铁矿选矿技术及其发展

姚伟

摘要：我国的铁矿资源主要分布在内蒙古、安徽、甘肃、河南、河北、湖北、山西、辽宁等地。优质的铁矿石正面临着日益短缺的问题，后备矿山明显不足。文章介绍了国内选矿技术的发展，提出今后要从复杂的铁矿采矿、难选铁矿资源方面进行研究，以提高整体铁矿资源的利用水平。

关键词：铁矿资源；选矿技术；铁矿石；选矿设备；反浮选工艺；全磁选工艺 文献标识码：A

中图分类号：TD92 文章编号：1009-2374（2015）36-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.074

1 我国铁矿石资源的现状

1.1 分布不均，总量有限

我国的铁矿资源逐渐减少，为了缓解进口铁矿石的供给带给工业发展的压力，应充分利用国内的资源，提高企业工业的自给自足。我国的铁矿资源主要分布在内蒙古、安徽、甘肃、河南、河北、湖北、山西、辽宁等地。优质的铁矿石正面临着日益短缺的问题，后备矿山明显不足。

1.2 开采难度大，采矿成本增加

一些优质的矿石多处在深层开采，开采难度大，开采成本增加。优质的矿石大多开采的深度很大，一些采矿厂不愿增加采矿机器设备的投入，导致不好的矿石流入工业生产。

1.3 选矿技术不高

虽然近几年铁矿选矿的技术得到了一些发展，但还是不尽如人意，铁矿选矿的生产指标仍然没有得到改善。工业企业对原料质地的要求越来越高，因此提高铁矿选矿技术不容忽视。

2 铁矿选矿技术发展

2.1 新型选矿设备的应用

国家对铁矿选矿的方向是“提铁降硅”，也因此做了大量的研究工作。铁矿石的优质品种由原来的65%提高到了70%，二氧化硅的含量由原来的9%降到了4%。新型磁选采矿设备于1985年实验成功，在钢铁厂实验并取得了很好的分选效果。该设备有着比较均匀的弱磁场，磁场能度小，形成一个磁场分布。重力和水流压力的大小决定了颗粒的种类，比如脉石颗粒和磁性颗粒。设计者设计了磁团聚重选机和电磁聚机在铁矿工业得到了应用。

磁选柱这种设备在使用时形成从上至下不断运动振动磁场。振动磁场的较强压力与水流压力的结合，消除了磁性的夹杂，大大提高了铁矿的精品度。

低场强自重介跳汰机的使用。经过设计者多年的研究和实验，将磁电、跳汰和重介质相结合开发低场强自重介跳汰机，是铁矿选矿的精选设备。这种小型设备可以提高铁矿资源的精品度，经过实验作业收回率提高到90%以上。

2.2 铁矿反浮选工艺的应用

反浮选脱硅技术对矿石含硅质的矿石是很好的途径。经过实践，一个铁矿工业采用阴离子反浮选技术后，铁矿石的精品度由64%提高到了68%。

新型的耐低温阳离子捕收剂对铁矿石生产过程中容易起泡、泡量大、泡沫黏等泡沫难处理的问题提供了很好的解决方式。在22℃达到的指标为精品铁矿70%，回收率为97%；在12℃时达到的指标跟常温的指标相差不大，精品铁矿为70%左右，回收率为97%左右。

目前我国的磁铁矿的粒度比较细，依靠单一的技术选法来提高优质矿石越来越难，因此把磁选法和阴离子反浮选结合在一起，实现矿石生产过程中的优势互补，提高精品矿石品位。另外磨矿、反浮选工艺是“提铁降硅矿”、提高精品铁矿的有效工艺之一。经过测试，采矿厂经过粗选一次、精选一次获得了精品铁矿，反浮选泡沫经过浓缩后再磨，再进行脱水和多次抛尾，磁选精品再返回反浮再选，铁矿的精品度从64%提高到69%。

2.3 全磁选工艺

全磁选工艺与之前的反浮选工艺相比，该工艺较简单、投资省、容易操作、工艺可靠。全磁选工艺在开始阶段磨矿、弱磁选、细筛再选工艺流程的基础上，再用高效磁选设备，高效细筛设备进行挑选。全磁选工艺在首钢矿山使用多年，使铁的精品度一直是在67%左右。该工艺造作流程切入点精确，不容易开口，对整个生产过程达到“提铁降硅”的目的，非常经济合理。经使用表明，铁矿精品度达到70%，硫的含量降至4%，尾矿品位和回收率变动不大，新增加的成本不到20元每吨。

