探寻铁矿山选矿技术的新进展

张瑞彬

(山东省冶金设计院股份有限公司，山东 济南 250101)

一、我国铁矿资源状况

(一)铁矿资源及分布

我国的铁矿床的类型繁多，几乎涵盖了世界上已发现的各种矿类，无论是趁机变质型还是沉积性等等都有很广泛的分布。我国的铁矿资源总量处于世界的第五，但是分布比较分散，局部比较集中。铁矿石在我国近乎17 个省市及自治区都有所分布，各种铁矿石矿区有近两千个，其中储量大于一亿吨的矿区有一百个左右，占了总储量的百分之六十八左右;储量在一千万吨到一亿吨之间的矿区有近五百个，占了总储量的百分之二十七左右;储量在一千吨以下的矿区有三百多个，储量只有百分之五左右。我国储量较大的矿区主要有鞍山的本溪矿区、冀东的密云矿区、攀枝花的西昌矿区和包头白云鄂博矿区等在内的十个矿区，这十个矿区的总储量占了我国总储量的百分之六十五左右。

(二)矿石特征

我国的铁矿资源质量偏低，总体上体现出嵌布粒度细、品位低和组成复杂的特征，通俗的说就是“细、贫、杂”。在嵌布粒度细方面，主要体现在我国的微细粒嵌布铁矿石在铁矿资源中比例较大，这些矿石的铁矿物结晶粒度多不大于0.074 毫米，最小的只有0.01 毫米左右。在品位低方面，我国的近乎百分之九十八的铁矿资源都属于贫矿，平均的品味只有百分之三十左右，相对于世界上其他的国家的平均品味有不小的差距。在组成复杂方面，我国的铁矿石有着很多的共半生组分，我国的总铁矿石资源中有近乎三分之一的铁矿石有着共半生组分，其中共伴生元素主要有钒、铜、硼、钛、稀土、铬、锡、铌等等。

二、铁矿山选矿技术新进展

针对我国的铁矿石资源现状，我们应该提高我国铁矿石的自给率，减少铁矿石的进口，加强对铁矿石资源的高效利用的科研，通过不断的研究对铁矿石资源的开发利用进行改善。

(一)微细粒铁矿选矿

微细粒铁矿是指晶粒度小于0.045 毫米的赤铁矿或者是晶粒度小于0.03 毫米的磁铁矿，针对这种微细粒铁矿，应该加强对铁矿物低能耗单体解离和高效富集的研发。在进行铁矿石选矿的时候，可以半自磨和两段球磨的组合为基础，利用弱磁、强磁和混合词的组合进行精矿的再磨，采用阴离子反浮选工艺，能够提高精矿铁的品位和回收率。通过不断的对微细粒铁矿选矿进行研究，可以发现:对于微细粒磁铁最好采用阶段磨矿和阶段磁选的组合来进行;对于组合铁矿，可以采用弱磁、强磁、再磨和反浮选的工艺进行;对于微细粒赤铁矿，可以采用强磁、脱泥和反浮选的组合加上选择性絮凝和反浮选的组合以及强磁和离心选矿的组合进行。

(二)高效碎磨技术

高效碎磨技术可以分为高压辊磨技术、自磨/半自磨技术和搅拌磨技术三种。高压辊磨技术能够利用粉碎设备将矿石进行超细的粉碎，具有低耗能、能力大和粒度均匀等特点。高压辊磨技术和预选技术的组合，能够提高对“多碎少磨，磨前抛尾”的实现，进而减少选矿的成本。利用辊压设备能够在预选的时候对大量的粗粒尾矿进行筛除，更好的降低矿石磨机的处理。自磨/半自磨技术能够利用一台设备完成对矿石的粉碎和研磨两个处理，具有工艺简单、效率高和粉尘污染低等特点。自磨的磨矿介质是矿石的本身，而半自磨的磨矿介质则加入了适量的钢球。搅拌磨技术广泛的应用在铁矿山铁矿的细磨作业上，具有效率高、磨量易控制、节省介质、操作简单和方便安装等特点。搅拌磨技术不但能够降低细磨超细磨的能耗，还能保证铁矿的解离度和后续分选指标，值得广泛推广。

(三)磁化焙烧技术

磁化焙烧与磁选进行组合能够在一定的条件下对矿石进行焙烧，提高矿石中强磁性矿物的含量，利用铁矿物和不同矿物之间的关系进行磁选，能够有效的获得铁精矿，能够有效的对复杂难选铁矿石进行回收。利用相关的设备和软件比如电子探针和Fluent 软件等等对铁矿石进行检测，在对细粒难选铁矿石进行悬空焙烧的时候，能够在加强铁矿中矿物的物相转化、改变矿石微观结构和颗粒的运动状态，加强悬浮炉内热量的传输等方面进行研究分析，完善悬浮焙烧铁矿物物相转化和颗粒悬浮态的控制，提高余热的回收等等。

(四)深度还原和磁选组合技术

深度还原和磁选组合技术与传统的常规选矿方法和磁化焙烧技术相比，具有铁矿石开发利用的高效性和经济性。具体的操作过程是指在进行选矿的时候加入煤粉来作为还原剂，还原铁矿物为金属铁，然后采取一定的措施使金属铁聚集长大到一定力度的铁颗粒，最后将物料进行还原并进行磁选，获得金属铁粉。利用光学显微镜对还原物料中的铁颗粒粒度进行检测，能够清楚的对温度和时间对铁颗粒粒度的分布影响的进行还原。我国的深度还原的理论正在不断的成熟，但是相应的大型设备还没有做的很好，影响深度还原的工业化的应用，所以应该加强对大型还原设备的研发。

(五)尾矿再选

通过对铁矿石进行尾矿再选，能够对选款工艺中提取铁精矿后的固体废弃物进行再次的选矿。我国的铁矿石品味较低，在提炼出单位的精铁矿的时候往往会生成2.5 单位的尾矿。随着我国对精铁矿的提炼，铁尾矿的生成量也在不断的增加，在工业固体废弃物中占了较大的比重，这些工业固体废弃物会占用大量的土地，如果出现处理不当，有可能出现尾矿坝崩垮的事故，带来一定的环境污染，甚至会毁坏村镇，威胁群众生命财产安全。因为铁尾矿中含有一定质量的铁元素，所以可以对铁尾矿进行再选，因为这些铁元素的力度较细，所以在磨矿的时候耗能低，能够提高矿石的利用率。因为不同的地区的铁尾矿的成分不同，在进行尾矿再选的时候，应该合理的对再选工艺进行选择。

结语

虽然我国的铁矿资源十分丰富，但是我国的铁矿资源的品位和复杂程度等方面并不是很理想，针对我国的这种情况，应该加强对铁矿山选矿技术的研发，提高我国在铁矿资源上自给自足，减少对铁矿进口的依存，进而提高我国钢铁行业的进步，带动我国的经济发展。