铁矿选矿相关问题的探究

2022-11-22姚明燕

中国金属通报 2022年8期

姚明燕

近年来，随着科学技术的进步发展，机械设备的更新换代，在铁矿选矿上采用了先进的应用，如分选工艺、高效分选设备等等，这从根本上推动了选矿工艺的发展。然而，我国地形复杂，铁矿矿床有多种类型，与此同时，还面临着贮存条件复杂和矿石类型多样等，同时矿石成分中有有害的。除此之外，多组分矿石在我国矿石资源中占比极高，并且哲学矿石中有用组分有着较细的嵌布粒度，这造成开采难度非常大，加之开采率较之前下降了，这样开采出来的矿石质量不高。所以，冶炼矿石前，选矿就成为非常关键的一步了。

1 铁矿选矿技术分析

1.1 矿石破碎

我国选矿厂矿石破碎技术的破碎流程主要分为三步：粗破、中破和细破，其中粗破使用的破碎机为旋回式的，直径大约是1.2m～1.5m，中破的破碎机是标准型圆锥式的，细破常常使用的破碎机为短头型圆锥式的，直径是2.1m或是2.2m。在这一过程中，第一步对矿石开展破碎处理，第二部筛分，第三步加工处理筛分物，放入磨矿槽。

1.2 磨矿工艺

磨矿工艺是处理铁矿中一个重要的技术，该工艺的磨矿流程为两段式，但是选矿厂规模小的话，只有使用一段式的。随着科学技术的前进，磨矿流程技术不断向前，近年来，很多选矿厂的磨矿流程为三段式的，而不再使用两段的。目前，由于磨矿设备比较小，所以在完成磨矿流程后还需要再继续分级处理，往往借助螺旋分级机。当前，部分选矿厂为实现分级效率提高的目的，不再使用螺旋分级机而是使用水力旋流器。

1.3 含磁铁矿生产铁精矿粉干法洋工艺方法

该工艺是对矿粉开展三级磁选处理，该处理借助干法工艺，此举能够大大提高矿石的开发利用效率，利用率最高可到90%，而且使用这种工艺不会用到水，所以又节约了水资源。除此之外，采用该工艺费用低，还能缓解其造成的环境污染，磁选法中捕集粉尘使用的是除尘装置，该装置不会污染空气。

1.4 弱磁性铁矿选矿技术

弱磁性铁矿选矿技术的处理对象为赤铁矿、菱铁矿、混合矿等等，也就是经常说的“红矿”。这些矿石有其自身的一些缺点，如品位低、组成复杂、嵌布粒度比较细，所以挑选这些矿石难度较大。自从上世纪80年代后，选择这些矿石采用的技术的工艺流程主要为焙烧磁选和湿式强磁选等等，并且，这些矿石的装备和新品种药剂相关的技术和设备都在创新发展。例如，褐铁矿中含有结晶水，若是使用传统的物理处理方法不能讲矿石中的结晶水全部处理掉，最多去掉60%，然而焙烧后会造成其烧损，这样会大大提高铁的品位，但是该矿石在磨矿过程中会产生非常厉害的泥化情况。这样会造成在对其分选时回收金属量不高。采用强磁-反浮选工艺，完成除杂工作，这样铁精矿品位能够超过56%。调查研究发现，铁精矿使用焙烧磁选工艺能够在某种程度上提高其品位，并且还会大大提高金属回收率。

1.5 多金属共（伴）生矿选矿

一般来说，多金属共（伴）生矿种类多种多样且成分较复杂，所以，选矿时用到的方法、设备和工作流程会有所不同，虽然其工艺流程不同，但目的都是想要提高铁的回收率，同时还会实现稀土氧化物的综合回收。总之，共生矿选矿技术的选择一定要从实际出发，根据多金属矿的实际选择恰当的选矿技术，这样不仅选出了矿产资源，而且还实现了其他金属资源的回收利用。

2 铁矿选矿工艺的分析

近几十年来，我国很多铁矿工作人员认真进行调查研究分析铁矿，从而发现其中存在的问题，并积极解决其存在的问题，这推动了铁矿选矿技术的前进，与此同时选矿技术水平不断提升。尤其是在最近几年，伴随着科学技术的发展进步和设备的更新换代，如新的高效分选设备何浮选药剂新的应用，这些创新发展从根本上大大提升了选矿工艺。然而，复杂的地形造成我国铁矿矿床种类繁多，而且还有其他问题，如复杂的贮存条件、多种多样的矿石类型，另外还有有害成分等等。多组分矿石在我国矿石中占比非常高，同时它们有用组分的嵌布粒度相对比较细，这大大增加了对其开采难度，并且开采效率低，另外，采出来的矿品质量不好。

