鐵礦選礦相關問題的探究

姚明燕

近年來，隨著科學技術的進步發展，機械設備的更新換代，在鐵礦選礦上采用了先進的應用，如分選工藝、高效分選設備等等，這從根本上推動了選礦工藝的發展。然而，我國地形復雜，鐵礦礦床有多種類型，與此同時，還面臨著貯存條件復雜和礦石類型多樣等，同時礦石成分中有有害的。除此之外，多組分礦石在我國礦石資源中占比極高，并且哲學礦石中有用組分有著較細的嵌布粒度，這造成開采難度非常大，加之開采率較之前下降了，這樣開采出來的礦石質量不高。所以，冶煉礦石前，選礦就成為非常關鍵的一步了。

1 鐵礦選礦技術分析

1.1 礦石破碎

我國選礦廠礦石破碎技術的破碎流程主要分為三步：粗破、中破和細破，其中粗破使用的破碎機為旋回式的，直徑大約是1.2m～1.5m，中破的破碎機是標準型圓錐式的，細破常常使用的破碎機為短頭型圓錐式的，直徑是2.1m或是2.2m。在這一過程中，第一步對礦石開展破碎處理，第二部篩分，第三步加工處理篩分物，放入磨礦槽。

1.2 磨礦工藝

磨礦工藝是處理鐵礦中一個重要的技術，該工藝的磨礦流程為兩段式，但是選礦廠規模小的話，只有使用一段式的。隨著科學技術的前進，磨礦流程技術不斷向前，近年來，很多選礦廠的磨礦流程為三段式的，而不再使用兩段的。目前，由于磨礦設備比較小，所以在完成磨礦流程后還需要再繼續分級處理，往往借助螺旋分級機。當前，部分選礦廠為實現分級效率提高的目的，不再使用螺旋分級機而是使用水力旋流器。

1.3 含磁鐵礦生產鐵精礦粉干法洋工藝方法

該工藝是對礦粉開展三級磁選處理，該處理借助干法工藝，此舉能夠大大提高礦石的開發利用效率，利用率最高可到90%，而且使用這種工藝不會用到水，所以又節約了水資源。除此之外，采用該工藝費用低，還能緩解其造成的環境污染，磁選法中捕集粉塵使用的是除塵裝置，該裝置不會污染空氣。

1.4 弱磁性鐵礦選礦技術

弱磁性鐵礦選礦技術的處理對象為赤鐵礦、菱鐵礦、混合礦等等，也就是經常說的“紅礦”。這些礦石有其自身的一些缺點，如品位低、組成復雜、嵌布粒度比較細，所以挑選這些礦石難度較大。自從上世紀80年代后，選擇這些礦石采用的技術的工藝流程主要為焙燒磁選和濕式強磁選等等，并且，這些礦石的裝備和新品種藥劑相關的技術和設備都在創新發展。例如，褐鐵礦中含有結晶水，若是使用傳統的物理處理方法不能講礦石中的結晶水全部處理掉，最多去掉60%，然而焙燒后會造成其燒損，這樣會大大提高鐵的品位，但是該礦石在磨礦過程中會產生非常厲害的泥化情況。這樣會造成在對其分選時回收金屬量不高。采用強磁-反浮選工藝，完成除雜工作，這樣鐵精礦品位能夠超過56%。調查研究發現，鐵精礦使用焙燒磁選工藝能夠在某種程度上提高其品位，并且還會大大提高金屬回收率。

1.5 多金屬共（伴）生礦選礦

一般來說，多金屬共（伴）生礦種類多種多樣且成分較復雜，所以，選礦時用到的方法、設備和工作流程會有所不同，雖然其工藝流程不同，但目的都是想要提高鐵的回收率，同時還會實現稀土氧化物的綜合回收。總之，共生礦選礦技術的選擇一定要從實際出發，根據多金屬礦的實際選擇恰當的選礦技術，這樣不僅選出了礦產資源，而且還實現了其他金屬資源的回收利用。

2 鐵礦選礦工藝的分析

近幾十年來，我國很多鐵礦工作人員認真進行調查研究分析鐵礦，從而發現其中存在的問題，并積極解決其存在的問題，這推動了鐵礦選礦技術的前進，與此同時選礦技術水平不斷提升。尤其是在最近幾年，伴隨著科學技術的發展進步和設備的更新換代，如新的高效分選設備何浮選藥劑新的應用，這些創新發展從根本上大大提升了選礦工藝。然而，復雜的地形造成我國鐵礦礦床種類繁多，而且還有其他問題，如復雜的貯存條件、多種多樣的礦石類型，另外還有有害成分等等。多組分礦石在我國礦石中占比非常高，同時它們有用組分的嵌布粒度相對比較細，這大大增加了對其開采難度，并且開采效率低，另外，采出來的礦品質量不好。

