赤铁矿选矿工艺流程探讨与研究

汪丽优，韩秀丽

（1.华北理工大学，河北唐山063000；2.河北地矿局第五地质大队，河北唐山063000）



赤铁矿选矿工艺流程探讨与研究

汪丽优1，2，韩秀丽1

（1.华北理工大学，河北唐山063000；2.河北地矿局第五地质大队，河北唐山063000）

介绍了赤铁矿的物理性质以及概况，分析了选矿的原理、设备和工艺流程，以期为提炼更纯的铁，增加经济效益而不断努力。

赤铁矿；选矿；工艺流程；经济效益

引言

赤铁矿在我国铁矿石储量中占了很大比重，在国民经济中也占据了很重要的地位。赤铁矿的磁性较差，是弱磁性铁矿物，我们平时使用的铁器主要由赤铁矿炼得。赤铁矿的化学分子式为Fe2O3。有多种类质多象变种存在于自然界。由于原矿中赋含多种元素，所以选炼赤铁矿有一定的必要性。赤铁矿的矿物组成比较简单，赤铁矿占了60%多，然后就是少量的褐铁矿、磁铁矿，主要杂质成分就是酸性的三氧化二铝和二氧化硅，还有少量的闪石、辉石、黄铜矿、磷灰石等。还有后期产生化学反应而蚀变的碳酸盐矿物和黑云母等。赤铁矿的存在状态主要是集合体，致密状，呈明显的金属光泽。矿石呈明显的条带状构造，有的颗粒较细，而有的颗粒较粗［1］。

1　赤铁矿选矿概况

我国是资源大国，但金属资源尤为稀缺，铁矿资源就少之又少，富含铁的矿产更为贫乏。并且富铁矿石的品位较低，所以提炼精度都很低。矿体一般埋藏在环境较复杂的地段，开发成本极高，因此，提高选矿技术指标是提高矿石利用效率的一个捷径。科学家经过数年的不懈努力，找到了较好的选别方法、选矿工艺，在选矿流程方面也改进了不少，加上现在的选矿设备也日趋高端，所以选矿效率有了显著提高。我国在赤铁矿选矿工艺流程方面也积累了不少宝贵经验。

1.1选矿原理

一般矿场采用的原矿石是赤铁硬岩，首先将矿石磨至250目，加入水配制成20%的水溶液，然后进行第二次粉磨，在碱性条件下开始浮赤铁矿选，浆液温度控制在30～35℃，最好恒温，用氧化石蜡皂和塔尔油的混合物作为浮选液。一般情况下采用重选法来选别弱磁性，主要就是对废弃的粗粒矿进行第二次重选，从而提高品位，获得更多的精矿；另一种方法就是对于较细的红矿，粉碎使铁矿质单体分离，继续重选获得赤铁矿细粒重选。

经过科学家千千万万次试验研究，提出了酸碱性双介质正浮选工艺。应用助剂8603、活剂DS、捕收剂NIP等化学产品主要是大大简化了脱泥过程，缩短选矿工艺周期、提高选矿质量及选矿精度，很大程度上提升了矿品的回收率。

但以上方法都存在着一定的弊端，工作量大、过程复杂、选矿成本需要的物力、人力较大，设备投资也相当高，另外废弃的尾料对环境污染也相当严重。所以现代科学家又提出了用淀粉及其衍生物作为浮选剂，并且大范围宣传，已被广泛应用。相关研究人员最近又提出了利用石油磺酸盐等高效浮选剂，提高了浮选精度。

1.2选矿设备

选矿设备根据选矿步骤和针对不同的矿石有以下五种：碎破设备、磨矿设备、细粒筛分分级设备、磁选设备、浮选设备。破碎设备：反击式破碎机、圆锥式破碎机、锤式破碎机等；磨矿设备：选矿球磨机、节能球磨机；细粒筛分分级设备：振动筛、螺旋分级机；磁选设备：磁选机、干湿式磁选机、高梯度磁选机；磁选设备：浮选剂、充气式浮选机［2］。

2　我国赤铁矿选矿工艺

在我国选矿工艺中，尤其是细粒嵌布赤铁矿占了很大比例。由于国家建设对铁矿的需求，对磁铁矿的开发利用加大，弱磁铁矿的选矿方法也会得到相应的进步。

2.1浮选工艺流程

我国很多矿业将矿浆的酸碱度利用强碱调到9以上，利用脂肪酸阴离子当捕收剂。提高了浮选剂的利用效率，降低了成本，并且很好地解决了以前不能解决的难题，精矿脱水流程得到简化，很好地控制了金属流失量。

2.2磁选-反浮选工艺流程

在此工艺中，主要利用了十二胺阳离子捕收剂，矿浆酸碱度为7左右的中性，磁选精度得到保证。在车间考查发现，当十二胺阳离子用量在120 g/h以上时，铁精矿品位上升到70%以上，回收率也提升到80%左右。各项选矿指标正常。

2.3磁选-浮选工艺流程

赤铁矿经过粗磨，在经过高强度磁选，将矿石中的粗粒单体二氧化硅和易蚀变的绿泥石等脉石矿物选出，留着当后来的尾矿，进行下一步的细磨和浮选。

2.4焙烧-磁选工艺流程

对于竖针状赤铁矿，主要采取焙烧-磁选工艺，在高热的煤气中加热，让其发生还原反应，产生磁铁矿石，然后对磁铁矿石精炼得到铁精矿。强磁选工艺、浓缩设备使用的减少，加上对赤铁矿矿物颗粒大小严格筛选规划，磁场强度大小的合理控制等多种举措，选矿工艺流程得到了精简和优化，选矿精度得以提高，大大增加了经济效益［3］。

3　结语

赤铁矿作为一种重要的矿产资源，优化其选矿工艺流程有着相当重要的意义，为提高赤铁矿利用效率，增加经济效益，赤铁矿选矿工艺流程优化还有一段路要走。随着我国选矿事业发展进步，赤铁矿选矿工艺正在阔步发展，为找到更多更优质的原矿，根据不同矿质设计高效选矿设备、捕收药剂，逐渐提高选矿技术水平，降低选矿过程中的各项成本，保护环境，提高尾矿再次回收利用率，高效保障赤铁矿生产安全，从而极大提高选矿所带来的经济效益和社会效益。

［1］蒋文利.赤铁矿选矿工艺流程研究与探讨［J］.中国矿业，2014（1）: 109-114.

［2］张万峰，王乐栓.有关赤铁矿选矿工艺流程的几点探讨［J］.工业技术，2015.28-29.

［3］许洪峰.赤铁矿选矿工艺流程研究与探讨［J］.科技创业家，2014（4）:236.

（编辑：姚欢）

Discussion and Research on Hematite Beneficiation Process

Wang Liyou1，2，Han Xiuli1
（1.North China University of Science and Technology，Tangshan Hebei 063000；2.The Fifth Brigade of Hebei Geological and Mineral Bureau，Tangshan Hebei 063000）

The physical properties and general situation of hematite is introduced，the principle，equipment and technological process of beneficiation are analyzed to make efforts to extract more pure iron，and increase economic efficiency.

hematite；beneficiation；processes；economic benefit

TD951

A

2095-0748（2015）22-0056-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.22.23

2015-10-16

汪丽优（1985—），女，河北唐山人，在职研究生，现就读于华北理工大学，现就职于河北地矿局第五地质大队，矿产地质工程师，主要研究方向：选矿工艺，地质找矿，工艺矿物学等。