2.1 反浮选工艺

反浮选工艺更适用于含有硅质的矿产资源中，并且该工艺在铁矿选矿中运用反应好。该技术能够脱硅，阴离子反浮选技术应用到了铁矿选矿中，这使得铁矿采矿品质提高了4%，由此可以看出，反浮选工艺有着重要的作用。在传统的铁矿采矿工艺中，使用捕收剂，这常常在铁矿石中出现泡沫，影响铁矿采矿效率，所以，在该工艺中需要替换原有的捕收剂，采用新的耐低温的阳离子捕收剂，能够处理铁矿石中产生的泡沫问题，从而开采出精品铁矿。铁矿选矿中运用反浮选工艺，在12℃～22℃下，铁矿采矿指标会达到70%，回收率达到97%。我国铁矿中的磁铁矿粒度相较于常规铁矿来说比较细，如果单纯采用反浮选工艺的话，磁体矿的开采率会下降，为此需要和磁选法相结合，两者相结合有利于提高精品特矿石质量，同时反浮选技术还会使得铁矿资源中的硅含量降低。铁矿选矿中的反浮选工艺，经过浓缩、磨矿、脱水、多次抛尾、磁选精品、反浮再选的工艺处理后，最大程度地提高了铁矿选矿的精品度。

2.2 全磁选工艺方法

铁矿选矿工艺方法中的全磁选工艺方法相比较于反浮选工艺方法，其简单便捷而且经济实惠，工艺更加可靠。就全磁选工艺方法来说，应用初期需要通过磨矿与弱磁选工艺，处理完成后再对铁矿石细化筛选。采用性能好的磁选设备有利于提高筛选工艺效率，随后借助高效细筛设备用心挑选铁矿，采用该工艺方法能够使铁矿精品度得到提高，提升到70%。除此之外，该技术能够精确发现铁矿的切入点，展开切割工作，这样有利于躲避开口风险使铁矿中的硅含量下降。

2.3 红矿工艺方法

红矿属于一种铁矿类型，并且在铁矿中占有很大的比例，这大大增加了选矿的难度。市场中的红矿供不应求，主要由于其难开采，开采量少，这种情况也使得红矿工艺实践比较少。目前，铁矿选矿中的红矿是一个难题，应用红矿选矿工艺时，往往会借助药剂和有关设备，这有利于提高红矿开采量。

2.4 药剂更新工艺方法

铁矿选矿中的药剂工艺发展成为重要工艺，更新药剂能够更好地满足铁矿选矿工艺。其一，药剂中的混合脂肪酸类和硫酸盐类药剂在铁矿选矿工艺中占据着核心位置，对其进行改制后，有利于提高选矿时的捕捉能力，同时有利于提高选矿率；其二，更新药剂工艺使得新型的、高效的阴离子捕捉剂的应用范围更广，并且收到了良好的效果，尤其是MH-88捕收剂使得金属回收率达到了75%；其三，药剂捕捉剂中的胺类物质还可以运用到铁矿石的悬浮工艺中。现阶段，相对来说我国胺类捕捉剂生产量比较少，对其进行更新以后主要以混合胺与十二脂肪胺为主，同时普及到铁矿选矿工艺中，能够提高选矿效率。

3 铁矿选矿技术中的新型磁选方法

综合分析考虑现阶段矿业和设备市场的发展情况与发展需求，与此同时，结合矿业的自身特点，最终确定了几种选矿设备，然后将它们综合运用到实际的磁选过程中，这解决了当前全球矿业发展中的难题。另外，选矿的工业技术设备日益全自动化，并得到发展，并且其应用提高铁精矿的品位。

