怎样提高铁精矿品位
较多铁选矿厂因为自己没有矿山，选矿工艺落后、设备陈旧粗糙、企业规模小，精矿品位低、销售价格低、销售困难等原因，使这种类型选矿厂处于薄利与亏损的边缘。如何使这类企业有所发展，有利可图，有竞争能力，是摆在这类选矿厂领导面前的重要课题。
2003年以来，中国的钢铁销售量逐步增加，铁精矿粉的需求量也随之不断上升。由于需求量的增加，中国较多不同档次水平的选矿厂应运而生。在2005年初受国家钢铁宏观调控的限制，铁精矿粉的价格急剧下滑。
原材料破碎和磨矿系统存在的问题
小规模选矿厂的磨前破碎矿石粒度，在25mm左右，这使磨机的磨矿效率大大下降。因为磨机是细磨设备，由于磨机的粗破碎效率低，当把25毫米（mm）的矿石，磨碎到80微米（um）以下时的磨矿效率是很低的。这时1吨中等硬度的矿石，需要耗电在25KWH左右。先进的破碎工艺，已经把矿石破碎到10mm以下的粒度，这时磨机磨1吨矿石的耗电量只在13KWH左右。其方法是在原料粗破碎系统上，增加一台细碎破碎机，使磨机前矿石的粒度由25mm降到10mm，细破碎机破碎1吨矿石需要耗电量5KWH。改为磨前用细破碎设备对矿石进行细破碎，这样破碎和磨矿两个系统1吨矿石的耗电量可下降7KWH。并且磨前细破碎设备消耗的锤头衬板的消耗费用，要明显低于球磨机钢球和衬板的消耗费用。一个年处理矿石10万吨的选矿厂，在破碎磨矿工艺流程中采用先进的技术，就可以节省电费和材料消耗40万元。
选择节能、高产的破碎设备
矿石的细破碎设备较多，用户可选择的理想的设备较少，据主要用户所反映的缺点是，破碎机内的锤头和衬板消耗量、更换频繁，台时产量低、耗电高，维护维修困难、时间长，设备运转率低。比如锤式破碎机，不管是立轴式锤式破碎机，还是卧式锤式破碎机，都存在锤头使用寿命短，最短的有三五天更换一次的，最长的才半个月更换一次。锤头和衬板的消耗，1吨矿石需要1元之多，破碎1吨矿石的电耗需要7KWH。这里他们给用户推荐一种磨损件消耗低、使用时间长、产量高、排料粒度稳定、电耗小的节能型轴承圆锥破，电耗可以由其它细碎机7KWH/吨矿石，下降到5KWH/吨矿石。衬板消耗材料的使用周期，由一周可以提高到半年时间，破碎1吨矿石消耗的衬板、锤头等耐磨钢材0.2公斤/吨矿石左右，下降到0.01公斤/吨矿石，下降了将近二十倍之多。如要了解该设备的详细情况，请参阅《节能型轴承圆锥破碎机》的使用说明书。
选择节能、高产的磨矿设备
1、目前市场上使用的普通式磨矿球磨机，主轴承都是巴氏合金瓦轴承，运转阻力大、耗油量高，大型磨机的轴承还需配备润滑站，维修保养困难，磨1吨矿石的电耗在25千瓦时（KWH）左右；现在节能型球磨机主轴承采用的滚动轴承，磨1吨矿石的电耗在18KWH左右。采用干油润滑，年节省润滑油80%以上。大型磨机去掉了主轴承的润滑站，维修保养一年只需一次，设备运转率可以达到100%。
2、普通式球磨机的衬板，采用的是条形、阶梯形、大波浪型，这几种衬板的缺点是衬板磨
损到一定厚度时，就产生弯曲、变形，导致不能使用；另一个缺点是衬板的表面形状简单，钢球与衬板的接触面积小，研磨能力不够，磨矿效率低，致使磨机的产量低。这里推荐用户采用双U型衬板，这种衬板的优点是沿磨机筒体圆周方向有波纹；沿磨机轴线方向有沟槽。磨机在运转时，使研磨体提升高度大，与衬板之间的接触面多提高了研磨效率，这种衬板比普通磨机会提高产量在6%以上。
提高精矿粉磨后的分级性能，减少过磨现象，提高精矿粉品位
有些选矿厂经细磨后的矿粉，直接进入磁选机进行磁选。如山西交城的某家选矿厂，球磨的矿粉不经过分级直接进行磁选，结果该矿粉的粒度粗细不均。粗颗粒的矿粉品位低；过细的矿粉品位虽高，但是磁场强度低，吸附能力差。随着水流进入尾矿，使铁精矿粉的品位低，跑尾现象严重。提示这种选矿工艺的厂家，磨后的物料一定要经过分级筛选，再进行磁选。因为不同的矿石，有它所不同的品位最高时的单体解离粒度。粒度过粗，矿石中的杂质分离不出去，会出现矿石的品位过低；如果粒度磨的过细，主要会浪费磨机的磨矿能力和磨矿时间。因为10μm以下的矿石粒度，在矿粉中每增加1%，其磨矿时间就要增加2%，电耗和钢球衬板的磨损，都相应增加2%；因此，千方百计降低过磨矿物的含量，是提高磨机产量、降低电耗提高铁精粉回收率的最有效方法。采用分组筛分措施之后，使粒度未达要求的矿物回到磨机进行再磨，粒度达到要求的矿物及时送去选分，这样既提高了精矿品位，又提高了磨机的磨矿效率。
