铁矿选矿

铁矿石选矿一我国铁矿石的基本格局及特点：（1）分布广泛，但储量相对集中。广泛分别于我国国内除天津外的所有省份。储量相对集中在辽宁、四川、河北、山西等地。（2）贫矿多，富矿少，且以贫矿为主。我国可以直接入炉的富铁矿只占总储量的2.6%，而其中可以直接炼钢的不到0.4%。炼铁的矿石平均品位32%，比世界平均品位低11个百分点。贫铁矿类型繁多，以磁铁矿、钒钛磁铁矿和赤铁矿为主。另外还有菱铁矿、褐铁矿等混合类型。（3）共伴生组分多，综合利用价值大。含钒钛的攀枝花铁矿，含稀土、铌的白云鄂博铁矿，含铜、钴、金的大冶铁矿及含锡的平顶山铁矿等。（4）有部分暂难利用的矿区按开发条件分析，我国目前发现的铁矿产有1897处，暂难利用的矿区共有583处，占总保有储量的80.83%。二我国主要铁矿石基地及特征三铁矿石选矿工艺1、我国铁矿石的划分根据TFe/FeO和FeO/TFe比值大小划分铁矿石的类型：（TFe/FeO）×100%＞37%FeO/TFe＜2.7（TFe/FeO）×100%=29～37%FeO/TFe=2.7～3.5原生磁铁矿易磁选混合矿石磁选与其它方法联合（TFe/FeO）×100%﹤29%FeO/TFe﹥3.5氧化矿石（红矿）磁选困难在实际应用中，这种划分方法对某些含二价铁的铁矿石往往不是很准确。例如菱铁矿、黄铁矿等。所以在划分时弱磁性铁矿石（红铁矿）确切的讲应该是铁矿石中赤铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等铁含量总和占铁矿石含铁量85%以上，且磁铁矿含量甚少。磁铁矿指矿石中呈磁性铁存在的铁应85%以上。混合型铁矿石指磁铁矿和弱磁性铁矿物在铁矿石中均占有一定的比例。从选矿工艺角度将铁矿石划分为：磁铁矿矿石、弱磁性铁矿石、混合型铁矿石、多金属共生的复合铁矿石、复杂难选铁矿石、超贫铁矿石。而后两者过去称为“呆矿”。2、我国铁矿选矿工艺的发展A预选工艺由于极贫矿、表外矿的开采及先进的采矿设备及大型的采掘设备的使用，导致采出矿石的贫化率上升、铁品位下降。（1）贫磁铁矿石预选用于磁铁矿石预选的大粒度干选机80年代我国研制了适于预选强磁性铁矿石的大粒度干选机，包括马鞍山矿山研究院CTDG系列永磁干选机和北京矿冶研究院ø1400×1600干选机。目前，大粒度干选机在许多铁矿选矿厂应用，有效地解决了磁铁矿石大粒度预选的技术难题。本钢歪头山铁矿采用CTDG1516型永磁干选机处理350~0mm矿石，处理量600~800t/台·h，抛出废石产率12.5%，原矿品位由27.58%提高到30.21%，全铁回收率95.84%，磁性铁回收率99%。金岭铁矿在第一段粗碎后的14mm振动筛的筛上产品进行干预选，抛尾的产率17%，品位在5-6%；河北迁安、迁西等地区中小选厂对破碎的最终产品在入磨前再经过磁感应强度200mT，规格为ø630×750的永磁磁力滚筒分选，经流程考察，可提高入磨品位3-6个百分点，铁精矿产量提高15-25%。在采用国外高效先进设备方面。2004年中钢集团马鞍山矿山研究院采用德国的高压辊磨机，半工业试验表明，对0-3mm、品位26.27%的高压辊磨机产品进行磁选粗粒抛尾，可预先抛除产率47.8%，尾矿品位8.31%的合格尾矿。（2）弱磁性铁矿石预选中钢集团马鞍山矿山研究院研制开发的YCG系列粗粒永磁辊式强磁机在上海梅山矿业公司等矿石应用。根据生产统计，采用YCGø350×1000粗粒永磁辊式强磁机在给矿粒度2-20mm、给矿品位24%-26%的情况下，可获得铁品位32%-34%的粗精矿、尾矿品位10%-12%；中钢集团马鞍山矿山研究院研发的高效粗粒湿式磁选机，筒体表面磁感应强度300-500mT，对某超贫铁矿石入磨前预选，可抛掉产率44.07%，品位4.18%的尾矿，磁性铁回收率95.03%。梅山铁矿改造前磁重预选工艺流程梅山铁矿改造后磁重预选工艺流程梅山铁矿原则工艺流程B阶段磨矿、阶段选别工艺阶段磨选是指…..，采用此种工艺流程的原因是…..