2.1 反浮選工藝

反浮選工藝更適用于含有硅質的礦產資源中，并且該工藝在鐵礦選礦中運用反應好。該技術能夠脫硅，陰離子反浮選技術應用到了鐵礦選礦中，這使得鐵礦采礦品質提高了4%，由此可以看出，反浮選工藝有著重要的作用。在傳統的鐵礦采礦工藝中，使用捕收劑，這常常在鐵礦石中出現泡沫，影響鐵礦采礦效率，所以，在該工藝中需要替換原有的捕收劑，采用新的耐低溫的陽離子捕收劑，能夠處理鐵礦石中產生的泡沫問題，從而開采出精品鐵礦。鐵礦選礦中運用反浮選工藝，在12℃～22℃下，鐵礦采礦指標會達到70%，回收率達到97%。我國鐵礦中的磁鐵礦粒度相較于常規鐵礦來說比較細，如果單純采用反浮選工藝的話，磁體礦的開采率會下降，為此需要和磁選法相結合，兩者相結合有利于提高精品特礦石質量，同時反浮選技術還會使得鐵礦資源中的硅含量降低。鐵礦選礦中的反浮選工藝，經過濃縮、磨礦、脫水、多次拋尾、磁選精品、反浮再選的工藝處理后，最大程度地提高了鐵礦選礦的精品度。

2.2 全磁選工藝方法

鐵礦選礦工藝方法中的全磁選工藝方法相比較于反浮選工藝方法，其簡單便捷而且經濟實惠，工藝更加可靠。就全磁選工藝方法來說，應用初期需要通過磨礦與弱磁選工藝，處理完成后再對鐵礦石細化篩選。采用性能好的磁選設備有利于提高篩選工藝效率，隨后借助高效細篩設備用心挑選鐵礦，采用該工藝方法能夠使鐵礦精品度得到提高，提升到70%。除此之外，該技術能夠精確發現鐵礦的切入點，展開切割工作，這樣有利于躲避開口風險使鐵礦中的硅含量下降。

2.3 紅礦工藝方法

紅礦屬于一種鐵礦類型，并且在鐵礦中占有很大的比例，這大大增加了選礦的難度。市場中的紅礦供不應求，主要由于其難開采，開采量少，這種情況也使得紅礦工藝實踐比較少。目前，鐵礦選礦中的紅礦是一個難題，應用紅礦選礦工藝時，往往會借助藥劑和有關設備，這有利于提高紅礦開采量。

2.4 藥劑更新工藝方法

鐵礦選礦中的藥劑工藝發展成為重要工藝，更新藥劑能夠更好地滿足鐵礦選礦工藝。其一，藥劑中的混合脂肪酸類和硫酸鹽類藥劑在鐵礦選礦工藝中占據著核心位置，對其進行改制后，有利于提高選礦時的捕捉能力，同時有利于提高選礦率；其二，更新藥劑工藝使得新型的、高效的陰離子捕捉劑的應用范圍更廣，并且收到了良好的效果，尤其是MH-88捕收劑使得金屬回收率達到了75%；其三，藥劑捕捉劑中的胺類物質還可以運用到鐵礦石的懸浮工藝中。現階段，相對來說我國胺類捕捉劑生產量比較少，對其進行更新以后主要以混合胺與十二脂肪胺為主，同時普及到鐵礦選礦工藝中，能夠提高選礦效率。

3 鐵礦選礦技術中的新型磁選方法

綜合分析考慮現階段礦業和設備市場的發展情況與發展需求，與此同時，結合礦業的自身特點，最終確定了幾種選礦設備，然后將它們綜合運用到實際的磁選過程中，這解決了當前全球礦業發展中的難題。另外，選礦的工業技術設備日益全自動化，并得到發展，并且其應用提高鐵精礦的品位。

3.1 高場強復試脈動預磁器應用

應用高場強復試脈動預磁器有利于鐵礦長產量的大大提高，同時，也提高了金屬回收率。另外，該設備工作中有利于實現對于弱磁性礦物進行的復試脈動高場強預磁。該設備完成預磁后，磁性比較弱的礦物的磁場會變強，而且這種磁場會持續一段時間。該設備在工作中的選礦工藝流程，對于多數的磁性較弱的礦物借助磁選機的話難以將其選取出來，之所以出現這樣是因為礦物中的鐵含量比較多，從而造成其難以被選出，最終造成其浪費，大大減少了選礦中金屬量，還會使企業資源白費。此情況下，對磁性弱的礦物采用預磁處理，有利于金屬回收率的提高。高場強復式脈動預磁器設備分選弱磁性礦石的過程中會受到很多因素的影響，因此其工作效果不僅取決于礦物比的磁化系數差異，而且也取決于礦石的剩磁量。在實際工作中，要想實現更好地選比效果，那么在入選工作前利用電磁攪拌，這樣其會產生更大的螺旋震動力，還會使磁場增強。另外，礦粒具有頑矯力和剩磁，所以進入磁選機原磁團中會受到巨大磁力，這有利于使得礦尾打撈機的工作效率提高，同時提高了產量，提高了10%～20%，并且還會在某種程度上提高金屬回收率。除此之外，該設備還有別的作用，高磁力脫泥槽的分選效果，開始入選前，可以實現磁粒的預磁化，而且礦漿能夠實現一定時間的磁化的磁場作用，這有利于細粒強磁性物料實現磁化，然后接著成為磁團粒，同時它自己具備的較大的頑矯力和剩磁能夠得到保留。