矿物分级的方法较多，其中螺旋分级机是最原始的分级设备。分组方法简单，分级精度略差，一般应用于一段磨矿排矿产物的分级。在要求铁精矿最终产品粒度负80μm筛下量达到100%时，第一段分级可采用螺旋分级机；二段分级可以采用高频细筛。如果要求铁精矿粉最终产品粒度负80μm含量低于100%时，其大颗粒的矿粒所占比例比较少，对高频筛的筛片磨损不严重的前提下，可采用高频震动筛进行分级，筛下的中矿进行磁选；筛上的粗矿，回到磨机重磨。还有一种分级设备是水力旋流器。现在有较多的大型选矿厂，去掉了一段、二段磨机后的螺旋分级机设备，改用了水力旋流器。这种方法是既起到了对矿粉的粗细分级，又提高了磁选前的矿浆浓度，减少了一级脱水设备。该设备还用在无磁矿粉复选前矿浆的分级浓缩，起到了良好的效果。如何选用分级筛选设备，请参阅有关选矿设备手册和公司的分级机、高频筛、水力旋流器的使用说明书。
综上所述，低水平的选矿厂通过进行工艺技术改造，使产品的品位提高66.5%以上，使其得到一个良好的销售价格。再通过设备技术改造，使其生产电耗下降25%以上，产量提高30%左右。衬板、锤头、钢球等钢材的消耗量降低15%以上，使综合经济指标达到国内先进水平，提高了企业经济效益，增加了企业的竞争能力，为企业今后的不断发展和壮大，创造了良好的条件。
关于铁矿选矿技术分析
曹庆雷
【减小字体】【增大字体】随着世界经济的复苏和结构调整的加快，特别是我国经济的快速发展，拉动了我国钢铁工业持续高增长，我国钢铁总产量已经居世界第一，对于铁矿石进口依存度越来越高，已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。因此，迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源，提高铁矿石的自给率，缓解进口矿的压力，维持稳定、足量、优质的铁矿原料供给，以保障钢铁工业持续稳定的发展。
一、菱铁矿石选矿技术
由于菱铁矿的理论铁品位较低，且经常与钙、镁、锰呈类质同象共生，因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到百分之45以上，但焙烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。比较经济的选矿方法是重选、强磁选，但难以有效地降低铁精矿中的杂质含量。强磁选—浮选联合工艺能有效地降低铁精矿中的杂质含量，铁精矿焙烧后仍不失为一种优质炼铁原料。
二、褐铁矿石选矿技术
由于褐铁矿中富含结晶水，因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到百分之60，但焙烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。另外由于褐铁矿在破碎磨矿过程中极易泥化，难以获得较高的金属回收率。褐铁矿选矿工艺有还原磁化焙烧—弱磁选、强磁选、重选、浮选及其联合工艺。过去具有工业生产实践的选矿工艺有强磁选、强磁选—正浮选，但由于受褐铁矿石性质(极易泥化)、强磁选设备(对-20μm铁矿物回收率较差)及浮选药剂的制约，其选别指标较差，而还原磁化焙烧—弱磁选工艺的选矿成本较高，因此该类铁矿石基本没有得到有效利用。为了提高细粒铁矿物的回收率，曾进行用褐煤作还原剂和燃料的回转窑焙烧磁选技术的半工业试验、絮凝—强磁选技术工业试验等，均取得较好的试验结果。我们对江西铁坑褐铁矿石进行了选择性絮凝—强磁选技术工业试验，结果表明铁金属回收率可提高10个百分点以上，但由于絮凝设备及选择性絮凝工艺条件的控制尚未过关而未能工业化。近两年来，随着新型高梯度强磁选机及新型高效反浮选药剂的研制成功，强磁选—反浮选—焙烧联合工艺分选褐铁矿石取得明显进展，即先通过强磁—反浮选获得低杂质含量的铁精矿，然后通过普通焙烧或者与磁铁精矿混合生产球团矿可大幅度提高产品的铁品位，仍不失为优质炼铁原料。
三、复合铁矿石选矿技术
我国大多铁矿石中都含有两种以上的铁矿物，种类越多其可选性越差。该类铁矿石中以共生有赤铁矿、镜铁矿、针铁矿、菱铁矿、褐铁矿等弱磁性铁矿物者较为难选。常规的选矿工艺均可用于分选该类铁矿石，但当矿石中含菱铁矿或褐铁矿较多时，其铁精矿品位和回收率均难以提高。为此，近几年开展了大量的相关研究工作，较突出的研究成果是弱磁—强磁—浮选和磁化焙烧—反浮选等联合工艺。例如，我们对酒钢铁矿石(含镜铁矿、菱铁矿及褐铁矿等)粉矿(-15mm)采用强磁—正浮选工艺的研究结果表明，与现场采用的单一强磁选工艺相比，在铁精矿品位提高2
