我国复杂难选铁矿石选矿技术研究

成传鹏，贺国春

（青海黄河矿业有限责任公司，青海 西宁 810008）

市场经济的发展带动了我国钢铁行业的发展，目前我国位居世界铁矿石进口国首位。随着铁矿石供需差距的增大，全球铁矿石价格飞涨，铁矿石的运输费用也大幅度攀升，对我国钢铁行业的发展造成不利影响。因此，相关人员将矿石开采的目标放在了复杂难选铁矿石中，以期通过相关技术提高国内铁矿石的利用率，挖掘我国现有铁矿山的潜力，缓解铁矿石进口的压力，保障钢铁行业的稳定发展。

1 复杂难选铁矿石概述

在20世纪90年代，就已经出现难选矿的概念，难选矿主要分为以下三种类型：其一，本质上难选，主要是指矿石由复杂的矿物构成；其二，经济上难选，主要是指矿石在进行选矿与处理过程中，需要花费较高的成本才能够满足标准要求的精矿品位；其三，环保限制难选，主要是指矿石在进行处理时，使用的化学药品或者生成的物质受到限制。对于铁矿石而言，满足上述复杂难选标准的有微细粒铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、多金属共生矿和超贫磁铁矿[1]。

2 近年我国复杂难选铁矿石选矿技术分析

2.1 微细粒磁以及赤铁矿的选矿技术

第一，选择性高效磨矿技术。在微细粒磁选矿技术中，磨不细和过磨现象较为严重，是困扰研究人员的主要问题，为了解决这一问题，选择性高效磨矿技术应运而生。该技术可以有效提高有用矿物的分离度，还可以避免过粉碎现象的出现，既能够提高铁矿石的回收率，还可以提高精铁矿的品位。

第二，超细磨技术。超细磨技术主要通过球磨机、ISA磨矿机和塔式磨矿机等设备实现复杂难选铁矿石的回收，研究人员为了实现高效细磨，对球磨机进行了较为深入的改进，有效改善了磨矿产品的粒度组成，大大降低了能源损耗。

第三，强磁选技术。该技术主要通过SLon型立环脉动高梯度强磁选设备以及SHP型平环强磁选设备实现铁矿石的回收。长沙矿业研究院将SHP强磁选设备作为基础，研制了新型ZHI强磁选设备，用于回收赤铁矿。和两种传统强磁选设备相比，ZHI型强磁选设备的回收率要高26%、尾矿品位要低10%，铁精矿的品位高0.3%。

第四，细粒浮选技术。细粒浮选技术主要是应用微泡浮选柱对铁矿石进行分选，微泡可以为细颗粒进行矿化提供条件，在一定程度上提高了浮选的回收率。近年来，但是细粒浮选技术中应用的浮选柱也存在如下缺点：在进行不充分矿物的解离时，难以发挥其优势，需要通过降低回收率的方式提高精铁矿的品位，而且浮选柱仅适用于精选作业，不适用于粗选作业。

第五，高效浮选药剂。我国赤铁矿具有显著的粒度微细特点，在进行细磨操作时，会出现较为严重的泥化现象，所以反浮选技术在赤铁矿的选矿中应用广泛。研究人员将该技术作为基础进行了高效浮选药剂的研发，将苛化淀粉、石灰、氢氧化钠以及脂肪酸类物质作为主要的捕收剂，进行赤铁矿的反浮选药剂。今年这四类捕收剂广泛应用于安徽和辽宁等地的复杂难选铁矿石。

2.2 菱、褐铁矿的选矿技术

在2000年之前，我国菱铁矿和褐铁矿的应用较为稀少，只有少量的企业对这两类铁矿石进行洗矿或者磁选抛尾。在2004年，长沙矿业研究院对菱铁矿的试验研究，提高了人们对菱铁矿和褐铁矿的重视。对于菱铁矿，可以采用磁化焙烧工艺、弱磁选技术以及反浮选技术进行选矿，相关试验数据表明，该选矿技术的精矿TFe品位高达63.5%、回收率高达86%、资源利用率提高了近50%，还能够降低近30%的能耗。

