一。同 时 ． 强磁选与阴离子反浮选 的结合有利于实现工艺 流程的优势互补 ， 这不仅表现在两个工艺本身提质 降尾上 ， 也表现在强磁选能为反浮选提供 良好 的选 别条件上。 2 便于生产稳定操作。连续磨矿工艺直接将 矿石磨至单体解离度较高的水平， 用强磁机脱泥抛 尾， 既为阴离子反浮选工艺准备了较高品位的人选 物料， 也消除了原生矿泥和次生矿泥对阴离子反浮 选工艺的影 响， 且强磁选本身具有较好的稳定性。 阴离子反浮选本身由于强磁选为其提供了较好人选 物料， 本身也具有较好的稳定性。因此， 连续磨矿 、 弱磁 一强磁 一阴离子反浮选工艺控制好最终磨矿粒 度后， 工艺具有较好的稳定性 ， 对矿石具有较强的适 应性 ， 便于生产稳定操作。 维普资讯 李维兵等 我国红铁矿选矿技术研 究现状及发展方向 2 0 0 5年第3期 3 具有较好的工艺操作特点 。连续磨矿 、 弱 磁 一 强磁 一阴离子反浮选工 艺由于具有精矿品位 高、 浮选温度低 、 适于管道运输 、 分选效果好 、 浮选泡 沫稳定性好、 流动性好等工艺特点， 在生产操作上易 于控制， 有利于生产指标的稳定。当然 ， 该工艺流程 存在因为磨矿粒度细而导致选矿成本高的问题 。 3 ． 2 阶段磨矿 、 粗细分选 、 重选 一磁选 一阴离子反 浮选工艺的应用及工艺特点 国内应用该原则工艺流程的厂家主要有鞍钢齐 大山选矿厂、 鞍钢东鞍山烧结厂 、 正在建设的唐钢司 家营选矿厂等。其工艺流程有如下的特点。 1 采用了阶段磨选工艺。由于该工艺流程采 取了阶段磨矿、 阶段选别工艺流程 ， 使得该工艺流程 具有较为经济的选矿成本。一段磨矿后 ， 在较粗 的 粒度下实现分级人选 ， 一般情况下可提取 6 0 ％左右 的粗粒级精矿和尾矿， 这大大地减轻 了进人二段磨 矿的量 ， 有利于降低成本。同时 ， 粗粒级铁精矿有利 于过滤。 2 选别针对性强。矿物在磨矿过程中解离是 随机的， 这种过程使得磨矿粒度不等 的矿物颗粒均 存在解离的条件 ， 这是粗细分级人选工艺具有较强 生命力的重要基础之一。阶段磨矿、 粗细分选 、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选工艺一次分级后的粗粒级相 对好选， 采用简单的重选工艺， 及时选出合格粗粒精 矿 ， 抛掉粗粒尾矿 ； 分级后的细粒级相对难选 ， 采用 选矿效率高相对复杂的强磁 一阴离子反浮选工艺得 精抛尾。粗粒级选矿方法和细粒级选矿方法的有效 组合使得该工艺流程具有经济上合理 ， 技术上先进 的双重特点。同时， 重选工艺获得含量较大、 粒度较 粗的精矿有利于精矿过滤。 3 实现 了窄级别人选 。在矿物的选别过程 中， 矿物的可选程度既与矿物本身特性有关 ， 也与矿 物颗粒 比表面积大小有关 ， 这种作用在浮选过程中 表现得更为突出。因为在浮选过程 中， 浮选 与药剂 和矿物以及药剂与气泡间作用力的最小值有关 ， 与 矿物比表面积大小有关 ， 与药剂跟矿物作用 面积 的 比率有关。这使得影响矿物可浮性的因素是双重 的， 容易导致比表面积大而相对难浮的矿物与 比表 面积小而相对易浮的矿物具有相对一致的可浮性 ， 有时前者甚至具有更好的可浮性。实现窄级别人选 的选矿过程 ， 能在较大程度上杜绝上述容易导致浮 选过程混乱现象的发生 ， 提高了选矿效率。 4 细粒级选别效率得到了空前的提高。阶段 磨矿 、 粗细分选 、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选工艺应 用前 ， 红铁矿选矿应用的阶段磨选工艺细粒级采用 的工艺是磁选 一酸性正浮选工艺， 选矿效率很低 ， 影 响了阶段磨选工艺技术指标的提高。