3.2 感應輥式磁選機

感應輥式磁選機是一種干式強磁選機，包括三部分：電磁系統、傳動系統和分選系統。要想降低該設備中的渦流發熱和傳動功率，對于輥子有要求，其用薄的導磁鋼片或是沒有磁性的圓片。感應輥式磁選機首先要完成的工作就是分選。在相鄰原磁極的影響下，磁輥表面受到感應，然后會產生磁場，磁極和相鄰磁極相反，同時會使磁輥齒尖上的方向為指向磁輥的高的磁場梯度的。若是實現使用的物料恰好落到感應輥的表面，然后吸住其，這樣物料從磁場中分離出去后，可以到接料槽中，同時如果物料沒有磁性的話，其會排出去，而且方向為重力和離心力的合力。預磁器的篩選任務的基礎為磁鐵礦磁性的強弱和逆行，若是位于弱磁性或是磁場強度較弱的話，會在某種程度拉低磁選槽的溢流品位，這樣磁鐵礦粒會取得較大的剩磁。一般來說，礦漿流入磁選槽前先要完成磁化作用，磁化磁場是一種恒定的磁場，其中磁化設備為預磁器，預磁器分為兩種：電磁預磁器和永磁預磁器。其工作中，預磁器是對磁粒進行磁化處理，電磁預磁器主要運用于實驗室中，從事具體的試驗研究，而永磁預磁器主要運用于磁選生產中。脫磁器是指磁選完成或是磁化處理后有著強磁性的顆粒除去其剩磁而進一步分散到設備上的儀器。脫磁器是對磁鐵礦粗精礦開展磁鐵工作，先對其進行脫磁工作，然后礦石再磨洗，這樣有利于降低其受制于先前磁化的作用，過分會影響高磁力脫泥槽的分選效果，而上述工作正好能夠降低該影響。對礦粒進行脫磁工作，之后再入選，礦漿受磁化磁場影響后，借助細粒強磁性物料使礦粒進一步磁化，最終成為大的磁團粒，該磁團粒有著較大的矯頑力和剩磁，所以能夠保存下來。與非磁性顆粒相比，磁團粒的沉降速度更快，而且其在接下來的磁力脫泥作用中有著獨特性。

磁選管也被叫做濕式弱磁場磁力分析儀，主要存在于式樣分析過程中的強磁性成分中的含量。磁選管由兩部分組成，分別為磁系和玻璃管。磁系指的是閉合回路的電磁磁系，其極距比較大。玻璃管上有三個口，上方為給水口和給料口，下方是排料口。將在玻璃管中引入清水，然后調節水位至恰當處，同時調節進出口的螺紋止水夾，確保水流量保持在合適的位置，同時這種情況能夠持續。該環節結束后，接通電源，幫助漿料流入磁選管，并且和尾礦連接起來。上述工作完成后，有磁性的物體會被磁力吸附到磁場區域的管壁上，同時玻璃管的旋轉升降，能夠將其挑選出來的細泥和不是磁性的顆粒排干凈。切斷電源以后，掏出的物質便是上述過程的產品。接下來產生的磁性物品進行脫水、干燥、稱重等處置，最后對出產率和金屬回收率進行計算。

4 鐵礦選礦的發展趨勢

4.1 設備簡單化

隨著鐵礦選礦技術的發展，對選礦設備有了新要求，要求其越來越簡單，這是由于傳統的技術和工藝中運用到的設備比較復雜，影響選礦效率，所以要求設備朝著簡單化的方向發展。設備的簡單發展有利于帶動選礦技術效率，因此，要想保證鐵礦選礦工作的有序開展，需要不斷簡化設備，更好地發揮設備的作用。

4.2 選礦環保化

在選礦工作中會造成環境污染，所以在未來發展中，對選礦提出了環保化要求，重視并加強鐵礦選礦技術和工藝的環保化設計，避免鐵礦選礦時污染環境。為此，當前的主要任務是對想方設法降低鐵礦石中的有害物質，如鉀、氟等，從而助力選礦環保化的實現。

4.3 引入國外先進技術

在我國鐵礦選礦技術工藝中，為提高我國選礦技術可以引進國外先進技術，提高選礦工藝的高效性。

4.4 技術自動化

在未來發展中，鐵礦選礦技術的主要發展方向為自動化，包括設備自動化和技術自動化，自動化取代人工操作，提高選礦工作的效率，同時還有利于提高選礦工作的安全性，避免出現安全事故，更好地體現自動化技術的價值，充分發揮其優勢。

5 結語

綜上所述，鐵礦選礦技術及工藝為我國鋼鐵事業的發展提供了技術支持，鐵礦選礦中應該提高對技術和工藝的重視度，積極提高選礦技術和工藝方法的實踐水平，進而滿足鐵礦選礦的基本需求，深入勘察鐵礦資源的分布，從整體上提升鐵礦選礦的工作水平，從而提高鐵礦資源的利用率。