赤鐵礦選礦的主要技術(shù)

赤鐵礦又名紅礦其化學(xué)分子式為 Fe2O3，它是一種弱磁性鐵礦物，可浮性較磁鐵礦好， 是煉鐵的主要原料之一。其

主要選礦工藝 選礦工藝有重選、浮選和強(qiáng)磁選或是多種選礦工藝并用，也 選礦工藝 有過(guò)磁化焙燒后弱磁選的工藝。

早期的赤鐵礦選礦一般多采用重選工藝，主要有跳汰機(jī)、離心選礦機(jī)、螺旋溜槽、螺 旋選礦機(jī)、搖床等，由于其選礦

處理能力小，選礦品位低、回收率低而逐漸被淘汰。 后來(lái)赤鐵礦選礦發(fā)展了浮選工藝和強(qiáng)磁選工藝，主要以氧化石蠟

皂為捕收劑的正浮選 工藝和以電磁平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)為選別設(shè)備的強(qiáng)磁選工藝。 但是其選別技術(shù)指標(biāo)均沒(méi)有達(dá)到令人 滿

意的效果。 近年來(lái)，赤鐵礦的選礦取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，其主要選礦工藝是以電磁脈動(dòng)高梯度磁選 機(jī)為代表的強(qiáng)磁選

選礦工藝和以 SH 系列為代表的反浮選選礦工藝。 尤其是采用強(qiáng)磁——浮 選聯(lián)合流程使一些礦山的赤鐵礦選別達(dá)到

了鐵精礦品位 65%，鐵精礦回收率 85%的滿意指 標(biāo)。 可以說(shuō)我國(guó)從“六五”開(kāi)始的紅礦（赤鐵礦）攻關(guān)工作已基本

達(dá)到了預(yù)期的目的，紅礦選 礦技術(shù)難題已基本解決。 某赤鐵礦屬赤鐵石英巖，主要有用礦物為赤鐵礦及少量褐鐵礦

，磁鐵礦。脈石主要是 石英。鐵礦物與石英的浸染粒度很細(xì)，一般單體晶粒為 0.04～0.2mm。其中 0.02-0.1mm 粒

級(jí)占 80%。
   原礦品位% 31.44 精礦品位% 62.32 尾礦品位% 6.52 鐵回收率% 88.53
二、高效回收微細(xì)粒貧赤鐵礦的關(guān)鍵技術(shù) 低成本開(kāi)發(fā)微細(xì)粒赤鐵礦，選礦技術(shù)方面的工作仍然是圍繞著能丟早丟，能

收早收，最 大限度提高效率，節(jié)約成本而進(jìn)行的，除了要重視多碎少磨，階段磨選外，還有如下 3 個(gè) 方面的工作應(yīng)

引起重視。 （一）選擇性高效磨礦技術(shù)。 磨不細(xì)與過(guò)磨現(xiàn)象并存是微細(xì)粒選礦技術(shù)中最突出的問(wèn)題，有針對(duì)性地磨

礦并在第一時(shí) 間將已經(jīng)磨好的合格粒級(jí)礦石高效分級(jí)出來(lái)，是減少過(guò)磨，提高選礦效率最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。世 界著名選

