祝強
摘要:我國鐵礦石資源分布領(lǐng)域多樣,但是隨著社會發(fā)展需求的不斷增加,鐵礦石資源也逐漸呈現(xiàn)稀缺情況,主要表現(xiàn)在礦山資源不足的情況,導致在鐵礦石開采過程中必須要精心規(guī)劃開采程序,提高找礦精度,因此本文便是建立在鐵礦選礦技術(shù)體系以及工藝的角度進行分析,闡述了常見的鐵礦選礦技術(shù),分析了在選礦過程中提升質(zhì)量的相關(guān)工藝,意在通過文章論述,能夠提升鐵礦石資源的開采效率和加工效率。
關(guān)鍵詞:鐵礦;選礦技術(shù);工藝方法
隨著我國礦產(chǎn)技術(shù)體系的優(yōu)化和發(fā)展,在當前的鐵礦石開采和加工過程中,技術(shù)體系的創(chuàng)新解決了鐵礦石開采過程中的諸多難題。同時為了進一步滿足社會發(fā)展需求,致力于推動礦產(chǎn)研究的發(fā)展,在此基礎(chǔ)上提升鐵礦生產(chǎn)的技術(shù)水平已經(jīng)成為了多方關(guān)注的重點任務(wù)。我國在鐵礦開采方面投入了大量研究,鑒于中國鐵礦石的復雜性和多樣性,應有效實施選礦技術(shù)和程序的優(yōu)化,以改進鐵礦石的選擇和優(yōu)化過程。
一、常見的鐵礦石選礦技術(shù)體系
(一)礦石破碎技術(shù)
破碎技術(shù)是鐵礦石加工過程中的主要加工技術(shù),同時也會直接影響后續(xù)的加工質(zhì)量,通常來講磨礦技術(shù)可分為粗破、中破和細破三個階段。礦石破碎粗碎技術(shù)采用1.2m和1.5m規(guī)格的旋回式破碎機,鐵礦塊的尺寸需要控制在1m以下,中破技術(shù)選擇的設(shè)備往往是2.1m、2.2m規(guī)格的標準圓錐破碎機,細破技術(shù)的設(shè)備以2.1m、2.2m規(guī)格的短頭型破碎機為主,而中、細破工藝可使鐵塊的尺寸粒度不超過12mm,經(jīng)礦石破碎處理的鐵礦石應送至磨礦容器[1]。
(二)磨礦技術(shù)體系
通常來講大型的鐵礦選礦廠會利用兩段磨礦工藝進行鐵礦石磨礦優(yōu)化,而中小型的鐵礦廠則會選擇單段磨礦工藝進行磨礦技術(shù)的創(chuàng)新,不同技術(shù)體系的效果差異性不大,往往是取決于企業(yè)自身的發(fā)展質(zhì)量和實際的生產(chǎn)需求,因此在選擇過程中可以結(jié)合實際情況進行優(yōu)化,從技術(shù)體系角度來看,這些年也誕生了三段磨礦工藝,選用小型磨礦機,如最大自磨機5.5m ×1.8m,礫石磨機2.7m×3.6m,磨礦后采用螺旋分級機進行二次磨礦。
二、特殊鐵礦的選礦工藝和加工方法
受到自然演變規(guī)律的影響,部分鐵礦石的鐵礦含量,差異性較大,同時含有其他元素,例如磁鐵礦以及其他金屬礦,針對這些鐵礦進行加工和篩選的過程中,需要結(jié)合其實際情況和性質(zhì),選擇具有針對性的技術(shù)。
(一)含鐵磁礦篩選技術(shù)
針對含鐵情況進行加工時往往利用三級磁選,磁選強度范圍為400~1250gs,磁選期間磁力滾筒的轉(zhuǎn)速控制在60~320轉(zhuǎn)/min,干磁處理后磁粉含量能夠高達65%,鐵礦石利用率達到90%,干燥工藝不需摻水,降低了水資源成本。除塵器均采用干燥工藝技術(shù),以消除磁選過程中的粉塵。干法磁選后可從礦粉中得到優(yōu)化的鐵精礦粉。
(二)弱磁性鐵礦篩選工藝