对于褐铁矿，可以采用闪速磁化焙烧技术进行选矿，该技术具备热交换效率和还原率高等优势，相关试验数据表明，该选矿技术的精矿TFe品位高达61.5%、回收率高达94.5%，能耗也有显著的降低。此外，还有些铁矿厂会应用絮凝脱泥-反浮选技术进行褐铁矿的选矿，技术的铁精矿评委高达63%、回收率为65.8%。

2.3 多金属共生铁矿的选矿技术

我国难选多金属共生铁矿石主要位于包头和攀枝花两地，包头地区的铁矿厂主要采用如下技术进行多金属共生铁矿石的选矿：第一，通过弱磁-强磁技术进行矿物的分组，将矿物分为磁选铁精矿（包含铁）、强磁中矿（包含铌矿物以及稀土）和强磁选尾矿（包含稀土以及脉石）这三种；第二，使用硅酸钠作为抑制剂，使用羧酸与羟基磺酸作为捕收剂，对磁选铁精矿进行反浮选，这一步骤主要用于除去矿石中的氟和磷都等物质，从而获得含铁量大于63%的铁精矿。该技术的铁回收率高达74%。

攀枝花地区的铁矿厂主要采用如下技术进行多金属共生铁矿石的选矿：强磁选技术—分级技术—粗粒重选技术—细粒浮选技术。虽然该技术可以回收大量的铁矿石，但是由于“高炉—转炉”冶炼流程的应用，导致钛的回收率比较低，研究学者仍旧需要进一步的研究。

2.4 超贫磁铁矿选矿技术

首先，应用高效破碎设备。一般来说，破碎磨矿的能耗占据选矿厂总能耗的一半以上，所以在进行选矿工作时，工作人员需要遵循“多碎少磨”的基本原则，通过高效破碎设备实现“多碎少磨”。需要注意的是，高效破碎设备中的高压辊磨机以及柱磨机，能够将中碎矿石磨到-5mm甚至-3mm，在很大程度上降低了入磨细度，大大提升了磨矿的效率。

然后，粗粒湿式抛尾技术。大部分铁矿石选矿厂都会应用该技术提高铁矿石选取的质量，降低生产的成本。因为铁矿石的开采或者破碎时，会出现较多的粉矿，干式抛尾技术会存活在抛尾量少以及磁性铁损失严重等问题。而湿式抛尾技术可以有效解决上述问题，大大降低了磁性铁的损失，能够提高9%～12%的抛尾产率和12%～14%的入选品位[2]。

3 复杂难选铁矿石选矿技术发展趋势

通过上述分析可知，复杂难选铁矿石的选矿技术仍旧存在缺点，相关人员需要从以下几个方面进行选矿技术的研发，提高选矿技术的效率。

第一，就微细粒磁以及赤铁矿的选矿技术而言，技术人员需要进行选择性磨矿技术以及分级技术的研究，并提高超细磨设备的大型化，提高微泡浮选技术在微细粒铁矿的选矿的利用率；第二，就菱、褐铁矿的选矿技术的而言，研究人员需要降低现有技术的能源损耗，实现清洁生产，并提高废气的回收率，实现绿色生产；第三，就多金属共生铁矿的选矿技术而言，研究人员需要提高有价金属的回收率，实现铁矿石选矿经济效益的最大化；第四，就超贫磁铁矿选矿技术而言，研究人员需要将研究的重点放在碎磨设备的研发以及粗粒湿式磁选设备的推广应用上[3]。

4 总结

综上所述，将多种选矿技术应用于复杂难选铁矿石中，能够为钢铁行业的生产提供充足的原料。通过对近年我国复杂难选铁矿石选矿技术研究可知，应用于复杂难选铁矿石中的选矿技术可以提高矿石的利用率，但是仍旧有需要改进的地方，技术人员需要进一步研发选矿技术的的设备和工艺，促进我国钢铁行业的可持续发展。本文的分析仍旧不够全面，仅供参考。

[1]陈雯，张立刚.复杂难选铁矿石选矿技术现状及发展趋势[J].有色金属（选矿部分），2013（S1）：19-23.

[2]李诺.眼前山难选铁矿石选矿工艺试验研究[D].东北大学，2011.

[3]崔长征.新疆库姆塔格难选铁矿石选矿试验研究[D].西安建筑科技大学，2010.