；根据原矿特性，采用阶段磨选是我国铁选厂节能的一项有效措施。过去一段磨矿和二段磨矿之间采用磁力脱水槽或者小筒径磁选机抛出已单体解离的脉石。永磁大筒径磁选机的出现代替了原有设备。该设备可有效的分离0-3mm粗粒铁矿石，抛尾产率30-50%，尾矿品位8%以下。该设备的使用使得两段球磨的配置比由原来的1：1，改为2：1或3：2，有的甚至3：1，明显降低了选厂能耗。阶段磨矿，阶段选别、粗细分选、重选-磁选-反浮选工艺等在我国混合型铁矿选厂得到了应用。我国使用的高效磁选设备比较多，应用的较多的是马鞍山矿山研究院研制出GD型ø1050大筒径永磁磁选机及包头新材料应用设计研究所研制的BX新磁系永磁磁选机.GD型永磁脉动磁选机设置永磁脉动装置，可在旋转圆筒表面形成脉动磁场，有利于提高精矿品位，并具有磁系包角大、场强较低、磁极数多等特点。马钢凹山选矿厂用该设备处理一次磁选粗精矿（品位54.8%），可获得作业产率34.95%，铁品位64.03%的精矿（高于该厂同期最终精矿品位），从而获得降低二次磨矿负荷，减少铁矿物过磨的效果。包头新材料应用设计研究所研制的BX新磁系永磁磁选机具有多磁极、高场强、大磁系包角、合理磁场梯度和深度等特点。该设备已在酒钢、包钢、河南舞阳铁矿、鞍钢大孤山选矿厂等进行了工业试验和应用，取得良好效果，也有些进行技术改造的选矿厂（如本钢歪头山及南芬选矿厂），采用了BX磁选机。酒钢选矿厂对BX磁选机进行工业试验，其结果是：一次磁选，在原矿品位基本相同的情况下，精矿品位提高1.68个百分点；二次磁选，精矿品位提高1.19~1.40个百分点，尾矿品位降低1.14~1.33个百分点。C细筛再磨工艺用细筛控制铁精矿中含硅高的粗粒连生体，筛上返回再磨。筛下铁精矿品位一般可提高1-1.5百分点。用细筛控制浮选给矿粒度，改善浮选效果。提高磨矿分级效率，在磨矿系统中引入细筛可使分级效率提高到50-60%。国内应用：美国德瑞克公司，唐山陆凯公司、长沙矿冶研究院该技术是根据矿物结晶粒度的粗细采用两种原则工艺流程。结晶粒度偏粗的，采用阶段磨矿、阶段磁选-细筛自循环流程。该流程一般是将细筛筛上产品给到二段磨机再磨。例如：太钢尖山铁矿选矿厂太钢尖山铁矿为细粒嵌布鞍山式磁铁矿石。选矿厂于1994年建成投产，原设计规模400万t/a，扩建后规模为500万t/a。采用三段破碎、阶段磨矿、单一磁选、细筛再磨流程。改造前精矿品位65.5%，SiO2含量8%左右。鞍钢大孤山选矿厂大孤山选矿厂包括一、二选车间（通称磁选车间）和三选车间。磁选车间采用阶段磨矿、磁选-细筛再磨工艺流程。2000年主要指标：原矿品位33.88%，精矿品位66.33%，尾矿品位8.86%，金属回收率83.34%。三选车间采用连续磨矿、磁选-细筛再磨工艺流程。改造前2000年生产指标：原矿品位31.88%，精矿品位64.21%，尾矿品位9.62%，金属回收率82.13%。流程图本钢歪头山及南芬选矿厂本钢歪头山和南芬选矿厂均为大型磁选厂。处理矿石相似，均为鞍山式磁铁矿，工艺流程除破碎和一段磨矿不同外（歪头山采用自磨，南芬采用老三段破碎球磨）其余部分大体相同，均为阶段磨矿，单一磁选，细筛自循环流程。自70年代末采用细筛工艺以来，选矿指标有较大改善，精矿品位由原来的62%~63%提高到67%以上（SiO2含量6.5%左右）。为了进一步提铁降硅，满足炼铁对高质量铁原料要求，本钢决定对两个选矿厂进行技术改造。歪头山选矿厂采用以新型细筛和磁选柱为主要设备的细筛再磨流程；南芬选矿厂采用以新型细筛和磁选柱为主要设备的细筛自循环流程。两选厂试验研究取得良好指标，精矿品位均达到69.5%以上。歪头山铁矿降硅提铁工业试验流程南芬选矿厂降硅提铁工业试验工艺流程结晶粒度偏细的，采用阶段磨矿、阶段磁选-细筛再磨流程。此种流程是一、二段细筛筛上产品经浓缩磁选后，给入第三段磨矿，细磨后再经磁选细筛处理。流程较复杂。例如鞍钢集团大孤山选矿厂、弓长岭选厂的一、二车间及唐钢的庙沟铁矿。