引言
铁矿石是钢铁工业的关键原材料,对国家工业发展具有重要战略意义。随着铁矿资源日益枯竭,低品位及难选复杂铁矿的开发利用已成为选矿领域的核心课题。此类矿石普遍存在多金属共生、矿物嵌布粒度细、选别难度大等特点,不仅提高了选矿成本,还带来了潜在的环境压力。因此,针对不同类型铁矿石开展选矿特性研究与工艺优化,对于提升资源利用率和选矿企业经济效益具有重要现实意义。
一、主要铁矿石类型的选矿技术
1. 磁铁矿石英岩选矿技术
磁铁矿石英岩属典型贫铁矿,主要由磁铁矿与石英组成。两者磁化系数差异显著,为磁选工艺的应用提供了良好基础。其标准工艺流程包括:多段破碎→自磨/球磨联合预处理→细磨→多段磁选,实现矿物的充分解离。
工艺要点:采用阶段磨矿与多段磁选相结合的方式,可有效避免过磨现象,在提高磁铁矿回收率的同时显著降低能耗,实现经济与技术的双重优化。
2. 矽卡岩型磁铁矿选矿技术
矽卡岩型磁铁矿主要成分为四氧化三铁,具有较强磁性特征。针对此类矿石,宜采用"破碎—干式磁选—湿式磁选"联合流程。典型配置为2-4段破碎配合1-2段干式磁选,后续通过湿式磁选获取高品位铁精矿。
技术创新:
部分选矿厂采用磁选与浮选的联合工艺(磁选+浮选或浮选+磁选),进一步提升精矿品位
建立全循环供水系统,实现节水降耗目标
针对细粒嵌布矿石,优化磨矿流程,引入节能型破碎、磨矿设备,在降低能耗的同时提升处理能力
3. 赤铁矿选矿技术
赤铁矿选矿方法多样,包括洗矿、重选、浮选、磁选及焙烧磁选等,工艺选择需根据矿石粒度与嵌布特征确定:
粗粒或块状赤铁矿:优先采用重介质选矿或跳汰选矿
中细粒矿石:适宜使用螺旋选矿机或强磁选机处理
细粒嵌布赤铁矿:常用浮选或焙烧磁选流程
通过合理组合上述方法,可有效提高铁精矿的回收率与品位指标。
4. 赤磁混合铁矿选矿技术
赤磁混合铁矿是磁性与非磁性矿物共生的典型代表,需采用联合选矿流程。常见工艺组合包括"弱磁选+重选""弱磁选+浮选"或"重选+弱磁选+浮选"等。
工艺流程:首先通过弱磁场磁选回收磁铁矿组分,随后利用重选或浮选回收赤铁矿部分。部分先进流程在浮选前增设细筛分级环节,进一步提升分选效率和精矿质量。
5. 褐铁矿选矿技术
褐铁矿常伴生赤铁矿、菱铁矿等复杂矿物,脉石以石英、方解石及粘土矿物为主。针对其特性,一般采用"洗矿—重选—磁选"联合流程:
洗矿环节:去除泥质及杂质,提高原矿纯度
重选环节:实现矿物初步富集
磁选环节:进一步提升铁精矿品位,确保满足冶炼要求
6. 多金属共生铁矿选矿技术
当铁矿伴生稀土、铌等有价元素时,需采用"弱磁选—强磁选—浮选"联合流程。矿石经磨矿至适宜粒度后:
弱磁选回收强磁性铁矿物
强磁选分离含铁硅酸盐,实现稀土、铌矿物的初步富集
浮选法回收高品质稀土与铌精矿
该工艺实现了主金属与伴生有价元素的综合回收,较大化资源利用价值。
二、工艺优化与发展方向
低品位铁矿选矿须坚持因矿制宜原则,综合考虑矿石性质、经济效益与环保要求。未来技术发展应聚焦以下方向:
1. 工艺精细化
推广阶段磨矿与多段选别的精细化流程,实现矿物的充分解离与分选。
2. 装备现代化
发展节能型破碎、磨矿设备及高梯度磁选机等先进装备,从源头降低能耗,提升处理能力。
3. 智能化升级
应用数字化控制系统与智能选矿技术,实现生产过程的实时优化与准确控制,提高资源利用效率。
4. 绿色发展
加强尾矿综合利用与废水循环处理,推进选矿过程的清洁化与资源化,实现经济效益与环境效益的统一。
结语
通过系统的工艺优化与技术创新,可显著提升低品位铁矿石的选矿指标和资源利用率。未来应继续加强基础研究与工程实践的结合,推动选矿技术向智能化、绿色化方向发展,为铁矿资源的可持续开发提供坚实的技术支撑。