鐵礦選礦技術及其發展

姚偉

摘要：我國的鐵礦資源主要分布在內蒙古、安徽、甘肅、河南、河北、湖北、山西、遼寧等地。優質的鐵礦石正面臨著日益短缺的問題，后備礦山明顯不足。文章介紹了國內選礦技術的發展，提出今后要從復雜的鐵礦采礦、難選鐵礦資源方面進行研究，以提高整體鐵礦資源的利用水平。

關鍵詞：鐵礦資源；選礦技術；鐵礦石；選礦設備；反浮選工藝；全磁選工藝 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD92 文章編號：1009-2374（2015）36-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.074

1 我國鐵礦石資源的現狀

1.1 分布不均，總量有限

我國的鐵礦資源逐漸減少，為了緩解進口鐵礦石的供給帶給工業發展的壓力，應充分利用國內的資源，提高企業工業的自給自足。我國的鐵礦資源主要分布在內蒙古、安徽、甘肅、河南、河北、湖北、山西、遼寧等地。優質的鐵礦石正面臨著日益短缺的問題，后備礦山明顯不足。

1.2 開采難度大，采礦成本增加

一些優質的礦石多處在深層開采，開采難度大，開采成本增加。優質的礦石大多開采的深度很大，一些采礦廠不愿增加采礦機器設備的投入，導致不好的礦石流入工業生產。

1.3 選礦技術不高

雖然近幾年鐵礦選礦的技術得到了一些發展，但還是不盡如人意，鐵礦選礦的生產指標仍然沒有得到改善。工業企業對原料質地的要求越來越高，因此提高鐵礦選礦技術不容忽視。

2 鐵礦選礦技術發展

2.1 新型選礦設備的應用

國家對鐵礦選礦的方向是“提鐵降硅”，也因此做了大量的研究工作。鐵礦石的優質品種由原來的65%提高到了70%，二氧化硅的含量由原來的9%降到了4%。新型磁選采礦設備于1985年實驗成功，在鋼鐵廠實驗并取得了很好的分選效果。該設備有著比較均勻的弱磁場，磁場能度小，形成一個磁場分布。重力和水流壓力的大小決定了顆粒的種類，比如脈石顆粒和磁性顆粒。設計者設計了磁團聚重選機和電磁聚機在鐵礦工業得到了應用。

磁選柱這種設備在使用時形成從上至下不斷運動振動磁場。振動磁場的較強壓力與水流壓力的結合，消除了磁性的夾雜，大大提高了鐵礦的精品度。

低場強自重介跳汰機的使用。經過設計者多年的研究和實驗，將磁電、跳汰和重介質相結合開發低場強自重介跳汰機，是鐵礦選礦的精選設備。這種小型設備可以提高鐵礦資源的精品度，經過實驗作業收回率提高到90%以上。

2.2 鐵礦反浮選工藝的應用

反浮選脫硅技術對礦石含硅質的礦石是很好的途徑。經過實踐，一個鐵礦工業采用陰離子反浮選技術后，鐵礦石的精品度由64%提高到了68%。

新型的耐低溫陽離子捕收劑對鐵礦石生產過程中容易起泡、泡量大、泡沫黏等泡沫難處理的問題提供了很好的解決方式。在22℃達到的指標為精品鐵礦70%，回收率為97%；在12℃時達到的指標跟常溫的指標相差不大，精品鐵礦為70%左右，回收率為97%左右。

目前我國的磁鐵礦的粒度比較細，依靠單一的技術選法來提高優質礦石越來越難，因此把磁選法和陰離子反浮選結合在一起，實現礦石生產過程中的優勢互補，提高精品礦石品位。另外磨礦、反浮選工藝是“提鐵降硅礦”、提高精品鐵礦的有效工藝之一。經過測試，采礦廠經過粗選一次、精選一次獲得了精品鐵礦，反浮選泡沫經過濃縮后再磨，再進行脫水和多次拋尾，磁選精品再返回反浮再選，鐵礦的精品度從64%提高到69%。

2.3 全磁選工藝

全磁選工藝與之前的反浮選工藝相比，該工藝較簡單、投資省、容易操作、工藝可靠。全磁選工藝在開始階段磨礦、弱磁選、細篩再選工藝流程的基礎上，再用高效磁選設備，高效細篩設備進行挑選。全磁選工藝在首鋼礦山使用多年，使鐵的精品度一直是在67%左右。該工藝造作流程切入點精確，不容易開口，對整個生產過程達到“提鐵降硅”的目的，非常經濟合理。經使用表明，鐵礦精品度達到70%，硫的含量降至4%，尾礦品位和回收率變動不大，新增加的成本不到20元每噸。