3.1 高场强复试脉动预磁器应用

应用高场强复试脉动预磁器有利于铁矿长产量的大大提高，同时，也提高了金属回收率。另外，该设备工作中有利于实现对于弱磁性矿物进行的复试脉动高场强预磁。该设备完成预磁后，磁性比较弱的矿物的磁场会变强，而且这种磁场会持续一段时间。该设备在工作中的选矿工艺流程，对于多数的磁性较弱的矿物借助磁选机的话难以将其选取出来，之所以出现这样是因为矿物中的铁含量比较多，从而造成其难以被选出，最终造成其浪费，大大减少了选矿中金属量，还会使企业资源白费。此情况下，对磁性弱的矿物采用预磁处理，有利于金属回收率的提高。高场强复式脉动预磁器设备分选弱磁性矿石的过程中会受到很多因素的影响，因此其工作效果不仅取决于矿物比的磁化系数差异，而且也取决于矿石的剩磁量。在实际工作中，要想实现更好地选比效果，那么在入选工作前利用电磁搅拌，这样其会产生更大的螺旋震动力，还会使磁场增强。另外，矿粒具有顽矫力和剩磁，所以进入磁选机原磁团中会受到巨大磁力，这有利于使得矿尾打捞机的工作效率提高，同时提高了产量，提高了10%～20%，并且还会在某种程度上提高金属回收率。除此之外，该设备还有别的作用，高磁力脱泥槽的分选效果，开始入选前，可以实现磁粒的预磁化，而且矿浆能够实现一定时间的磁化的磁场作用，这有利于细粒强磁性物料实现磁化，然后接着成为磁团粒，同时它自己具备的较大的顽矫力和剩磁能够得到保留。

3.2 感应辊式磁选机

感应辊式磁选机是一种干式强磁选机，包括三部分：电磁系统、传动系统和分选系统。要想降低该设备中的涡流发热和传动功率，对于辊子有要求，其用薄的导磁钢片或是没有磁性的圆片。感应辊式磁选机首先要完成的工作就是分选。在相邻原磁极的影响下，磁辊表面受到感应，然后会产生磁场，磁极和相邻磁极相反，同时会使磁辊齿尖上的方向为指向磁辊的高的磁场梯度的。若是实现使用的物料恰好落到感应辊的表面，然后吸住其，这样物料从磁场中分离出去后，可以到接料槽中，同时如果物料没有磁性的话，其会排出去，而且方向为重力和离心力的合力。预磁器的筛选任务的基础为磁铁矿磁性的强弱和逆行，若是位于弱磁性或是磁场强度较弱的话，会在某种程度拉低磁选槽的溢流品位，这样磁铁矿粒会取得较大的剩磁。一般来说，矿浆流入磁选槽前先要完成磁化作用，磁化磁场是一种恒定的磁场，其中磁化设备为预磁器，预磁器分为两种：电磁预磁器和永磁预磁器。其工作中，预磁器是对磁粒进行磁化处理，电磁预磁器主要运用于实验室中，从事具体的试验研究，而永磁预磁器主要运用于磁选生产中。脱磁器是指磁选完成或是磁化处理后有着强磁性的颗粒除去其剩磁而进一步分散到设备上的仪器。脱磁器是对磁铁矿粗精矿开展磁铁工作，先对其进行脱磁工作，然后矿石再磨洗，这样有利于降低其受制于先前磁化的作用，过分会影响高磁力脱泥槽的分选效果，而上述工作正好能够降低该影响。对矿粒进行脱磁工作，之后再入选，矿浆受磁化磁场影响后，借助细粒强磁性物料使矿粒进一步磁化，最终成为大的磁团粒，该磁团粒有着较大的矫顽力和剩磁，所以能够保存下来。与非磁性颗粒相比，磁团粒的沉降速度更快，而且其在接下来的磁力脱泥作用中有着独特性。

磁选管也被叫做湿式弱磁场磁力分析仪，主要存在于式样分析过程中的强磁性成分中的含量。磁选管由两部分组成，分别为磁系和玻璃管。磁系指的是闭合回路的电磁磁系，其极距比较大。玻璃管上有三个口，上方为给水口和给料口，下方是排料口。将在玻璃管中引入清水，然后调节水位至恰当处，同时调节进出口的螺纹止水夹，确保水流量保持在合适的位置，同时这种情况能够持续。该环节结束后，接通电源，帮助浆料流入磁选管，并且和尾矿连接起来。上述工作完成后，有磁性的物体会被磁力吸附到磁场区域的管壁上，同时玻璃管的旋转升降，能够将其挑选出来的细泥和不是磁性的颗粒排干净。切断电源以后，掏出的物质便是上述过程的产品。接下来产生的磁性物品进行脱水、干燥、称重等处置，最后对出产率和金属回收率进行计算。