弱磁性鐵礦石的礦石質(zhì)量較低,礦物組成較復雜,增加了提取鐵礦石的難度,因此采用弱磁性鐵礦石技術(shù)來提高鐵礦石的提取指標,如常規(guī)的鐵礦石提取工藝在鐵礦石提取的情況下不能提高礦石精品度,主要是由于鐵礦石中混有大量的礦石,所以采用弱磁技術(shù)提取鐵礦石,提高了篩選指標。鐵礦石部門的工作人員根據(jù)實際的情況采用了強磁-反浮選技術(shù),前提是滿足篩選條件,并在此基礎(chǔ)上獲得優(yōu)質(zhì)鐵礦石[2]。
(三)復雜金屬礦篩選工藝
復雜金屬共生礦的優(yōu)勢在于從不同金屬類型中選擇鐵礦石。常用技術(shù)有:絮凝浮選、弱磁正浮選、焙燒磁選等,共生礦的篩選技術(shù)有實際要求,我們必須根據(jù)多金屬礦的實際情況選擇合適的篩選工藝,同時回收篩選過程中分化出來的其他金屬資源,避免浪費。
三、鐵礦加工工藝的具體應用
(一)反浮選加工工藝
反浮選工藝在鐵礦石選礦中得到了有效的應用,反浮選工藝具有排硅作用。陰離子反浮選技術(shù)已在我國推廣應用,鐵礦石產(chǎn)量可從64%提高到68%,體現(xiàn)了反浮選技術(shù)的重要性。傳統(tǒng)鐵礦石開采中使用的捕收劑往往會在鐵礦石中產(chǎn)生泡沫,這是影響鐵礦石開采效率的重要因素。正因如此,在反浮選工藝中引入了一種新型的耐溫陽離子捕收劑,能夠解決鐵礦石生產(chǎn)期間的泡沫問題,使反浮選中的鐵礦石采出指標達到70%,回收率達到97%,需要注意的是,在進行加工過程中,需要將溫度控制在12~20攝氏度之間。另外由于大部分磁鐵礦的粒度和其他的常規(guī)鐵礦粒度有一定差異性,粒徑較小,只有反浮選工藝才能降低磁鐵礦的降解效率。磁選工藝與反浮選工藝相結(jié)合,經(jīng)過兩種工藝的協(xié)調(diào),可以提高細粒鐵礦石的質(zhì)量,反浮選工藝可以降低鐵礦石資源中的硅含量。反浮選工藝在提取鐵礦石時,經(jīng)過選礦、磨礦、脫水、多次拋尾、磁選、反浮選和再選礦[3],使鐵礦石的提取質(zhì)量最大化。
(二)全磁選加工工藝
與反浮選相比,全磁選工藝的操作更簡單,全磁選工藝的投資成本更低,工藝可靠,在提升鐵礦石質(zhì)量的過程中,全磁選工藝的第一階段也是通過磨礦和弱磁來實現(xiàn)的分離過程。鐵礦石經(jīng)過提煉和細化,在此基礎(chǔ)上,選用高性能磁選設(shè)備提高精調(diào)工藝效率,然后直接選用高效精調(diào)系統(tǒng)進行精選鐵礦資源的優(yōu)化。如上所述,反浮選采礦的細度是67%,而全磁選過程的細度可以達到70%。該工藝在鐵礦石加工過程中工藝流程簡單,在避免出現(xiàn)開口風險的情況下,能準確找到鐵礦石選礦的突破口,有利于實現(xiàn)鐵含量的提升,同時降低硅含量,有利于全磁選工藝在實踐中的經(jīng)濟效益提升。另外全磁選工藝不僅提高了鐵礦石的質(zhì)量,而且降低了鐵礦石中的硫含量,使硫含量降低到4%左右。整個磁選過程控制著鐵礦選礦的成本投入,和反浮選技術(shù)相比,其尾礦品質(zhì)類似,回收率差異性不高。
(三)紅礦加工工藝
紅礦是鐵礦石的一種,我國鐵礦石中紅礦含量高,實際開采難度大,已開采的紅礦床少,紅礦市場十分緊缺,加大了礦產(chǎn)開采過程的實際壓力。紅礦是鐵礦石加工中的一個難題。在紅礦選礦以及加工的過程中,經(jīng)常使用試劑和設(shè)備,因此這二者也是技術(shù)體系創(chuàng)新重點。在研究推廣新型的鐵礦石篩選和加工技術(shù)的過程中,我們致力于提高采礦技術(shù)的質(zhì)量,提高資源利用率,促進紅礦資源的高效利用。
(四)試劑優(yōu)化工藝
