以華北弱磁性赤鐵礦為例淺析選礦工藝流程設計

雷永杰

摘要：基于選礦技術工藝多樣性分析和弱磁性赤鐵礦特性，以破碎細磨工藝技術、弱磁選工藝技術、反浮選工藝技術和弱磁選、重選反浮選聯合工藝技術為主線，探討適合弱磁性赤鐵礦特性的選礦工藝流程設計。

關鍵詞：弱磁性赤鐵礦 選礦 工藝流程

改革開放開啟了我國礦業經濟的快速發展時代。在這種發展模式下，極大地促進了礦業產業相關技術工藝裝備的進步和革新。選礦技術作為影響礦產資源開發、開采和勘探的重要技術之一，較為完善的選礦工藝和流程也已形成，降低了工作強度、提高了礦產資源綜合利用率、普遍降低了成本、提高了經濟效益，極大促進了我國礦業經濟發展。

1 選礦技術工藝多樣性分析

我國礦產資源種類繁雜。支柱性礦產后備儲量不足，人均占有量較少，礦產資源供應量難以為繼。以鐵礦資源為例，赤鐵礦在我國有很大儲量，但由于科研經費投入不足、技術人才缺乏、資源分布與生產力布局不匹配等因素制約，大量弱磁性赤鐵礦資源難以充分利用，用普通的磁選方法難以選別。本文主要以華北某地鐵礦場為例，對該礦種的選別技術工藝及裝備進行探討。

2 弱磁性赤鐵礦特性

該礦場主要以赤鐵礦巖石為主，研制較硬，同時伴有假象和半假象赤鐵礦以及含量不同的金屬共生礦種和其他非金屬礦物質，這些礦石的物理性質特點給選礦工作帶來了難題。此外，石英是該礦石中的脈石礦種的主要成份，礦藏總體呈條帶狀分布。假象赤鐵礦和石英粒度較細，通常為0.025-0.23mm。因此，礦物的基本特點決定了選礦工藝技術流程的合理采用。

3 選礦工藝設計流程的選用

在礦物原料的加工中，采用何種工藝和流程是極其重要的，因為礦物質選別操作過程本身涉及到對各種礦石元素的物理性能、化學性能的鑒別和利用，操作順序不同導致對礦物的物理、化學反應不同，礦物的利用和加工效果會受到影響。因此，要嚴格遵循有關程序和標準實施操作。本文研究的礦場主要以弱磁性赤鐵礦為主。目前我國對弱磁性赤鐵礦選礦采用的一般選礦方法是機械重選法，但如果采礦技術運用不得當，造成礦層的破壞，極易產生砂質、碎石等附加物的混入，從而導致礦石貧化率較高，影響后期選礦質量。因此，我們在對這類礦石進行選礦的過程中，一種方案是采取只破不磨、機械重選和舍棄尾礦粗粒的工藝和方法。另一種是采用赤鐵礦細粒重選法。即首先把礦物進行破碎、磨礦處理后，使鐵礦物單體解離，進而通過重選或磁重聯合選別等方法，得到細質、品位較高的產品，這種方法即為細粒重選法。綜合以上兩種方法，我們不難得出第二種方法更加適合所選礦場礦石特性，應重點加以采用。下面對各種主流選礦工藝技術進行分析和研究。

3.1 破碎細磨工藝技術 鐵礦石在完成開采后，主要進入破碎和磨礦階段，以便于適應選礦作業和礦粉的后續加工。因此，破碎和磨礦階段是影響礦物加工工藝的關鍵環節。在具體實踐操作中，做好破碎和磨礦的技術處理，會提高礦物利用率，合理降低選礦成本。當前，國內鐵礦采選業設備的工藝流程主要為：小型破碎車間使用一段開路破碎，中型破碎車間采用二段或三段破碎，大型破碎車間多采用三段甚至四段破碎工藝；而對細粒嵌布礦物，需采用細磨技術，使可利用礦物達到較為充分的解離。自上世紀70年代末80年代初開始，在二段選別單一磁選工藝的基礎上加入了細篩再磨工藝，從而使精粉品位由61%提高到了65%以上。

3.2 弱磁選工藝技術 對一般的細粒嵌布鐵礦石弱磁選工藝來說，通常采用階段磨選，但這種方法存在選礦回采率、回收率相對較低等問題，這與我國目前倡導的以最小的資源消耗和環境代價，實現最大的經濟效益、社會效益和環境效益等礦產資源開發理念是不相適應的。同時也容易影響資源的綜合再利用，并造成相對生產成本偏高等問題。以目前選礦技術裝備條件，在保持精礦品位不下降的前提下，很難實現回收率的有效提高。因此，對于細粒度鐵礦石的選別不應采用此種工藝。

3.3 反浮選工藝技術 大量選礦實踐表明，對細粒嵌布礦物的選別中，我們認為最有效的方法為反浮選工藝。該方法對較粗粒度礦物的處理效果并不十分明顯，但由于其采用的是正負離子反浮分離原理，能夠較容易獲得高品位精礦產品。經過充分的工藝技術應用實踐檢驗，對陽離子反浮選工藝技術的運用有著較大優勢，能夠更加有效的獲得較高品位精礦。此外，該方法的一個顯著優勢是能與其他選礦工藝技術配合運用，并且效率更高，通過各種選礦工藝的優勢互補，從而實現作用的最大限度發揮。

3.4 弱磁選、重選反浮選聯合工藝技術 弱磁選、重選反浮選聯合工藝的特點是：用工藝較簡單的弱磁選或重選方法從原礦石中篩選出大部分較高品質初級入選礦石，剩余較難處理的礦石再次選用反浮選處理工藝，能夠極大的減少反浮選的選礦量，并且此種工藝技術聯合性、適應性較好，設備的原礦處理量較高，設備參數調整較靈活，電耗、水耗量相對較低，優勢較為明顯，能夠有效降低整個選礦過程的生產成本，獲得更大的經濟效益。同時，為了最大限度的降低成本，獲得更高品位精礦，我們也可采取多次聯合重選工藝，以追求最大限度產品質量的提升和生產成本的降低。此外，使用此工藝流程，能夠在實施反浮選工藝之前，獲得部分合格礦石，且分離出大量無用尾礦，從而降低浮選入選礦量，最大限度的降低損耗和能耗，提高最終精礦產品的品質。

參考文獻：

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