而将细粒级选 别工艺由磁选 一酸性正浮选改为磁选 一阴离子反浮 选工艺形成现在的阶段磨矿 、 粗细分选 、 重选 一磁选 一 阴离子反浮选工艺后 ， 细粒级的选别指标得到了 空前的提高。以鞍钢齐大山选矿厂工艺改造前后考 查为例 ， 细粒级应用磁选 一酸性正浮选 的技术指标 为人选品位 2 3 ． 7 7 ％， 精矿品位 6 0 ． 6 5 ％ ， 尾矿品位 1 3 ． 3 0 ％ ； 细粒级应用磁选 一阴离子反浮选韵技术指 标为人选品位 2 3 ． 8 3 ％ ， 精矿 品位 6 5 ． 7 2 ％， 尾矿品 位 1 3 ． 1 6 ％。显然 ， 在阶段磨选工艺 中细粒级应用 磁选 一阴离子反浮选工艺比应用磁选 一酸性正浮选 工艺使细粒级选别效率得到了空前的提高。 阶段磨矿 、 粗细分选 、 重选 一磁选 一阴离子反浮 选工艺具有上述特点外， 也存在工艺流程路线长 、 二 段磨矿效率低等问题。 3 ． 3 阶段磨矿 、 粗细分选 、 磁选 一重选 一阴离子反 浮选工艺的应用及工艺特点 国内选用该工艺流程的厂家为安钢集团舞阳矿 业公司红铁矿选矿厂， 鞍钢东鞍山烧 结厂也曾经进 行了该工艺流程原则工艺流程的工业试验。其工艺 流程有如下的特点。 1 采用 了阶段磨选工艺。该工艺流程与阶段 磨矿、 粗细分选 、 重选 一磁选 一阴离子反浮选工艺一 致 ， 由于采用了阶段磨选工艺， 减少了二段磨矿量， 比较经济。但是 ， 与阶段磨矿 、 粗细分选 、 重选 一磁 选 一阴离子反浮选工艺不同的是该工艺将使得二次 磨矿量比阶段磨矿 、 粗细分级 、 重选 一磁选 一阴离子 反浮选工艺明显增加。这是 因为采用 阶段磨矿 、 粗 细分选 、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选工艺 ， 粗粒部分 和细粒部分分别用中磁机和强磁机抛尾。中磁机与 强磁机的场强差别较大表明， 粗粒矿物 比细粒矿物 在磁场中具有较好的磁选效果。这样， 在应用 阶段 磨矿 、 粗细分选 、 磁选 一重选 一阴离子反浮选工艺 中， 由于粗粒尾矿和细粒尾矿在一起用强磁机抛尾 ， 相对粗粒级来讲 ， 抛尾场强过高 ， 使得粗粒级贫连生 体难以抛掉。 2 强磁预先抛尾。强磁预先抛掉的尾矿量一 般在 4 5 ％以上 ， 大大减少 了后续作业人选矿量， 节 约了设备。与此同时 ， 经过强磁预先抛尾后 ， 进入后 续强磁作业的矿石人选品位较高， 有利于重选作业 维普资讯 总第 3 4 5期 金 属 矿 山 2 0 0 5年第 3期 提高精矿品位。但是 ， 由于该工艺流程强磁预先抛 尾后 ， 使得相对较粗的贫连生体进入到强精中， 加剧 了后续分级旋流器的反富集作用， 对反浮选作业不 利。 3 二段磨矿控制 比较重要。采用该工艺流程 后 ， 由于二段磨矿产品进入粗细分级旋流器 ， 没有进 行脱泥抛尾直接给入重选及反浮选作业 ， 容易对重 选特别是反浮选效果产生不利的影响。 4 粗细分级旋流器控制比较关键。经过强磁 预先抛尾后 ， 强磁精矿 的品位一般提 高到 4 5 ％ 以 上。这样高品位的物料进入粗细分级旋流器显然没 有 3 0 ％的原矿容易取得好的分级效果。因此 ， 与阶 段磨矿、 粗细分选、 重选 一 磁选 一阴离子反浮选工艺 相比， 该工艺应加强对粗细分级旋流器的控制。 3 ． 4我国红铁矿选矿技术进步的特点 纵观我 国红铁矿选矿技术发展 ， 主要有以下特 点。 1 强磁选 一阴离子反浮选工艺的联合应用实 现了工艺的最佳组合。 目前我 国的红铁矿选矿厂， 其工艺流程中， 都存在强磁选 一阴离子反浮选工艺， 这种组合在红铁矿选矿中的效果特别理想。对强磁 选而言 ， 依靠其提高精矿品位效果并不明显。