試劑是鐵礦石提質(zhì)的中心點,將試劑應用于鐵礦石提質(zhì)時,應注意更新鐵礦石提取工藝的基本需求,試劑可以提高鐵礦石提取工藝的效率。以浮選過程中的捕收劑和抑制劑為例,可以綜合以下幾個方面分析藥劑優(yōu)化工藝的幾個性能,如:新型硫酸鹽類和混合脂肪酸類捕收劑能提高對鐵礦石的吸附能力,有效地提升礦山鐵礦石資源篩選效率,特別是用于鐵礦石生產(chǎn)的mh-88捕收劑,鐵礦石金屬回收率可達75%;捕收劑中的胺可用于含硅鐵礦石的浮選。在中國,胺類捕收劑的產(chǎn)量較低,更新后主要是混合原料。胺和十二烷基脂肪胺在鐵礦選礦過程中得到了積極的應用,提高了鐵礦選礦效率;目前,鐵礦選礦過程中采用的新型試劑陽離子捕收劑ge-61具有耐低溫、選礦效率高的優(yōu)點[4],并且代替了原有的磁選拋尾工藝,能夠進一步簡化篩選和加工的流程。
四、鐵礦石選礦設(shè)備的發(fā)展
在鐵礦石技術(shù)的發(fā)展過程中,要實現(xiàn)設(shè)備的簡化。傳統(tǒng)的輸送技術(shù)和工藝設(shè)備較為復雜,這將對鐵礦開采的工藝效率產(chǎn)生影響。推廣簡化裝置的開發(fā),可以提高技術(shù)效率的優(yōu)勢。
支持環(huán)保的工藝管理,使鐵礦石加工的工藝和過程對環(huán)境造成的破壞減少。在今后的礦產(chǎn)加工發(fā)展中,要注重環(huán)保要求,注重鐵礦石加工工藝和流程的環(huán)保設(shè)計,重視加工對環(huán)境的影響。在鐵礦石的提取技術(shù)和工藝創(chuàng)新中,重點考察了如何降低鐵礦石產(chǎn)品中的鉀、氟等污染物,從而達到保護環(huán)境的目的。
在我國發(fā)展鐵礦石技術(shù)創(chuàng)新的過程中,應適當引進國外先進技術(shù),提高我國鐵礦石技術(shù)水平和篩選過程的效率。自動化技術(shù)是未來鐵礦選礦技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。強調(diào)了工廠自動化和技術(shù)自動化的重要性。自動化技術(shù)可以取代苛刻條件下的人工操作[5],提高選礦工藝的安全性,防止安全事故的發(fā)生,體現(xiàn)技術(shù)自動化的發(fā)展價值,進而體現(xiàn)技術(shù)自動化的效益。
結(jié)束語:
鐵礦石選礦技術(shù)和加工工藝為我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。在鐵礦石開采領(lǐng)域,要更加注重技術(shù)和工藝創(chuàng)新,積極提高開采技術(shù)和方法的實用化水平,以滿足鐵礦石開采的基本需要,詳細考察鐵礦石資源分布情況,提高鋼鐵工業(yè)和社會的整體工作水平,確保礦產(chǎn)行業(yè)的效益和利用率最大化,以強化整體社會發(fā)展質(zhì)量。
參考文獻:
[1]姚偉.鐵礦選礦技術(shù)及其發(fā)展[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015(36):149-150.
[2]陸永軍,業(yè)超.青海某鐵礦選礦工藝設(shè)計[J].云南冶金,2013,42(04):19-21+68.
[3]章永成.淺析鐵礦選礦技術(shù)和工藝方法[J].民營科技,2009(10):8.
[4]陳國榮.廣西某鈦鐵礦的選礦工藝設(shè)計[J].有色金屬(選礦部分),2009(05):29-32.
[5]王俊理.我國金屬礦山選礦技術(shù)進展及發(fā)展方向[J].科技創(chuàng)新與應用,2014(12):295.