弓长岭选矿提铁降硅工艺数质量流程(给矿64.91%,精矿69.36%,收率98.57%)大孤山选厂提铁降硅试验流程(筛下细度-200目98%,原品29.73%,精品67.44%,收率77.26%)细筛再磨工艺是提高铁精矿品位的有效方法之一，20世纪70年代在我国磁铁矿厂得到广泛应用。最初采用的是固定细筛，尼龙筛面的开孔率低，不足10%，固定筛的筛分质效率不足30%，这样引起的问题是再磨的返回量大，过磨现象严重，限制了细筛再磨工艺系统处理能力的提高。2002年弓长岭铁矿率先采用MVS型电磁振动高频振网筛代替尼龙细筛。与尼龙细筛相比，筛下产率提高了16.03个百分点，筛分质效率提高了35.96个百分点，量效率提高了40.17个百分点。不仅降低了再磨的循环量，为反浮选提精工艺创造了条件，保证了给矿-0.074粒级含量大于88%和给矿浓度在35%以上，而且提高了一段球磨机的磨矿效率。目前我国高频振动筛有唐山陆凯科技有限公司研制的MVS系列电磁振动高频筛，在首钢水厂、大石河，本钢歪头山、南芬、鞍钢大孤山、弓长岭等选厂应用。另外还有长沙研究院的GPS高频筛、广州有色的GYX31-1007高频筛及德瑞克高频振动筛都在我国选厂得到了应用。Derrick多路给料高频振动细筛工作原理美国Derrick公司于2001年推出新产品——重叠式高频细筛。该设备除具有一般Derrick细筛筛分效率高等特点外，由于采用重叠配置，占地面积小，产量大；由于采用开孔率高的耐磨防堵聚酯筛网，有利于提高筛分效率和筛网使用寿命。山东鲁南矿冶公司（原韩旺铁矿）采用Derrick重叠式高频细筛代替原来尼龙细筛，取得明显效果：筛分效率提高，大大减少筛上循环量（至再磨机），从而使再磨机台数由2台减至1台。国内还有些选矿厂（如山东马庄、太钢峨口、尖山等）已引进或正在引进Derrick细筛改造选矿厂。鲁中冶金矿业公司流程D粗细分选工艺粗细分选是处理混合型铁矿石一种经济高效的技术，用于阶段磨矿、阶段选别的工艺中。粗细分选涉及到的设备类型有粗细分级设备、粗粒级选矿设备和细粒级选矿设备。粗细分选目前主要采用水力旋流器或者旋流器组，旋流器分级的产品粗粒主要采用螺旋溜槽和扫中磁，细粒分选则多采用弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺。大型螺旋溜槽主要规格BL-1500型和DL-2000型。适合处理中、细粒级（-4mm）的铁矿石。该设备由北京矿冶研究总院研发。E高梯度磁选工艺SLon系列立环脉动高梯度磁选机由金环磁选设备有限公司研制并生产。该机针对低品位氧化铁矿、钛铁矿、锰矿等弱磁性矿石选矿发展而来。2005年新建年处理量900万t胡家庙选厂，采用阶段磨矿、重选-高梯度磁选-反浮的选矿流程，其中8台SLon-2000强磁机控制细粒尾矿品位，另外8台SLon-2000中磁机控制螺旋溜槽尾矿品位。F磁选反浮工艺从我国铁矿石总体情况来看，具有储量大，品质差的特点。这种特点表明我国铁矿石必须加强预选抛尾和粗精再选工作。目前磁选作业是预先抛尾的有效手段之一；阴离子反浮选和阳离子反浮选作业是提高精矿品位的有效手段之一。（1）磁选-阴离子反浮选工艺此工艺包括弱磁选-阴离子反浮选工艺和弱磁选-高梯度强磁选-阴离子反浮选工艺。前者主要选别磁铁矿石，后者主要用于选别赤铁矿-磁铁矿混合型铁矿石和弱磁性矿石。（2）磁选-阳离子反浮选工艺鞍钢集团弓长岭选厂是2002-2007年期间我国大规模采用磁选-阳离子反浮选工艺对磁铁矿进行提高铁精矿品位、降低硅含量研究的选厂。该选厂采用自主研发的YS-73作为阳离子捕收剂，其性能优于十二胺，浮选温度仅为17度，药剂制度简单。改造后采用磁选-反浮-磁选工艺，铁精矿品位由65.55%提高到68.89%，提高了3.34个百分点。二氧化硅含量由改造前的8.31%降低到3.90%，铁作业回收率98.5%以上。G磁重选分选工艺普通筒式磁选机磁感应强度一般100-200mT，而磁铁矿为了提高精矿品位，往往采用提高磁选次数的方法，但这样做缺点是磁性矿物反复被磁化。。