但是 ， 依靠强磁选脱泥抛尾为反浮选提供理想的原料是十 分有效的。同时 ， 阴离子反浮选受其 自身工艺特点 的影响， 对细粒级 相对高 品位物料选别特别有效。 强磁选与阴离子反浮选这种工艺上的优势互补 ， 实 现了选矿过程的精妙组合。 2 高效的阴离子反浮选工艺大大地提高了选 矿指标。反浮选工艺的应用 ， 大大地提高了选矿技 术指标。这是因为阴离子反浮选具有较高的选矿效 率。一方面， 阴离子反浮选利用了石英在矿浆中有 效重力远远低于石英易于上浮的原理 ； 另一方面， 反 浮选 ， 特别是阴离子反浮选 因为具有高效可靠的药 剂制度而使选别效果更好。鞍钢齐大山选矿厂工艺 改造前后细级别选别效果对 比正说明了这一点。 3 新型选矿设备和高效选矿药剂发挥了很好 的作用。高效 、 节能、 有利于优化工艺流程结构的设 备和药剂的应用大大地推进了红铁矿选矿技术的进 步。进 口破碎机的应用在提高破碎效率的同时， 为 红铁矿选别 后续作业准备 了较好 的物料条 件； 以 S L o n 立环脉动强磁机为代表的高效设备实现 了红 铁矿选矿技术质的飞跃 ； 各种 阴离子反浮选药剂层 出不穷， 选别的针对性越来越强， 选别效率越来越 ．6 ． 高。 4 选矿 自动化控制正发挥越来越大的作用。 选矿 自动化控制长期 以来没有得到重视。近些年 来， 自动化控制工作在选矿得到了较好的推广， 并且 在球磨机 自动控制、 旋流器 自动控制等方面取得了 较大的进展 ， 获得了较好的经济效益。但是 ， 在如何 实现粒度检测与控制、 品位检测与控制， 我们还需进 一 步进行大量工作。 4 关于我国红铁矿选矿工作建议 1 加强红铁矿选矿的基础研究工作。红铁矿 研究的基础工作表 明， 我 国红铁矿的工艺矿物特性 差异较大。一些红铁矿选矿研究取得 了重大进展 ； 一 些红铁矿研究还处于起步阶段。 目前鞍山地区的 红铁矿研究成果是在经历几 十年攻关 ， 在新设备新 药剂研究取得重大进展的基础上取得的。我国的一 些红铁矿因为其结构复杂， 研究进行的深度不够 ， 至 今仍未得到利用。在我国铁矿石资源异常紧张的今 天， 在选矿新设备 、 新药剂发展异常迅速 的今天 ， 加 快利用我国未利用的选矿资源步伐 ， 显得十分重要。 当然， 这种工作的开展 ， 单靠一个企业 、 一个研究单 位去完成是不可能的， 应以行业协会为龙头 ， 联合企 业 、 研究单位、 资源属地 ， 共同搞好这项工作。 2 加快细粒红铁矿石选矿技术研究。目前 ， 我国红铁矿石没有得以全面利用的主要原因是细粒 级红铁矿选矿难以取得好的选矿指标。磁选 一阴离 子反浮选工艺虽然在一些红铁矿选矿中实现了指标 的历史性突破， 但对于粒度更细的铁矿石而言， 其选 别指标仍然不高。通过研究新工艺实现我国细粒级 红铁矿选矿技术的突破 ， 是进一步利用我 国红铁矿 资源的关键所在。 3 加强红铁矿选矿新设备的研究。在红铁矿 选矿新设备研究方面， 一方面要继续改善现已在红 铁矿选矿厂应用设备的结构性能 ， 使其性能更优， 并 通过针对不同种矿石改进设备性能 ， 实现对矿石选 别针对性更强。另一方面， 要加快絮凝脱泥工艺脱 泥斗和浮选柱等新型选矿设备的研究工作 ， 用新设 备的突破带动红铁矿选矿技术的突破。 4 加强红铁矿选矿新药剂的研究。红铁矿选 矿新药剂的研究 ， 特别是阴离子反浮选捕收剂的研 究 ， 近些年取得 了较大的进展。但是 ， 目前应用的捕 收剂基本上仍 以脂肪酸类捕收剂为主。如何开发新 品种捕收剂 ， 如何实现阴离子浮选药剂的复合化， 如 下转第 2 5页 维普资讯 李 忠等 大冶铁矿象鼻山北帮滑坡体下采矿实践 2 0 0 5年第 3期 倾倒破坏趋势， 致使 3 6 m附近处出现张裂缝而渗 水 ， 坡面松散岩体逐渐崩落。