2.4 紅礦工藝技術

在國內紅礦石的資源雖然儲量很大，但是可選擇性很差。紅礦石資源也面臨著日益短缺的問題，因此紅礦石的開采一直是我國選礦的大難題之一。近幾年來，經過專業的技術人員和科技工作者的研究，設計出了新型選礦藥劑和相關采礦設備，使紅礦石的采礦技術得到發展，取得重大突破，也達到國際先進水平。

2.5 選礦藥劑不斷更新

通過科技者的研究，鐵礦浮選藥劑得到了很好的利用。鐵礦浮選劑分為捕收劑和抑制劑兩類。選礦的目的主要是脂肪酸類、硫酸鹽類的改制和混合使用，使其鐵礦捕收能力增強，選擇性大大提高。在陰離子反浮選捕收劑方面得到很大的突破。新型高效陰離子捕收劑使鐵礦精品度達到70%以上，特別是MH-88高效捕收劑不但提高了鐵礦的精品度，還使金屬回收率達到75%的較高指標。這種捕收劑主要是胺類捕收劑，主要用于選擇含硅質的礦物質。國內的采礦廠采用胺類捕收劑的工廠不是很多，而且它藥劑的種類也比較少，十二碳脂肪胺和混合胺是最主要的兩類。科技者研制出的陽離子捕收劑GE-61具有耐低溫的好處，而且效率很高。這種藥劑不僅可以解決胺類的存在，而且不需要磁選拋尾，從而簡化了工藝操作流程。

3 選礦技術的發展方向

近幾年，雖然我國部分鐵礦選礦技術已經達到先進水平，但由于鐵礦資源具有復雜、粗細不均和種類繁多的特點，需要采用不同的選礦技術，也需要選礦工作者不斷突破科技創新，不斷提出新的挑戰。

3.1 采礦設備簡單高效

在使用原有的精品選礦技術比如磁選、反浮選、磁重選等這些技術，選礦工藝操作流程應更加簡單，容易操作使用，效率更加高效。因此，科技者應對采礦工藝、采礦設備的研究，利用最合適的流程取得最理想的效果。其中，反浮藥劑的使用大大提高了金屬回收率，應該加強反浮選藥劑的研究。

3.2 重視其他有害物質研究

鐵礦選礦在“提鐵降硅”的同時，也要重視降低其他雜質的研究，特別是有害物質比如氟、納、鉀等。

3.3 對紅礦石的研究

紅礦石是我國最缺乏的礦石之一，采礦工作者應逐步加強粒度極細的紅鐵礦以及復合比較多的金屬性紅礦石選礦技術研究，提高紅礦石的精品率。

3.4 中外設備相結合

在選礦設備方面，應采用節能型超細粉碎設備，同時引進國外先進設備，提高我國采礦技術整體的技術裝備水平，同時也要考慮到部分選礦工藝的相關設備的研究與開發。加強高效回收微細鐵礦物的節能型采礦設備，它有強磁設備、微細顆粒浮選機、浮選柱等設備，特別是對多筒磁選機的使用加大研究。

3.5 選礦藥劑方面

選礦藥劑方面，應加大研究鐵礦石的特性、耐溫度、適應性等特點研究無毒藥劑。同時使用復配藥劑，比如高效捕收劑，使反浮選工藝的應用范圍增大。

3.6 選礦設備的研究主要向節能化和高效化的方向發展

浮選柱的使用很有很大的發展空間，浮選機的自動控制方面也要加強研究，這都有很大前景。

3.7 過濾設備的發展

對脫水過濾設備方面應研究它的高效過濾技術，開發節能化自動化設備，開發附屬過濾設備等。

3.8 設備的自動化和搖動化

全面實現鐵礦采礦的機器設備的自動化，一些裝備采用遙控技術，特別是露天開采，常用的推土機、鏟車、運輸車等實現遙控，使開采技術達到一個新水平。這樣在任何條件下，比如下雨、高溫天氣都可以作業，同時解決安全問題，地下開采的通風問題。

4 結語

鋼鐵工業是經濟發展的主導力量，鐵礦的開采和使用是一項很艱巨的使命。相關的科技者和作業者在這方面做了很大的努力，在選礦技術方面取得了很大的成果。在磁選設備和反浮選工藝上發揮了很大的作用，例 如在貧鐵礦方面提高了它的利用率等。今后還要從復雜的鐵礦采礦、難選鐵礦資源方面深入研究，以提高整體鐵礦資源的利用水平。

參考文獻

[1]周偉.我國鐵礦采礦技術分析與展望[J].金屬礦山，2014，（4）.

[2]袁志.我國鐵礦資源的可持續發展[J].采礦技術，2014，（5）.

（責任編輯：蔣建華）