礦學(xué)者 A.F.塔加爾特曾明確指出： “磨礦的功用和目的依其所磨原料的不同而不同。 在選礦廠主要的任務(wù)是將礦物

原料粉碎， 以使有用礦物大部分得以從脈石中解離出來(lái)， 并在 許多情況下使兩種有用礦物互相分離開(kāi)來(lái)； 其次一

個(gè)任務(wù)是將單體的有用礦物依其粒度的必 要縮小程度，將粒度減小，以使它們?cè)谙乱粋€(gè)選礦過(guò)程中（如浮選過(guò)程）得

以有不同的性態(tài) 表現(xiàn)”?？梢?jiàn)，A. F.塔加爾特把解離礦物列為磨礦的主要任務(wù)及首要任務(wù)，而減小粒度僅列 為其次

的任務(wù)。我國(guó)著名磨礦專家李啟衡教授指出“碎礦和磨礦就是為選別準(zhǔn)備好解離充分 但過(guò)粉碎輕的入選物料，這就是

碎礦和磨礦的基本任務(wù)”。機(jī)械地靠減小礦粒尺寸來(lái)提高解 離度， 必然造成解離不夠和過(guò)粉碎并存的現(xiàn)象。 但如果

能使礦物沿礦物間的接觸面選擇性解 離， 則可以使礦物充分解離并顯著放粗磨礦細(xì)度。 可見(jiàn)， 使鐵礦物充分單體

解離卻不過(guò)粉碎， 使有利于分選的有效粒級(jí)含量最大化是微細(xì)粒嵌布鐵礦及褐鐵礦選礦中要解決的關(guān)鍵技術(shù) 難題。

但目前大家普遍關(guān)注磨礦細(xì)度卻很少?gòu)淖非蟪浞纸怆x下的有效分選粒度著手研究磨礦 技術(shù)， 因而在礦山工作中形成

充分解離比磨礦細(xì)度更加重要的意識(shí)是推進(jìn)選擇性磨礦實(shí)施的 前提。實(shí)踐證明選擇性磨礦由于在提高有用礦物單體解

離度的前提下能有效放粗磨礦細(xì)度， 減少過(guò)粉碎，從而可優(yōu)化入選物料礦物組成，達(dá)到品位和回收率雙提高的目的。

（二）超細(xì)磨技術(shù)。 超細(xì)磨礦成本高是制約微細(xì)粒貧赤鐵礦開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵因素。采用普通球磨機(jī)磨礦，隨 著磨礦

細(xì)度的增加，新生合格粒級(jí)含量顯著減少，而單位磨礦能耗成倍增加。當(dāng)磨礦細(xì)度要 求 20µm 占 80%以下時(shí)，塔磨機(jī)

、攪拌磨機(jī)和 ISA 磨機(jī)均是很好的選擇。據(jù)資料介紹，在 某黃鐵礦精礦再磨時(shí)，當(dāng)達(dá)到磨礦細(xì)度 12µm 占 80%時(shí)，

球磨機(jī)（球介質(zhì)直徑 9mm）需要 超過(guò) 120 kW·h/t 的電耗，而 ISA 磨機(jī)（介質(zhì)直徑 2mm）僅需要 40kW·h/t，節(jié)能

效果顯著。 但盡管塔磨機(jī)、 ISA 磨等超細(xì)磨設(shè)備已經(jīng)在很多大型鐵礦應(yīng)用， 但較高的設(shè)備價(jià)格及 ISA 磨 近期難以

在中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)制約了其在國(guó)內(nèi)鐵礦山尤其是中小礦山的應(yīng)用。 對(duì)鐵礦物嵌 布粒度微細(xì)的中小鐵礦山而言，

長(zhǎng)沙礦冶研究院開(kāi)發(fā)的立式攪拌磨作為最終細(xì)磨設(shè)備是較好 的選擇。 與球磨機(jī)相比， 立式攪拌磨用于產(chǎn)品細(xì)度要求

為 40～20µm 的磨礦， 能耗減少 70%。
立式磨礦機(jī)已經(jīng)能達(dá)到 5µm 的磨礦粒度下限。目前立式攪拌磨已在非金屬和有色金屬 有色金屬 有色金屬磨礦 中使

用了 60 多臺(tái)，在給礦細(xì)度為 180µm 占 80%時(shí)，磨礦細(xì)度達(dá)到 20µm 占 80%，效果顯 著。如湖南柿竹園有色金屬礦

鐵精礦的再磨再選，過(guò)去多年來(lái)都是采用普通臥式球磨機(jī)，磨 礦粒度一直都是－43µm 占 60%，鐵品位在 53%～55%之

間，磨礦細(xì)度達(dá)不到，鐵精礦品 位不能提高。 經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)， 柿竹園有色金屬礦鐵精礦再磨設(shè)備采用長(zhǎng)沙礦冶研究

院研制的 立式螺旋攪拌磨礦機(jī)。從 2005 年開(kāi)始在柿竹園有色金屬礦尾礦回收鐵精礦生產(chǎn)線上應(yīng)用， 磨礦粒度－38µ

m 達(dá)到 95.10%，鐵精礦品位達(dá)到 65%以上，提高了鐵精礦品位，經(jīng)濟(jì)效益 顯著。 （三）強(qiáng)磁選技術(shù)。 選設(shè)備是回

收赤鐵礦的關(guān)鍵設(shè)備，但強(qiáng)磁選設(shè)備回收鐵礦物時(shí)－30µm 的微細(xì)粒赤鐵礦流 失嚴(yán)重，細(xì)粒鐵礦物回收率不到 30%的

問(wèn)題始終無(wú)法解決。2008 年以來(lái)，長(zhǎng)沙礦冶研究院 采用新型高效 ZH I 型組合式濕式強(qiáng)磁選機(jī)作為回收微細(xì)粒弱磁

