铁矿选矿技术发展_免费论文全文下载

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（内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古包头014080）

摘 要：本文主要介绍了我国铁矿资源的分布及特点，总结了近5年我国铁矿选矿技术领域的研究进展，着重评述了形成的铁矿选矿新技术及新成果。指出了未来我国铁矿选矿技术的主要发展方向为微细粒铁矿强化分离基础性课题的研究，高效碎磨设备及新型矿石预处理设
备的研制与应用。
关键词：铁矿 微细粒铁矿 高效磨矿 绿色环保
钢铁作为一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械、汽车、铁路、造船、轻工和家电等行业。钢铁工业是国民经济的基础产业，其发展水平是一个国家综合实力的重要标志。近年来，国民经济的持续快速发展促进了我国钢铁行业的迅猛发展，并由此使我国对铁矿石的需求量大幅增加 。我国铁矿资源总量丰富，但由于优质铁矿资源匮乏、复杂难选铁矿石利用率低以及国内铁矿石生产企业产能不足，致使国内铁矿石产量远远无法满足钢铁企业的需求，多数大型钢铁企业不得不大量进口铁矿石。
铁矿石供需矛盾的日益加剧，为我国铁矿资源（特别是复杂难选铁矿资源）的开发与利用带来了机遇。为降低铁矿石对外依存度，提高矿山企业产能和难选铁矿石利用率，我国选矿科技工作者开展了大量的技术攻关，取得了丰富的研究成果。
1我国铁矿资源概况
1.1资源储量及分布
截止到 2012 年底，我国铁矿石查明资源储量 775. 3 亿 t，居世界第五位，可谓储量丰富。我国铁矿资源分布呈现整体分散、局部集中的特点。铁矿石在我国分布较为广泛，全国近 17 个省份均有探明资源储量分布。铁矿石矿区共有1 898个，其中大型矿区（储量大于 1 亿 t）101 个，储量占 68. 1%；中型矿区（储量为 0. 1 ～ 1 亿t）470 个，储量占 27. 3%；小型矿区（储量小于 0. 1 亿t）1 327个，储量仅占 4. 6%。在整体分布分散的情况下，我国铁矿资源又集中分布在鞍山―本溪矿区、冀东―密云矿区、攀枝花―西昌矿区、五台―吕梁矿区、宁芜矿区、包头白云鄂博矿区、鲁中矿区、邯郸―邢台矿区、鄂东矿区和海南矿区，十大矿区储量占总储量的 64. 8%。
1. 2 矿石特征
我国铁矿资源禀赋差，整体呈现出品位低、嵌布粒度细、组成复杂的特点，即通常说的“贫、细、杂”，具体如下。
（1）品位低。探明总储量的 97. 5% 为贫矿，平均品位只有 32. 67%，比世界铁矿石主要生产国平均品位低 20 个百分点。
（2）嵌布粒度细。在我国铁矿资源中，微细粒嵌布铁矿石在我国铁矿资源中占了很大比例，这部分矿石中铁矿物结晶粒度一般小于 0. 074 mm，有的甚至只有 0. 01 mm，如袁家村铁矿、祁东铁矿、宁乡式鲕状赤铁矿等。
（3）组成复杂、共伴生组分多。大约探明总储量的 1/3 为共伴生多组分铁矿，主要共伴生元素有钒、钛、稀土、铜、硼、锡、铌、铬等，如包头白云鄂博铁矿、攀西钒钛磁铁矿、辽宁硼铁矿等。
2 铁矿选矿新技术
为提高我国铁矿石的自给率，摆脱国外矿业巨头的束�`，相关科研工作者围绕铁矿资源的高效利用开展了大量的研究工作，在微细粒铁矿选矿、矿石粉碎、焙烧―磁选、深度还原―磁选、尾矿再选、低温捕收剂研发等方面取得了显著的成果。
2. 1 微细粒铁矿选矿
