姚偉

摘要：我國(guó)的鐵礦資源主要分布在內(nèi)蒙古、安徽、甘肅、河南、河北、湖北、山西、遼寧等地。優(yōu)質(zhì)的鐵礦石正面臨著日益短缺的問(wèn)題，后備礦山明顯不足。文章介紹了國(guó)內(nèi)選礦技術(shù)的發(fā)展，提出今后要從復(fù)雜的鐵礦采礦、難選鐵礦資源方面進(jìn)行研究，以提高整體鐵礦資源的利用水平。

關(guān)鍵詞：鐵礦資源；選礦技術(shù)；鐵礦石；選礦設(shè)備；反浮選工藝；全磁選工藝 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TD92 文章編號(hào)：1009-2374（2015）36-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.074

1 我國(guó)鐵礦石資源的現(xiàn)狀

1.1 分布不均，總量有限

我國(guó)的鐵礦資源逐漸減少，為了緩解進(jìn)口鐵礦石的供給帶給工業(yè)發(fā)展的壓力，應(yīng)充分利用國(guó)內(nèi)的資源，提高企業(yè)工業(yè)的自給自足。我國(guó)的鐵礦資源主要分布在內(nèi)蒙古、安徽、甘肅、河南、河北、湖北、山西、遼寧等地。優(yōu)質(zhì)的鐵礦石正面臨著日益短缺的問(wèn)題，后備礦山明顯不足。

1.2 開(kāi)采難度大，采礦成本增加

一些優(yōu)質(zhì)的礦石多處在深層開(kāi)采，開(kāi)采難度大，開(kāi)采成本增加。優(yōu)質(zhì)的礦石大多開(kāi)采的深度很大，一些采礦廠不愿增加采礦機(jī)器設(shè)備的投入，導(dǎo)致不好的礦石流入工業(yè)生產(chǎn)。

1.3 選礦技術(shù)不高

雖然近幾年鐵礦選礦的技術(shù)得到了一些發(fā)展，但還是不盡如人意，鐵礦選礦的生產(chǎn)指標(biāo)仍然沒(méi)有得到改善。工業(yè)企業(yè)對(duì)原料質(zhì)地的要求越來(lái)越高，因此提高鐵礦選礦技術(shù)不容忽視。

2 鐵礦選礦技術(shù)發(fā)展

2.1 新型選礦設(shè)備的應(yīng)用

國(guó)家對(duì)鐵礦選礦的方向是“提鐵降硅”，也因此做了大量的研究工作。鐵礦石的優(yōu)質(zhì)品種由原來(lái)的65%提高到了70%，二氧化硅的含量由原來(lái)的9%降到了4%。新型磁選采礦設(shè)備于1985年實(shí)驗(yàn)成功，在鋼鐵廠實(shí)驗(yàn)并取得了很好的分選效果。該設(shè)備有著比較均勻的弱磁場(chǎng)，磁場(chǎng)能度小，形成一個(gè)磁場(chǎng)分布。重力和水流壓力的大小決定了顆粒的種類(lèi)，比如脈石顆粒和磁性顆粒。設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)了磁團(tuán)聚重選機(jī)和電磁聚機(jī)在鐵礦工業(yè)得到了應(yīng)用。

磁選柱這種設(shè)備在使用時(shí)形成從上至下不斷運(yùn)動(dòng)振動(dòng)磁場(chǎng)。振動(dòng)磁場(chǎng)的較強(qiáng)壓力與水流壓力的結(jié)合，消除了磁性的夾雜，大大提高了鐵礦的精品度。

低場(chǎng)強(qiáng)自重介跳汰機(jī)的使用。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)者多年的研究和實(shí)驗(yàn)，將磁電、跳汰和重介質(zhì)相結(jié)合開(kāi)發(fā)低場(chǎng)強(qiáng)自重介跳汰機(jī)，是鐵礦選礦的精選設(shè)備。這種小型設(shè)備可以提高鐵礦資源的精品度，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)作業(yè)收回率提高到90%以上。

2.2 鐵礦反浮選工藝的應(yīng)用

反浮選脫硅技術(shù)對(duì)礦石含硅質(zhì)的礦石是很好的途徑。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，一個(gè)鐵礦工業(yè)采用陰離子反浮選技術(shù)后，鐵礦石的精品度由64%提高到了68%。