性赤（褐）鐵礦的關(guān)鍵設(shè)備， 取得了滿意效果。 該機(jī)采用隔粗篩加三道分選盤式結(jié)構(gòu)， 前置專門配套的隔粗裝置隔

除礦漿 中粗渣，分選主體采用梯度高達(dá) 1.0T 的多層感應(yīng)磁極介質(zhì)及三盤對(duì)應(yīng)的介質(zhì)參數(shù)，形成上 盤 0.1～0.3T 磁

感應(yīng)強(qiáng)度的弱磁選體系，以回收少量強(qiáng)磁性的 Fe3O4，中盤是 l～1.5T 磁感 應(yīng)強(qiáng)度的中磁選體系，用于回收中粗粒

級(jí)赤鐵礦及假象赤鐵礦，下盤磁感應(yīng)強(qiáng)度高達(dá) 1.7～ 1.8T， 對(duì)于回收微細(xì)粒赤鐵礦及易泥化的褐鐵礦極其有效。 這

種設(shè)備相對(duì)于目前工業(yè)上常用 的 Shp 仿瓊斯強(qiáng)磁選機(jī)和 SLon 強(qiáng)磁選機(jī)，由于下盤磁感應(yīng)強(qiáng)度高出 0.8T，鐵回收率

要高 出 10 個(gè)百分點(diǎn)以上，且由于對(duì)不同磁性的鐵礦物分階段選別，大幅度減少了磁性?shī)A雜，某 些赤褐鐵礦選礦廠

使用該設(shè)備甚至實(shí)現(xiàn)全磁選流程將鐵精礦品位提高到 65%以上，而傳統(tǒng) 的磁選機(jī)由于只有一種磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁夾雜嚴(yán)重

，磁選鐵精礦品位只能提高到 43%～47%， 必須采用浮選進(jìn)一步選別才能得到 65％以上品位的鐵精礦。zH I 型強(qiáng)磁

選設(shè)備比單一功能 的磁選機(jī)功能強(qiáng)，操作簡(jiǎn)易，占地少，電耗少。由于前端隔粗和隔磁，完全消除了粗雜碎屑 物堵

塞和磁性堵塞，分選暢通無(wú)阻，強(qiáng)磁分段磁選效果十分明顯，具有很好且更廣泛的實(shí)用 性。 （四）細(xì)粒浮選技術(shù)及

高效浮選藥劑。 自鞍鋼礦業(yè)公司東鞍山燒結(jié)廠于 1958 年開(kāi)始采用浮選分選鐵礦石以來(lái)，我國(guó)氧化鐵礦石 選礦技術(shù)

已經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，尤其是在國(guó)家“十五”科技攻關(guān)的支持下，鞍山式磁、赤鐵礦選 礦技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，

長(zhǎng)沙礦冶研究院張涇生教授開(kāi)創(chuàng)并成功應(yīng)用于鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選 礦廠的弱磁選－強(qiáng)磁選－陰離子反浮選工藝流程已成為此

類礦石的經(jīng)典流程， 在我國(guó)大中型 鐵礦山選礦廠如鞍鋼齊大山選礦廠、調(diào)軍臺(tái)選礦廠、弓長(zhǎng)嶺選礦廠、太鋼尖山鐵

礦、唐鋼司 家營(yíng)鐵礦、安鋼舞陽(yáng)鐵礦廣泛推廣應(yīng)用。伴隨該工藝流程而開(kāi)發(fā)的 NaOH、苛化淀粉、石灰 和脂肪酸類捕

收劑也成為經(jīng)典的藥劑制度而沿用至今， 雖然各研究院所及企業(yè)在陰離子捕收 劑種類上推陳出新、百家爭(zhēng)鳴，但 20

多年來(lái)始終沒(méi)有超越該工藝流程開(kāi)發(fā)之初所確立的原 則工藝流程、4 種反浮選藥劑、30℃以上的浮選溫度等關(guān)鍵技術(shù)

根本。為了解決微細(xì)粒鐵礦 浮選效果差，尾礦夾帶嚴(yán)重影響精礦質(zhì)量的問(wèn)題，長(zhǎng)沙礦冶研究院以太鋼袁家村鐵礦、湖

南 祁東鐵礦等典型的微細(xì)粒鐵礦為研究對(duì)象，進(jìn)行了以減少礦泥干擾，提高鐵精礦質(zhì)量，同時(shí)降低浮選成本為目標(biāo)的

新藥劑開(kāi)發(fā)，研制的新型陰離子浮選藥劑成功實(shí)現(xiàn)了兩種浮選藥劑 （調(diào)整劑和捕收劑），常溫（15℃）浮選的目標(biāo)，

該藥劑已經(jīng)完成了工業(yè)試用，結(jié)果理想。