有關赤鐵礦選礦工藝流程的幾點探討

張萬峰　王樂栓

摘 要：文章結合工作實際，針對我國赤鐵礦選礦工藝流程暴露出的問題，從赤鐵礦礦石性質、工藝流程設計和試生產現狀入手，組織了赤鐵礦選礦工藝流程各工序工藝效果及選礦全流程的考察工作。結合國內赤鐵礦選礦的實際情況，歸納、分析、研究了焙燒磁選-反浮選工藝流程、赤鐵礦全浮選工藝流程、強磁-浮選工藝流程和焙燒-磁選工藝流程，為提高選礦技術經濟指標和經濟效益提出了幾點探討。

關鍵詞：赤鐵礦；選礦；工藝流程

1 赤鐵礦

礦石中主要的鐵礦物有赤鐵礦、假象鐵礦、鏡鐵礦和少量菱鐵礦、褐鐵礦等。赤鐵礦化學成分為Fe2O3、晶體屬六方晶系的氧化物礦物。Fe2O3的同質多象變種在自然界中有α-Fe2O3和γ-Fe2O3兩種，α-Fe2O3在自然條件下穩定，一般被稱為赤鐵礦。赤鐵礦的集合體有各種形態，包括鏡鐵礦為具金屬光澤的玫瑰花狀或片狀赤鐵礦的集合體、云母赤鐵礦有金屬光澤的晶質細鱗狀赤鐵礦以及呈鱺狀或腎狀的赤鐵礦。

2 我國赤鐵礦選礦概況

我國鐵礦資源欠缺，富鐵礦較少，鐵礦石品位較低，鐵礦石平均品位不足30%。多元素共生的復合礦石較多，礦體相對復雜，開發難度大，選礦技術經濟指標較差。為有效解決這些問題，我國利用現有的技術裝備水平開展了大量赤鐵礦選礦技術的研究工作，經過連續多年的研究和攻關，提出了回收有用礦物的選別方法、工藝流程和工藝參數等，相關技術取得了重要進展。

目前，我國赤鐵礦選礦應用的工藝主要有單一強磁選選礦工藝、單弱酸性介質浮選和強磁選-浮選工藝，其中，單一強磁選可有效選出赤鐵礦、假象赤鐵礦，但強磁選分選對于處理脈石礦物含鐵綠泥石的情況時，效果較差，因為鱺狀赤鐵礦嵌布細和鐵綠泥石本身含鐵高。

孫炳泉等人結合赤鐵礦工藝的實際問題，通過反復的試驗研究，提出了堿性-酸性雙介質正浮選工藝。該工藝能有機結合堿性介質正浮選工藝與弱酸性介質正浮選工藝，適用于不脫泥浮選，并能有效提高選擇性。通過應用助劑8603可提升粗選質量，應用活化劑DS、捕收劑NIP還可提高精選效果。試驗結果顯示，應用堿性-酸性雙介質正浮選工藝，可有效提升鐵精礦品位和回收率。

對于處理細粒、中細粒嵌布的赤鐵礦或復合礦石，可在弱酸性礦漿中采用陰離子捕收劑浮選。應用這一浮選方法，能有效減少磨礦費用支出，提升脫水過濾效果。與此同時，還能生產出粗粒度的精礦，從而利用粗粒浮選大幅度提高回收率。

針對品位較低、嵌布粒度較細和含有強磁性礦物的紅鐵礦，北京礦冶研究院有關研究員和專家合作開展了弱磁-強磁-醚胺反浮選工藝的研究。即在反浮選時，僅應用醚胺或NaOH和水玻璃充當分散絮凝劑，取得了選擇性絮凝脫泥的較好效果。脫泥后僅用醚胺作為捕收劑，而不再應用赤鐵礦的抑制劑進行反浮選，結果獲得了精礦品位65%以上和回收率80%以上的選礦指標。然而，由于聯合工藝流程復雜、基建、設備投資較大，選礦成本過高使得礦山企業虧損嚴重。

目前，淀粉及其衍生物己廣泛地應用于浮選赤鐵礦，一些研究人員還應用在礦床中形成的異營細菌取得抑制赤鐵礦的結果。為全面解決常規脂肪酸類捕收劑選擇性較差的難點，研究人員試驗研制了石油磺酸鹽等新型高效浮選藥劑，結果明顯提高了浮選指標和精礦過濾性。然而在該領域，仍存在著浮選藥劑種類少、原料少、選擇性差、脫水難和對環境有害等問題。

赤鐵礦選礦設備簡稱鐵礦選礦設備，包括破碎設備，磨礦設備，細粒篩分分級設備，磁選設備，浮選設備五種。

3 我國赤鐵礦選礦選別工藝

是我國選礦工藝中，針對細粒嵌布赤鐵礦進行選礦選別占有重要地位。隨著冶金工業的快速發展，弱磁性鐵礦石得到大量開發利用，弱磁性鐵礦石相關的選礦方法和工藝研究也取得了長遠的發展，尤其在赤鐵礦浮選、重選、強磁選和焙燒-磁選等選礦工藝方面。

3.1 赤鐵礦全浮選工藝流程

在我國，在將礦漿pH調整為9～10的前提下，應用脂肪酸類陰離子充當捕收劑，應用碳酸鈉充當礦漿調整劑，浮選赤鐵礦石英巖類型礦石中的赤鐵礦有廣泛應用。目前，專家學者和現場的技術人員在實踐過程中不斷完善和提高浮選藥劑和工藝流程，從而較好解決了礦漿勃度大、精礦脫水難等問題，并降低了金屬流失。

3.2 焙燒磁選-反浮選工藝流程

焙燒磁選-反浮選工藝流程是應用十二胺陽離子充當捕收劑，在中性礦漿中進行反浮選，達到全面提高焙燒磁選鐵精礦質量的目的。實際生產數據顯示，當十二胺用量達到120～180g/t時，各項選礦指標良好，其中，鐵精礦品位將提升到65%以上，回收率也提升至75%以上。

3.3 強磁-浮選工藝流程

強磁-浮選工藝流程一般是在粗磨條件下，通過強磁選過程，排出礦石中的粗粒單體石英和易泥化的綠泥石等脈石礦物，這一過程可產生合格尾礦，為下一步細磨和浮選奠定良好基礎。

3.4 焙燒-磁選工藝流程

焙燒-磁選工藝流程主要是應用豎爐針對75～20Inln赤鐵礦石，經過焦爐和高爐混合煤氣的加熱與還原，生產磁鐵礦石，通過磁選將獲得鐵精礦產品。

通過強磁選作業工藝位置的調整、減少重選和濃縮設備的數量、科學控制磨礦粒度和強磁選的磁場強度等措施，可實現赤鐵礦選礦工藝流程的深度優化，降低尾礦品位，提高選礦技術經濟指標和經濟效益。

參考文獻

[1]劉亞學，石紹海，張作金，等.鐵礦資源回收與尾礦綜合利用[J].山東冶金，2004（6）：6.

[2]王陸新，周惠文，張宏藝，等.關寶山難選赤鐵礦石可選性工業試驗研究[J].礦業工程，2005（1）：31-34.

[3]劉萬峰，邵廣全.某小型赤鐵礦選礦工藝流程方案的研究[J].國外金屬礦選礦，2006（6）：31-33.

[4]焦玉書，周偉.世界鐵礦資源開發利用和我國進口鐵礦的發展態勢[J].中國冶金，2004（11）：13.

[5]鄒健.我國鐵礦資源形式與可持續供給的對策建議[J].礦業工程，2003（1）：1-4.