2.4 红矿工艺技术

在国内红矿石的资源虽然储量很大，但是可选择性很差。红矿石资源也面临着日益短缺的问题，因此红矿石的开采一直是我国选矿的大难题之一。近几年来，经过专业的技术人员和科技工作者的研究，设计出了新型选矿药剂和相关采矿设备，使红矿石的采矿技术得到发展，取得重大突破，也达到国际先进水平。

2.5 选矿药剂不断更新

通过科技者的研究，铁矿浮选药剂得到了很好的利用。铁矿浮选剂分为捕收剂和抑制剂两类。选矿的目的主要是脂肪酸类、硫酸盐类的改制和混合使用，使其铁矿捕收能力增强，选择性大大提高。在阴离子反浮选捕收剂方面得到很大的突破。新型高效阴离子捕收剂使铁矿精品度达到70%以上，特别是MH-88高效捕收剂不但提高了铁矿的精品度，还使金属回收率达到75%的较高指标。这种捕收剂主要是胺类捕收剂，主要用于选择含硅质的矿物质。国内的采矿厂采用胺类捕收剂的工厂不是很多，而且它药剂的种类也比较少，十二碳脂肪胺和混合胺是最主要的两类。科技者研制出的阳离子捕收剂GE-61具有耐低温的好处，而且效率很高。这种药剂不仅可以解决胺类的存在，而且不需要磁选抛尾，从而简化了工艺操作流程。

3 选矿技术的发展方向

近几年，虽然我国部分铁矿选矿技术已经达到先进水平，但由于铁矿资源具有复杂、粗细不均和种类繁多的特点，需要采用不同的选矿技术，也需要选矿工作者不断突破科技创新，不断提出新的挑战。

3.1 采矿设备简单高效

在使用原有的精品选矿技术比如磁选、反浮选、磁重选等这些技术，选矿工艺操作流程应更加简单，容易操作使用，效率更加高效。因此，科技者应对采矿工艺、采矿设备的研究，利用最合适的流程取得最理想的效果。其中，反浮药剂的使用大大提高了金属回收率，应该加强反浮选药剂的研究。

3.2 重视其他有害物质研究

铁矿选矿在“提铁降硅”的同时，也要重视降低其他杂质的研究，特别是有害物质比如氟、纳、钾等。

3.3 对红矿石的研究

红矿石是我国最缺乏的矿石之一，采矿工作者应逐步加强粒度极细的红铁矿以及复合比较多的金属性红矿石选矿技术研究，提高红矿石的精品率。

3.4 中外设备相结合

在选矿设备方面，应采用节能型超细粉碎设备，同时引进国外先进设备，提高我国采矿技术整体的技术装备水平，同时也要考虑到部分选矿工艺的相关设备的研究与开发。加强高效回收微细铁矿物的节能型采矿设备，它有强磁设备、微细颗粒浮选机、浮选柱等设备，特别是对多筒磁选机的使用加大研究。

3.5 选矿药剂方面

选矿药剂方面，应加大研究铁矿石的特性、耐温度、适应性等特点研究无毒药剂。同时使用复配药剂，比如高效捕收剂，使反浮选工艺的应用范围增大。

3.6 选矿设备的研究主要向节能化和高效化的方向发展

浮选柱的使用很有很大的发展空间，浮选机的自动控制方面也要加强研究，这都有很大前景。

3.7 过滤设备的发展

对脱水过滤设备方面应研究它的高效过滤技术，开发节能化自动化设备，开发附属过滤设备等。

3.8 设备的自动化和摇动化

全面实现铁矿采矿的机器设备的自动化，一些装备采用遥控技术，特别是露天开采，常用的推土机、铲车、运输车等实现遥控，使开采技术达到一个新水平。这样在任何条件下，比如下雨、高温天气都可以作业，同时解决安全问题，地下开采的通风问题。

4 结语

钢铁工业是经济发展的主导力量，铁矿的开采和使用是一项很艰巨的使命。相关的科技者和作业者在这方面做了很大的努力，在选矿技术方面取得了很大的成果。在磁选设备和反浮选工艺上发挥了很大的作用，例 如在贫铁矿方面提高了它的利用率等。今后还要从复杂的铁矿采矿、难选铁矿资源方面深入研究，以提高整体铁矿资源的利用水平。

参考文献

[1]周伟.我国铁矿采矿技术分析与展望[J].金属矿山，2014，（4）.

[2]袁志.我国铁矿资源的可持续发展[J].采矿技术，2014，（5）.

（责任编辑：蒋建华）