赤铁矿结晶粒度小于 0. 045 mm 或磁铁矿结晶粒度小于 0. 03 mm 的铁矿石通常被称为微细粒铁矿。山西袁家村铁矿和湖南祁东铁矿是我国较为典型的微细粒嵌布铁矿床，如何实现铁矿物的低能耗单体解离和高效富集是此类矿石开发利用的关键。太原钢铁集团与国内外科研单位合作，针对袁家村铁矿高效回收组织开展了大量的试验研究，最终选矿指标取得了重大突破。在原矿铁品位 31. 18%、-0. 045 mm粒级占 93. 81%的条件下，采用半自磨 +两段球磨的磨矿工艺和弱磁―强磁―混合磁精矿再磨―阴离 子 反 浮 选 工 艺，获 得 了 精 矿 铁 品 位66. 95%、回收率 72. 62% 的良好指标。生产实践和研究工作表明，阶段磨矿―阶段磁选是处理微细粒磁铁矿的最佳工艺；对于微细粒磁赤混合铁矿，弱磁―强磁―再磨―反浮选工艺可获得理想指标；分选微细粒赤铁矿的工艺主要有强磁―脱泥―反浮选、选择性絮凝―反浮选、强磁―离心选矿。
2. 2 高压辊磨技术
作为一种矿石超细粉碎设备，高压辊磨机具有单位破碎能耗低、处理能力大、破碎产品粒度均匀等特点。与传统破碎设备相比，高压辊磨机粉碎产品颗粒内部微裂纹明显增多、细粒级含量高、矿物解离性好。高压辊磨技术在国外已广泛应用于金属矿石的粉碎，而在国内金属矿山的应用尚处于起步阶段。国内专家和学者对高压辊磨技术在铁矿中的应用开展了大量的研究工作，形成了高压辊磨机粉碎―预选技术，以最大限度地实现“多碎少磨，磨前抛尾”，降低选矿成本。马钢南山铁矿针对该矿区低品位铁矿石进行了高压辊磨超细碎―湿式分级―粗粒磁选预选抛尾技术研究，依托该技术首次将高压辊磨机应用于我国铁矿选厂破碎系统后，选矿厂年处理量提高了 270 万 t，处理单位矿石的电耗和钢耗均下降了 30%左右。
高压辊磨机在南山铁矿的成功应用拉开了高压辊磨机在国内铁矿山应用的序幕。此后，河北司家营铁矿、攀枝花白马铁矿、安徽大昌铁矿等几十家铁矿选厂相继引进了高压辊磨技术，关于高压辊磨机在铁矿选矿厂应用的研究报道也逐渐增多。
2.3搅拌磨技术
搅拌磨具有能效高、可防止过磨、节省介质、易于操作、安装简便等显著特点。搅拌磨机作为细磨、超细磨装备首先在有色金属矿山获得了成功应用。随着微细粒铁矿的开发利用，搅拌磨技术正逐渐推广至我国铁矿山细磨作业。攀枝花白马铁矿于2010 年购买了德国爱立许公司 3 台塔磨机用于钒钛磁铁矿细磨作业；2013 年 7 月，昆钢大红山铁矿 3 台塔磨机投入生产；2013 年，鞍钢矿业公司购买了 6 台美卓公司生产的立式螺旋搅拌磨机用于关宝山铁矿选矿厂；2013 年，马钢霍邱张庄铁矿选矿厂完成了应用立式螺旋搅拌磨进行二段磨矿的论证。
2.4 尾矿再选
铁尾矿是指铁矿石经选矿工艺提取铁精矿后排放的固体废弃物。由于我国铁矿资源品位低，生产 1 t 铁精矿平均需要排出 2. 5 t 尾矿。随着我国矿山企业产能的不断增加，铁尾矿排放量迅速增加，已成为排放量最大的工业固体废弃物。尾矿排放不仅占用大量土地，有时因管理不善，还会发生尾矿坝溃坝事故，造成人员伤亡、环境污染、村镇被毁等严重后果。受选矿技术和水平的制约，铁尾矿中通常含有一定量的金属铁元素，粒度较细，因而与采出原矿石相比磨矿能耗低，因此铁尾矿再选是提高矿石利用率，实现资源化的重要途径之一。
尾矿再选生产实践及试验研究表明，不同地区铁尾矿的性质差异较大，铁尾矿再选工艺也不尽相同。对于铁矿物以磁铁矿为主的尾矿，应采用细磨―弱磁选原则流程加以分选；对于磁铁矿、赤（褐）铁矿为主要铁矿物的尾矿，强磁（或重选） 预选―磨矿―磁选―反浮选工艺可以实现铁矿物的有效回收。
3 结语
我国铁矿资源储量丰富，但由于矿石品位低、铁矿物嵌布粒度细、矿物组成复杂等因素导致其难以分选，给选矿工作者带来巨大的挑战，同时也为我国铁矿选矿技术的进步创造了机遇。
参考文献：
[1]韩跃新，孙永升，高鹏，等.高磷鲕状赤铁矿开发利用现状及发展趋势[J]. 金属矿山，2012（3）.
[2]郭 华，张天柱.中国钢铁与铁矿石资源需求预测[J].金属矿山，2012（1）.

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