个百分点(达到百分之49以上，烧后达到百分之58以上)的同时，铁金属回收率提高12个百分点以上(达到百分之74以上)。
四、多金属共生铁矿石选矿技术
我国难选多金属共生铁矿石主要有包头白云鄂博稀土铁矿和攀枝花钒钛磁铁矿等，该类型铁矿石的特点是矿物组成及共生关系复杂，由此造成铁精矿选别指标低及共伴生有价元素的回收率低。其中以包头白云鄂博稀土氧化铁矿石尤为难选。目前包钢选矿厂氧化铁矿行采用弱磁—强磁—反浮选工艺进行选铁，其强磁精矿中主要有易浮类萤石、碳酸盐等矿物和难浮难选的含铁硅酸盐类矿物。对于易浮类萤石、碳酸盐等矿物包钢选矿厂通过几十年研究和生产实践已经形成了较成熟方法，即以水玻璃为抑制剂、GE-28为捕收剂的弱碱性反浮选生产工艺，而难浮难选的含铁硅酸盐类矿物一直没有得到有效分离，致使铁精矿品位较低(徘徊在百分之55以下)，精矿中钾纳含量高。对于取自于现场，细度为-0.076mm占百分之88左右、铁品位百分之43.5左右的强磁精矿样，采用优化组合的反浮选—正浮选工艺流程，并在正浮选作业采用新型高效捕收剂，全流程浮选闭路试验指标为精矿产率百分之53左右、精矿铁品位百分之62左右、回收率百分之75左右，同时有害元素如P、K2O、Na2O、F降低幅度很大，为改善该类型铁矿石的选别指标开辟了一条有效的新途径。另外，对于攀枝花钒钛磁铁矿石，分别采用细筛—再磨工艺选铁和高梯度强磁—浮选工艺选钛等，该矿石的各项选别指标均得到显著提高。
五、鲕状赤铁矿石选矿技术
鲕状赤铁矿嵌布粒度极细且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹，因此鲕状赤铁矿石是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型。过去曾对该类型铁矿石进行了大量的选矿试验研究工作，其中还原焙烧—弱磁选工艺的选别指标相对较好，但由于其技术难点是需要超细磨，而目前常规的选矿设备及药剂难以有效地回收-10μm的微细粒铁矿物，因此该类型铁矿石资源
基本没有得到利用。随着我国可利用的铁矿资源逐渐减少，研究鲕状赤铁矿石的高效选矿技术已凸显重要性和紧迫性。相关初步研究结果证明，超细磨—选择性絮凝(聚团)—强磁选或浮选、还原焙烧—超细磨—选择性絮凝(聚团)—弱磁选或浮选等高效选矿工艺或选冶联合工艺已显现其优越性。
六、高硫、磷铁矿石选矿技术
我国大部分铁矿石含有硫、磷等有害杂质。特别是对于富含磁黄铁矿、微细粒磷灰石或胶磷矿的铁矿石，其铁精矿除杂的难度极大。铁精矿除硫常用的工艺有浮选、焙烧，而后者成本高且产生环境污染，因此研究的主攻方向是强化浮选。我公司研发出以高效活化剂为关键技术的磁铁矿与磁黄铁矿高效分离工艺。通过对国内外多个磁黄铁矿型高硫磁铁矿选矿降硫研究与应用结果证明，与常规浮选相比，铁精矿含硫量可降低0.5个百分点，重要的是铁精矿含硫量可以满足后续用户的要求。大量的研究成果证明，铁精矿除磷可采用磁选、反浮选、选择性絮凝(聚团)、酸浸、氯化焙烧—酸浸、生物浸出及其联合工艺等，其中磁选—反浮选、选择性絮凝(聚团)—反浮选联合工艺较经济，氯化焙烧—酸浸工艺除磷效果较好，但成本较高，而生物浸出是将来的发展方向。
七、结论
通过大量的选矿技术研究和攻关，近年我国复杂难选铁矿石选矿技术已取得可喜的进展，但由于受我国铁矿石种类复杂及综合选矿技术经济水平不高的制约，导致我国复杂难选铁矿石资源的利用率极低，甚至个别矿种基本没有得到利用。因此以后应加强以下几个方面的技术攻关工作：
(1)研究及应用高效的多碎少磨技术与装备；
(2)加强高效焙烧技术与装备研究，重点是细粒(粉状)物料焙烧技术与装备等；
(3)加强高效细粒磨矿分级工艺与装备研究；
(4)加强高效细粒铁矿选矿工艺与装备研究，重点是深化研究选择性絮凝(聚团)—反浮选联合工艺、装备及其自动控制，研究选冶联合工艺及生物浸出工艺，研究高效回收微细粒铁矿物的强磁选机和浮选设备等；
(5)研制适合于铁矿物与含铁硅酸盐类矿物、硫、磷等有害杂质矿物高效分离的浮选药剂以及微细粒铁矿石的高效分散剂、絮凝(聚团)剂、浮选药剂等。