新型的耐低溫陽(yáng)離子捕收劑對(duì)鐵礦石生產(chǎn)過(guò)程中容易起泡、泡量大、泡沫黏等泡沫難處理的問(wèn)題提供了很好的解決方式。在22℃達(dá)到的指標(biāo)為精品鐵礦70%，回收率為97%；在12℃時(shí)達(dá)到的指標(biāo)跟常溫的指標(biāo)相差不大，精品鐵礦為70%左右，回收率為97%左右。

目前我國(guó)的磁鐵礦的粒度比較細(xì)，依靠單一的技術(shù)選法來(lái)提高優(yōu)質(zhì)礦石越來(lái)越難，因此把磁選法和陰離子反浮選結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)礦石生產(chǎn)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高精品礦石品位。另外磨礦、反浮選工藝是“提鐵降硅礦”、提高精品鐵礦的有效工藝之一。經(jīng)過(guò)測(cè)試，采礦廠經(jīng)過(guò)粗選一次、精選一次獲得了精品鐵礦，反浮選泡沫經(jīng)過(guò)濃縮后再磨，再進(jìn)行脫水和多次拋尾，磁選精品再返回反浮再選，鐵礦的精品度從64%提高到69%。

2.3 全磁選工藝

全磁選工藝與之前的反浮選工藝相比，該工藝較簡(jiǎn)單、投資省、容易操作、工藝可靠。全磁選工藝在開(kāi)始階段磨礦、弱磁選、細(xì)篩再選工藝流程的基礎(chǔ)上，再用高效磁選設(shè)備，高效細(xì)篩設(shè)備進(jìn)行挑選。全磁選工藝在首鋼礦山使用多年，使鐵的精品度一直是在67%左右。該工藝造作流程切入點(diǎn)精確，不容易開(kāi)口，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到“提鐵降硅”的目的，非常經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)使用表明，鐵礦精品度達(dá)到70%，硫的含量降至4%，尾礦品位和回收率變動(dòng)不大，新增加的成本不到20元每噸。

2.4 紅礦工藝技術(shù)

在國(guó)內(nèi)紅礦石的資源雖然儲(chǔ)量很大，但是可選擇性很差。紅礦石資源也面臨著日益短缺的問(wèn)題，因此紅礦石的開(kāi)采一直是我國(guó)選礦的大難題之一。近幾年來(lái)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員和科技工作者的研究，設(shè)計(jì)出了新型選礦藥劑和相關(guān)采礦設(shè)備，使紅礦石的采礦技術(shù)得到發(fā)展，取得重大突破，也達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

2.5 選礦藥劑不斷更新

通過(guò)科技者的研究，鐵礦浮選藥劑得到了很好的利用。鐵礦浮選劑分為捕收劑和抑制劑兩類(lèi)。選礦的目的主要是脂肪酸類(lèi)、硫酸鹽類(lèi)的改制和混合使用，使其鐵礦捕收能力增強(qiáng)，選擇性大大提高。在陰離子反浮選捕收劑方面得到很大的突破。新型高效陰離子捕收劑使鐵礦精品度達(dá)到70%以上，特別是MH-88高效捕收劑不但提高了鐵礦的精品度，還使金屬回收率達(dá)到75%的較高指標(biāo)。這種捕收劑主要是胺類(lèi)捕收劑，主要用于選擇含硅質(zhì)的礦物質(zhì)。國(guó)內(nèi)的采礦廠采用胺類(lèi)捕收劑的工廠不是很多，而且它藥劑的種類(lèi)也比較少，十二碳脂肪胺和混合胺是最主要的兩類(lèi)?？萍颊哐兄瞥龅年?yáng)離子捕收劑GE-61具有耐低溫的好處，而且效率很高。這種藥劑不僅可以解決胺類(lèi)的存在，而且不需要磁選拋尾，從而簡(jiǎn)化了工藝操作流程。

3 選礦技術(shù)的發(fā)展方向

近幾年，雖然我國(guó)部分鐵礦選礦技術(shù)已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平，但由于鐵礦資源具有復(fù)雜、粗細(xì)不均和種類(lèi)繁多的特點(diǎn)，需要采用不同的選礦技術(shù)，也需要選礦工作者不斷突破科技創(chuàng)新，不斷提出新的挑戰(zhàn)。

3.1 采礦設(shè)備簡(jiǎn)單高效

在使用原有的精品選礦技術(shù)比如磁選、反浮選、磁重選等這些技術(shù)，選礦工藝操作流程應(yīng)更加簡(jiǎn)單，容易操作使用，效率更加高效。因此，科技者應(yīng)對(duì)采礦工藝、采礦設(shè)備的研究，利用最合適的流程取得最理想的效果。其中，反浮藥劑的使用大大提高了金屬回收率，應(yīng)該加強(qiáng)反浮選藥劑的研究。

3.2 重視其他有害物質(zhì)研究

鐵礦選礦在“提鐵降硅”的同時(shí)，也要重視降低其他雜質(zhì)的研究，特別是有害物質(zhì)比如氟、納、鉀等。

3.3 對(duì)紅礦石的研究

紅礦石是我國(guó)最缺乏的礦石之一，采礦工作者應(yīng)逐步加強(qiáng)粒度極細(xì)的紅鐵礦以及復(fù)合比較多的金屬性紅礦石選礦技術(shù)研究，提高紅礦石的精品率。

3.4 中外設(shè)備相結(jié)合

在選礦設(shè)備方面，應(yīng)采用節(jié)能型超細(xì)粉碎設(shè)備，同時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，提高我國(guó)采礦技術(shù)整體的技術(shù)裝備水平，同時(shí)也要考慮到部分選礦工藝的相關(guān)設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)。加強(qiáng)高效回收微細(xì)鐵礦物的節(jié)能型采礦設(shè)備，它有強(qiáng)磁設(shè)備、微細(xì)顆粒浮選機(jī)、浮選柱等設(shè)備，特別是對(duì)多筒磁選機(jī)的使用加大研究。

3.5 選礦藥劑方面

選礦藥劑方面，應(yīng)加大研究鐵礦石的特性、耐溫度、適應(yīng)性等特點(diǎn)研究無(wú)毒藥劑。同時(shí)使用復(fù)配藥劑，比如高效捕收劑，使反浮選工藝的應(yīng)用范圍增大。

3.6 選礦設(shè)備的研究主要向節(jié)能化和高效化的方向發(fā)展

浮選柱的使用很有很大的發(fā)展空間，浮選機(jī)的自動(dòng)控制方面也要加強(qiáng)研究，這都有很大前景。

3.7 過(guò)濾設(shè)備的發(fā)展

對(duì)脫水過(guò)濾設(shè)備方面應(yīng)研究它的高效過(guò)濾技術(shù)，開(kāi)發(fā)節(jié)能化自動(dòng)化設(shè)備，開(kāi)發(fā)附屬過(guò)濾設(shè)備等。

3.8 設(shè)備的自動(dòng)化和搖動(dòng)化

全面實(shí)現(xiàn)鐵礦采礦的機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化，一些裝備采用遙控技術(shù)，特別是露天開(kāi)采，常用的推土機(jī)、鏟車(chē)、運(yùn)輸車(chē)等實(shí)現(xiàn)遙控，使開(kāi)采技術(shù)達(dá)到一個(gè)新水平。這樣在任何條件下，比如下雨、高溫天氣都可以作業(yè)，同時(shí)解決安全問(wèn)題，地下開(kāi)采的通風(fēng)問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼鐵工業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量，鐵礦的開(kāi)采和使用是一項(xiàng)很艱巨的使命。相關(guān)的科技者和作業(yè)者在這方面做了很大的努力，在選礦技術(shù)方面取得了很大的成果。在磁選設(shè)備和反浮選工藝上發(fā)揮了很大的作用，例 如在貧鐵礦方面提高了它的利用率等。今后還要從復(fù)雜的鐵礦采礦、難選鐵礦資源方面深入研究，以提高整體鐵礦資源的利用水平。

參考文獻(xiàn)

[1]周偉.我國(guó)鐵礦采礦技術(shù)分析與展望[J].金屬礦山，2014，（4）.

[2]袁志.我國(guó)鐵礦資源的可持續(xù)發(fā)展[J].采礦技術(shù)，2014，（5）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）